一种可调闭式海洋温差能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可调闭式海洋温差能发电系统，包括冷海水输送机构、蒸发器、冷凝器、汽轮机、进液管道、换热盘管、出气管道、温控机构以及升降机构，升降机构与换热盘管相连接，温控机构固定于固定浮标上，温控机构设置于升降机上；换热盘管的两端分别与进液管道和出气管道相连接，出气管道与汽轮机相连接，汽轮机与冷凝器相连接，冷凝器与进液管道相连接，进液管道上设置有供液泵，冷凝器与冷海水输送机构相连接。采用上述结构的一种可调闭式海洋温差能发电系统，将现有的蒸发过程通过换热盘管直接与空气或温海水进行热交换，降低系统循环所需消耗的泵功，提高发电效率。提高发电效率。提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可调闭式海洋温差能发电系统


[0001]本专利技术涉及海洋温差发电
，尤其是涉及一种可调闭式海洋温差能发电系统。

技术介绍

[0002]自上世纪20年代人们就开始了对海洋温差能开发利用的探索，并根据朗肯循环的原理对不同规模的海洋温差能发电系统进行了实验测试和实际投产。根据所用工质及流程的不同，海洋温差能发电系统的主要形式有三种，分别为开式循环系统、封闭式循环系统及混合式循环系统，目前最常用的系统为封闭式循环系统。
[0003]在封闭式循环系统中，工质的循环依旧以朗肯循环作为基础，但工质由水换成了低沸点工质如R134a，高温热源和低温热源分别换成了海洋表面的温海水和在海下一定深度处的冷海水。海洋表面的温海水由温海水泵升压通过温海水管道进入蒸发器，在蒸发器中与工质R134a进行换热，R134a在蒸发器S中定压吸热，由过冷液态分别经过饱和液状态、饱和蒸汽状态最终变为过热蒸汽。过热蒸汽在汽轮机T内绝热膨胀做功，从汽轮机排出的做过功的乏汽在冷凝器内定压向冷海水放热，冷凝为饱和液态，这一过程是定压过程同时也是定温过程。冷海水在海下1000m左右的深度处获得，经过布置了保温层的冷海水管道，由冷海水泵送至冷凝器中，与乏汽进行定压换热。凝结后的工质在给工质泵内的绝热压缩过程，压力升高后的未饱和液体再次进入蒸发器完成循环。
[0004]因为温海水和冷海水的温差较小，所以循环的热效率较低。取温海水的过程需要消耗泵功大，且实际温海水温度浮动较大，当日照充足时，海面温度高于海水温度，而夜晚海水温度高于海面之上的温度，取浅水区海水进行与冷海水进行热交换，大大影响热交换的温度，这一过程大大降低了海洋温差能发电系统的发电效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种可调闭式海洋温差能发电系统，将现有的蒸发过程通过换热盘管直接与空气或温海水进行热交换，降低系统循环所需消耗的泵功，提高发电效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种可调闭式海洋温差能发电系统，包括冷海水输送机构、冷凝器、汽轮机、进液管道、换热盘管、出气管道、温控机构以及升降机构，所述升降机构设置有至少两个，所述升降机构包括固定浮标、连接板以及升降机，所述升降机固定于所述固定浮标上，所述升降机通过连接板与所述换热盘管相连接，所述温控机构固定于所述固定浮标上，所述温控机构包括控制器、空气温度传感器以及海水温度传感器，所述海水温度传感器和所述空气温度传感器均与所述控制器相连接，所述控制器与升降机连接；
[0007]所述换热盘管的两端分别与进液管道和出气管道相连接，所述出气管道与所述汽轮机相连接，所述汽轮机与所述冷凝器相连接，所述冷凝器与所述进液管道相连接，所述进液管道上设置有供液泵，所述冷凝器与冷海水输送机构相连接。
[0008]优选的，所述冷海水输送机构包括取水管道、排水管道以及冷海水泵，所述冷海水
泵设置于所述取水管道上，所述取水管道和所述排水管道均与冷凝器相连接。
[0009]优选的，所述取水管道、所述进液管道和所述出气管道均设置有保温层，所述进液管道、所述换热盘管以及出气管道内的工质为有机工质R134a。
[0010]优选的，所述升降机为丝杠升降机，所述丝杠升降机的丝杠与连接板螺纹连接。
[0011]优选的，所述空气温度传感器固定于所述固定浮标的上方，所述海水温度传感器固定于所述固定浮标的侧面，所述空气温度传感器采集到的空气温度和所述海水温度传感器采集到的海水温度输送至控制器进行判断。
[0012]优选的，当空气温度高于海水温度，控制器控制升降机运行带动换热盘管上升，使得换热盘管与空气进行热交换，当空气温度低于海水温度时，控制器控制升降机运行带动换热盘管下降，使得换热盘管与温海水进行热交换。
