CN220539777U - 一种自控海水温差发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自控海水温差发电系统，涉及发电设备技术领域，主要目的是提供一种能够降低设备的能源消耗的一种自控海水温差发电系。本实用新型的主要技术方案为：一种自控海水温差发电系统，包括：蒸发部件，所述蒸发器的一端连接于所述透平发电组件；冷凝部件，所述冷凝部件包括冷凝器、节流阀和补充液部件，所述冷凝器的一端连接于透平发电组件，另一端连接于节流阀，所述蒸发器连接于所述节流阀，所述补充液部件连接于所述蒸发器；升降部件，所述升降部件连接于所述蒸发部件和所述冷凝部件，所述供电部件连接于所述透平发电组件、所述节流阀和所述升降部件。本实用新型主要用于温差发电。

Description

一种自控海水温差发电系统

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，尤其涉及一种自控海水温差发电系统。

背景技术

海水温差发电是一种利用表层海水与深层海水的温度不同进行发电的工程技术，使用温暖的表层水加热沸点较低的介质使其沸腾，然后利用其蒸汽旋转涡轮驱动发电机发电，转动涡轮发电之后的蒸汽使用温度较低的深层海水进行冷却，冷却后的介质回到表层水加热，然后继续旋转涡轮驱动发电机发电。

由于海水温差发电技术不需要消耗燃料，也不会产生污染，并且，全年的所有时段都可工作，但是，缺点也显而易见，需要在海面和海底布设冷水管道，施工风险高。

现有技术中，主要采用能够漂浮的设备，漂浮设备内设置冷凝器和蒸发器，漂浮设备下部设置地锚，通过地锚将漂浮设备固定，然后通过转动轴将管道向下输送，冷水泵通过管道将冷海水吸入进入冷凝器，温水泵将温海水输送至蒸发器中，蒸发器使内部的工作流体快速吸收温海水的热量并转化成蒸汽，然后输送到发电机组中进行发电，温海水温度降低并排出，工作流体进入冷凝器中与冷海水换热，使得工作流体温度快速降低，然后输送到蒸发器中循环使用，但是，这样的工作方式需要多个工作泵进行工作，导致用电量很大，并且，冷海水在向上移动的过程中温度逐渐升高，从而降低了对工作介质的降温效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种自控海水温差发电系统，主要目的是提供一种能够降低设备的能源消耗的一种自控海水温差发电系统。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种自控海水温差发电系统，该系统包括：

蒸发部件，所述蒸发部件包括蒸发器、透平发电组件和供电部件，所述蒸发器的一端连接于所述透平发电组件；

冷凝部件，所述冷凝部件包括冷凝器、节流阀和补充液部件，所述冷凝器的一端连接于透平发电组件，另一端连接于节流阀，所述蒸发器连接于所述节流阀，所述补充液部件连接于所述蒸发器；

升降部件，所述升降部件连接于所述蒸发部件和所述冷凝部件，所述供电部件连接于所述透平发电组件、所述节流阀和所述升降部件。

进一步的，所述透平发电组件包括透平膨胀机和发电机，所述透平膨胀机连接于所述发电机。

进一步的，介质管道，所述介质管道依次连接于所述蒸发器、所述透平膨胀机和所述冷凝器，所述节流阀设置在所述冷凝器和所述蒸发器之间的所述介质管道上。

进一步的，封闭壳体，所述封闭壳体包裹所述透平发电组件、所述补充液部件和供电部件，所述冷凝器伸出所述封闭壳体的底部，所述蒸发器伸出所述封闭壳体的顶部。

进一步的，所述升降部件包括储水部件，所述储水部件设置在所述封闭壳体的侧面，所述储水部件包括储水箱、储气罐、通气阀和通水阀，所述储水箱连接于所述储气罐，所述储水箱和所述储气罐之间设置通断阀，所述通气阀设置在所述储水箱的上部，所述通水阀设置在所述储水箱的下部。