[0013]因此，本专利技术采用上述结构的一种可调闭式海洋温差能发电系统，将现有的蒸发过程通过换热盘管直接与空气或温海水进行热交换，替换了现有的蒸发器，降低系统循环所需消耗的泵功；且根据实际情况将换热盘管进行日照或沉浸于温海水中，大大提高了发电效率。
[0014]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一种可调闭式海洋温差能发电系统的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术的R134a朗肯循环T
‑
s图；
[0017]图3为本专利技术换热盘管的结构示意图；
[0018]图4为现有海洋温差能发电系统的结构示意图；
[0019]附图标记
[0020]1、出气管道；2、进液管道；3、供液泵；4、换热盘管；5、升降机构；51、升降机；52、连接板；53、固定浮标；6、温控机构；61、控制器；62、空气温度传感器；63、海水温度传感器；7、汽轮机；8、冷凝器；9、冷海水输送机构；91、排水管道；92、取水管道；93、冷海水泵。
具体实施方式
[0021]实施例
[0022]图1为本专利技术一种可调闭式海洋温差能发电系统的结构示意图，图2为本专利技术的水蒸气朗肯循环T
‑
s图，图3为本专利技术换热盘管的结构示意图，图4为现有海洋温差能发电系统的结构示意图，如图所示，一种可调闭式海洋温差能发电系统包括冷海水输送机构9、冷凝器8、汽轮机7、进液管道2、换热盘管4、出气管道1、温控机构6以及升降机构5。
[0023]本实施例将换热盘管4代替蒸发器，换热盘管4通过升降机构5设置于海面上，升降机构5设置有至少两个，升降机构5包括固定浮标53、连接板52以及升降机51，升降机51固定于固定浮标53上，升降机通过连接板与换热盘管4相连接，本实施例升降机51为丝杠升降机，丝杠升降机的丝杠与连接板52螺纹连接，使得电机的正反转可以带动连接板52上下移动，从而带动换热盘管4上下移动。温控机构6固定于固定浮标53上，温控机构6包括控制器61、空气温度传感器62以及海水温度传感器63，海水温度传感器63和空气温度传感器62均与控制器61相连接，控制器61与升降机51连接。
[0024]换热盘管4的两端分别与进液管道2和出气管道1相连接，出气管道1与汽轮机7相连接，汽轮机7与冷凝器8相连接，冷凝器8与进液管道2相连接，进液管道2上设置有供液泵3，冷凝器8与冷海水输送机构9相连接。冷海水输送机构9包括取水管道92、排水管道91以及冷海水泵93，冷海水泵93设置于取水管道92上，取水管道92和排水管道91均与冷凝器8相连接。取水管道92、进液管道2和出气管道1均设置有保温层。
[0025]由于温度和压力会影响分子运动的剧烈程度，在其他条件相同的情况下，温度越高，分子运动越剧烈，压力越小，分子运动越剧烈。饱和液体即为分子由液态转变为气态的速率与气态转变为液态的速率相等，可理解为分子热运动的剧烈程度处于一个固定的值，因此饱和压力和饱和温度应为一一对应的关系。从冷凝器排出的饱和液体经过供液泵3升压后，温度几乎维持不变，此时分子热运动由于压力升高而减缓，因此分子由液态转变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调闭式海洋温差能发电系统，包括冷海水输送机构、冷凝器以及汽轮机，其特征在于：还包括进液管道、换热盘管、出气管道、温控机构以及升降机构，所述升降机构设置有至少两个，所述升降机构包括固定浮标、连接板以及升降机，所述升降机固定于所述固定浮标上，所述升降机通过连接板与所述换热盘管相连接，所述温控机构固定于所述固定浮标上，所述温控机构包括控制器、空气温度传感器以及海水温度传感器，所述海水温度传感器和所述空气温度传感器均与所述控制器相连接，所述控制器与升降机连接；所述换热盘管的两端分别与进液管道和出气管道相连接，所述出气管道与所述汽轮机相连接，所述汽轮机与所述冷凝器相连接，所述冷凝器与所述进液管道相连接，所述进液管道上设置有供液泵，所述冷凝器与冷海水输送机构相连接。2.根据权利要求1所述的一种可调闭式海洋温差能发电系统，其特征在于：所述冷海水输送机构包括取水管道、排水管道以及冷海水泵，所述冷海水泵设置于所述取水管道上，所述取水管道和所述排水管道均...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，徐明海，张理，黄世苗，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：发明
国别省市：