进一步的，地锚部件，所述地锚部件包括地锚本体、转动电机和转动轴，所述转动电机的输出端连接于所述转动轴，所述地锚本体绕在所述转动轴上。

进一步的，所述供电部件包括储电部件和电能分配组件，所述电能分配组件连接于所述储电部件。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型实施例提供的技术方案中，蒸发部件的作用是利用温度差进行发电，所述蒸发部件包括蒸发器、透平发电组件和供电部件，所述蒸发器的一端连接于所述透平发电组件；冷凝部件的作用是对介质进行冷却，所述冷凝部件包括冷凝器、节流阀和补充液部件，所述冷凝器的一端连接于透平发电组件，另一端连接于节流阀，所述蒸发器连接于所述节流阀，所述补充液部件连接于所述蒸发器；升降部件的作用是升高或者降低蒸发部件和冷凝部件的位置，所述升降部件连接于所述蒸发部件和所述冷凝部件，所述供电部件连接于所述透平发电组件、所述节流阀和所述升降部件，相对于现有技术，漂浮设备内设置冷凝器和蒸发器，漂浮设备下部设置地锚，通过地锚将漂浮设备固定，然后通过转动轴将管道向下输送，冷水泵通过管道将冷海水吸入进入冷凝器，温水泵将温海水输送至蒸发器中，蒸发器使内部的工作流体快速吸收温海水的热量并转化成蒸汽，然后输送到发电机组中进行发电，温海水温度降低并排出，工作流体进入冷凝器中与冷海水换热，使得工作流体温度快速降低，然后输送到蒸发器中循环使用，但是，这样的工作方式需要多个工作泵进行工作，导致用电量很大，并且，冷海水在向上移动的过程中温度逐渐升高，从而降低了对工作介质的降温效果，本技术方案中，通过温海水对介质进行加热后进入蒸发器，然后进入透平发电组件进行发电，然后将降温的介质输送到位于冷海水位置的冷凝器中进行降温，然后通过节流阀控制介质回流到蒸发器的速度，供电部件设置在海面上，能够通过太阳能发电并向透平发电组件、所述节流阀和所述升降部件提供电能，升降部件能够在需要时将蒸发部件和冷凝部件下沉到水面以下，用于躲避风浪，利用透平发电组件带动介质在蒸发器、透平发电组件和冷凝器之间循环流动，不仅能够降低设备的电能消耗，从而达到节约能源和设备的维护成本的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种自控海水温差发电系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种蒸发器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种自控海水温差发电系统，该系统包括：

蒸发部件，蒸发部件包括蒸发器11、透平发电组件12和供电部件13，蒸发器11的一端连接于透平发电组件12；

冷凝部件，冷凝部件包括冷凝器21、节流阀22和补充液部件23，冷凝器21的一端连接于透平发电组件12，另一端连接于节流阀22，蒸发器11连接于节流阀22，补充液部件23连接于蒸发器11；

升降部件，升降部件连接于蒸发部件和冷凝部件，供电部件13连接于透平发电组件12、节流阀22和升降部件。

本实用新型实施例提供的技术方案中，蒸发部件的作用是利用温度差进行发电，蒸发部件包括蒸发器11、透平发电组件12和供电部件13，蒸发器11的一端连接于透平发电组件12；冷凝部件的作用是对介质进行冷却，冷凝部件包括冷凝器21、节流阀22和补充液部件23，冷凝器21的一端连接于透平发电组件12，另一端连接于节流阀22，蒸发器11连接于节流阀22，补充液部件23连接于蒸发器11；升降部件的作用是升高或者降低蒸发部件和冷凝部件的位置，升降部件连接于蒸发部件和冷凝部件，供电部件13连接于透平发电组件12、节流阀22和升降部件，相对于现有技术，漂浮设备内设置冷凝器21和蒸发器11，漂浮设备下部设置地锚，通过地锚将漂浮设备固定，然后通过转动轴将管道向下输送，冷水泵通过管道将冷海水吸入进入冷凝器21，温水泵将温海水输送至蒸发器11中，蒸发器11使内部的工作流体快速吸收温海水的热量并转化成蒸汽，然后输送到发电机组中进行发电，温海水温度降低并排出，工作流体进入冷凝器21中与冷海水换热，使得工作流体温度快速降低，然后输送到蒸发器11中循环使用，但是，这样的工作方式需要多个工作泵进行工作，导致用电量很大，并且，冷海水在向上移动的过程中温度逐渐升高，从而降低了对工作介质的降温效果，本技术方案中，通过温海水对介质进行加热后进入蒸发器11，然后进入透平发电组件12进行发电，然后将降温的介质输送到位于冷海水位置的冷凝器21中进行降温，然后通过节流阀22控制介质回流到蒸发器11的速度，供电部件13设置在海面上，能够通过太阳能发电并向透平发电组件12、节流阀22和升降部件提供电能，升降部件能够在需要时将蒸发部件和冷凝部件下沉到水面以下，用于躲避风浪，利用透平发电组件12带动介质在蒸发器11、透平发电组件12和冷凝器21之间循环流动，不仅能够降低设备的电能消耗，从而达到节约能源和设备的维护成本的技术效果。

上述蒸发部件的作用是利用温度差进行发电，蒸发部件包括蒸发器11、透平发电组件12和供电部件13，蒸发器11的一端连接于透平发电组件12，蒸发器11采用现有的蒸发器11即可，透平发电组件12包括透平膨胀机121和发电机122，透平膨胀机121先将介质加压，然后利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理使发电机122发电，供电部件13采用太阳能电池板，能够向透平膨胀机121供电；冷凝部件的作用是对介质进行冷却，冷凝部件包括冷凝器21、节流阀22和补充液部件23，冷凝器21的一端连接于透平发电组件12，另一端连接于节流阀22，蒸发器11连接于节流阀22，补充液部件23连接于蒸发器11，介质在透平膨胀机121的动力下流向冷凝器21，冷凝器21对介质进行降温，然后通过节流阀22对介质的流速进行控制，使介质重新回到蒸发器11中进行加热；升降部件的作用是升高或者降低蒸发部件和冷凝部件的位置，升降部件连接于蒸发部件和冷凝部件，供电部件13连接于透平发电组件12、节流阀22和升降部件，升降部件能够带动蒸发部件和冷凝部件在海水中上下移动，当出现风浪时，能够将蒸发部件和冷凝部件拉入水中，从而达到保护蒸发部件和冷凝部件的作用，供电部件13连接于节流阀22和升降部件，能够实时向节流阀22和升降部件供电，可选的，可以在透平膨胀机121和冷凝器21之间设置循环泵，提高介质的流速，从而达到加快介质的流动速度的技术效果。

进一步的，增加了介质管道4，介质管道4依次连接于蒸发器11、透平膨胀机121和冷凝器21，节流阀22设置在冷凝器21和蒸发器11之间的介质管道4上。本实施例中，增加了介质管道4，介质管道4的作用是输送介质，介质管道4分别设置在蒸发器11和透平膨胀机121之间、透平膨胀机121和冷凝器21之间以及冷凝器21和蒸发器11之间，节流阀22设置在冷凝器21和蒸发器11之间的介质管道4上，从而达到对介质进行输送和输出的技术效果，连接于冷凝器21两端的介质管道4采用柔性介质管道4，能够承载一定的压力，可选的，在冷凝器21的底部设置配重块14，方便冷凝器21下沉。

进一步的，封闭壳体5，封闭壳体5包裹透平发电组件12、补充液部件23和供电部件13，冷凝器21伸出封闭壳体5的底部，蒸发器11伸出封闭壳体5的顶部。本实施例中，增加了封闭壳体5，封闭壳体5的作用是包裹透平发电组件12和补充液部件23，使透平发电组件12和补充液部件23处于密闭状态，并且，在封闭壳体5的内侧设置保温层，能够对透平发电组件12和补充液部件23进行保温，降低温度对透平发电组件12和补充液部件23的影响，蒸发器11设置在封闭壳体5的上部，蒸发器11和封闭壳体5之间通过硬质的介质管道4连接，还可以通过不锈钢框架对蒸发器11和供电部件13进行支撑，供电部件13包括储电部件和电能分配组件，电能分配组件连接于储电部件，并且，电能分配组件还连接于发电机122，发电机122将电能通过电能分配组件分配到储电部件中，或者通过电缆传递至其他的用电区域，从而达到对电能进行分配的技术效果。

进一步的，升降部件包括储水部件，储水部件设置在封闭壳体5的侧面，储水部件包括储水箱31、储气罐32、通气阀33和通水阀34，储水箱31连接于储气罐32，储水箱31和储气罐32之间设置通断阀35，通气阀33设置在储水箱31的上部，通水阀34设置在储水箱31的下部。升降部件的作用是控制整体设备在海水中上下移动，储气罐32中存储压缩空气，需要降低设备在海水中的位置时，开启通气阀33和通水阀34，使海水进入储水箱31中，从而使得设备向下移动，需要升高设备在海水中的位置时，开启通断阀35和通水阀34，压缩气体从通断阀35进入储水箱31中，水从通水阀34排出，使设备升高，从而达到调整设备在海水中的位置的技术效果，并且，储水部件设置在封闭壳体5的两侧，两个储水部件同时启动，能够保持封闭壳体5的平衡性。

进一步的，地锚部件612，地锚部件612包括地锚本体、转动电机62和转动轴，转动电机62的输出端连接于转动轴，地锚本体绕在转动轴上。本实施例中，增加了地锚部件612，地锚部件612的作用是使设备在海水中停止和固定位置，虽然设备的质量较大，能够在海水内停留，但是依然会有暗流等情况导致设备移动，因此，需要地锚部件612对设备的位置进行固定，地锚本体包括连接绳611和锚部件612，锚部件612用于插入海底，连接绳611绕在转动轴上，需要固定设备时，将锚部件612放下，使锚部件612下沉即可，需要移动设备时，转动电机62驱动转动轴绕其轴线转动，使锚部件612上升，从而达到固定设备的技术效果，可选的，多个设备能够通过封闭壳体5进行连接，能够提高设备在海水中的稳定性，此时，只需要一个或者两个地锚部件612即可对多个设备进行固定，从而达到提高设备在海水中的稳定性的技术效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种自控海水温差发电系统，其特征在于，包括：

蒸发部件，所述蒸发部件包括蒸发器、透平发电组件和供电部件，所述蒸发器的一端连接于所述透平发电组件；

冷凝部件，所述冷凝部件包括冷凝器、节流阀和补充液部件，所述冷凝器的一端连接于透平发电组件，另一端连接于节流阀，所述蒸发器连接于所述节流阀，所述补充液部件连接于所述蒸发器；

升降部件，所述升降部件连接于所述蒸发部件和所述冷凝部件，所述供电部件连接于所述透平发电组件、所述节流阀和所述升降部件。

2.根据权利要求1所述的一种自控海水温差发电系统，其特征在于，

所述透平发电组件包括透平膨胀机和发电机，所述透平膨胀机连接于所述发电机。

3.根据权利要求2所述的一种自控海水温差发电系统，其特征在于，还包括：

介质管道，所述介质管道依次连接于所述蒸发器、所述透平膨胀机和所述冷凝器，所述节流阀设置在所述冷凝器和所述蒸发器之间的所述介质管道上。

4.根据权利要求3所述的一种自控海水温差发电系统，其特征在于，还包括：

封闭壳体，所述封闭壳体包裹所述透平发电组件、所述补充液部件和供电部件，所述冷凝器伸出所述封闭壳体的底部，所述蒸发器伸出所述封闭壳体的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种自控海水温差发电系统，其特征在于，

所述升降部件包括储水部件，所述储水部件设置在所述封闭壳体的侧面，所述储水部件包括储水箱、储气罐、通气阀和通水阀，所述储水箱连接于所述储气罐，所述储水箱和所述储气罐之间设置通断阀，所述通气阀设置在所述储水箱的上部，所述通水阀设置在所述储水箱的下部。

6.根据权利要求4所述的一种自控海水温差发电系统，其特征在于，还包括：

地锚部件，所述地锚部件包括地锚本体、转动电机和转动轴，所述转动电机的输出端连接于所述转动轴，所述地锚本体绕在所述转动轴上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种自控海水温差发电系统，其特征在于，

所述供电部件包括储电部件和电能分配组件，所述电能分配组件连接于所述储电部件。