專利名稱：直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海水溫差發(fā)電裝置，尤其是一種直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
海水溫差發(fā)電技術(shù)，是以海洋受太陽能加熱的表層海水(25°C 28°C)作高溫?zé)嵩?，而?00米 1000米深處的海水(4°C TC )作低溫?zé)嵩?，用熱機(jī)組成的熱力循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。從高溫?zé)嵩吹降蜏責(zé)嵩?，可能獲得總溫差15°C 20°C左右的有效能量。最終可能獲得具有工程意義的11°C溫差的能量。根據(jù)所用工質(zhì)及流程的不同，一般可分為開式循環(huán)、閉式循環(huán)，目前接近實(shí)用化的是閉式循環(huán)方式。開式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)主要由真空泵、冷水泵、溫水泵、冷凝器、蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組等組成。真空泵將系統(tǒng)內(nèi)抽到一定真空，起動(dòng)溫水泵把表層的溫海水抽入蒸發(fā)器，由于系統(tǒng)內(nèi)已保持有一定的真空度，所以溫海水就在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā)，變?yōu)檎羝Ｕ羝?jīng)管道由噴嘴噴出推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電 機(jī)發(fā)電。從汽輪機(jī)排出的廢汽進(jìn)入冷凝器，被由冷水泵從深層海水中抽上的冷海水所冷卻，重新凝結(jié)為水，并排入海中，其冷凝水基本上是去鹽水，可以做為淡水供應(yīng)需要，但因以海水作工作流體和介質(zhì)，蒸發(fā)器與冷凝器之間的壓力非常小，必須使用極大的透平，各種損耗大，目前沒有實(shí)用價(jià)值。閉式循環(huán)系統(tǒng)采用一些低沸點(diǎn)的物質(zhì)(如丙烷、異丁烷、氟利昂、氨等)作為工作流體，在閉合回路中反復(fù)進(jìn)行蒸發(fā)、膨脹、冷凝。因?yàn)橄到y(tǒng)使用低沸點(diǎn)工作流體，蒸汽的壓力得到提高，系統(tǒng)工作時(shí)，溫水泵把表層溫海水抽上送往蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)器內(nèi)的盤管把一部分熱量傳遞給低沸點(diǎn)的工作流體，例如氨水，氨水從溫海水吸收足夠的熱量后，開始沸騰并變?yōu)榘睔?，氨氣?jīng)過汽輪機(jī)膨脹作功，推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)；汽輪機(jī)排出的氨氣進(jìn)入冷凝器，被冷水泵抽上的深層冷海水冷卻后重新變?yōu)橐簯B(tài)氨，用氨泵把冷凝器中的液態(tài)氨重新壓進(jìn)蒸發(fā)器，以供循環(huán)使用；閉式循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可采用小型渦輪機(jī)，整套裝置可以實(shí)現(xiàn)小型化，海水不用脫氣，免除了這一部分動(dòng)力需求；其缺點(diǎn)是蒸發(fā)器和凝汽器采用表面式換熱器，有換熱溫差損失，靠海水流動(dòng)傳熱，換熱效率不高，傳熱能力小，并且換熱器體積巨大，金屬消耗量大，維護(hù)困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服海水溫差開式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)以海水作工作流體和介質(zhì)，蒸發(fā)器與冷凝器之間的壓力非常小，必須使用極大的透平，各種損耗大，目前沒有實(shí)用價(jià)值的不足，以及為了克服閉式循環(huán)系統(tǒng)蒸發(fā)器和凝汽器采用表面式換熱器，有換熱溫差損失，靠海水流動(dòng)傳熱，換熱效率不高，傳熱能力小，并且換熱器體積巨大，金屬消耗量大，維護(hù)困難的不足，本發(fā)明提供一種直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置，該直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置采用雙開式循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，采用一些難溶于水的低沸點(diǎn)的物質(zhì)如丙烷等作為工作流體，在開式回路中反復(fù)進(jìn)行蒸發(fā)、膨脹、冷凝，液態(tài)工作流體在蒸發(fā)器中與溫海水直接混合換熱，氣態(tài)工作流體在冷凝器中與冷海水直接混合換熱，這樣達(dá)到使該直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置沒有換熱溫差，熱利用率高，換熱效率很高，傳熱能力很大，沒有換熱元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低投資小，穩(wěn)定性好，易于維護(hù)的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置主要包括蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器、工質(zhì)泵等；蒸發(fā)器液態(tài)工作流體進(jìn)入管道是開放式的，液態(tài)工作流體直接與溫海水混合，蒸發(fā)器有溫海水進(jìn)出水管；冷凝器氣態(tài)工作流體進(jìn)入管道是開放式的，氣態(tài)工作流體直接與冷海水混合，冷凝器有冷海水進(jìn)出水管；它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測(cè)控制裝置；直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置有保壓裝置；蒸發(fā)器中的高壓氣態(tài)工作流體通過管道進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹做功發(fā)電降溫降壓，低溫低壓氣態(tài)工作流體進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中與冷海水混合直接放熱給冷海水，同時(shí)工作流體液化，液態(tài)工作流體通過工質(zhì)泵壓入蒸發(fā)器與溫海水混合吸熱蒸發(fā)為高壓氣態(tài)，這樣形成發(fā)電循環(huán)。工作流體采用難溶于水的低沸點(diǎn)物質(zhì)如丙烷等。本發(fā)明的有益效果是，該直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置沒有換熱溫差，熱利用率高，換熱效率很高，傳熱能力很大，沒有換熱元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低投資小，穩(wěn)定性好，易于維護(hù)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖I是本發(fā)明較佳實(shí)施例的示意圖。圖中I.蒸發(fā)器、2.膨脹機(jī)、3.冷凝器、4.工質(zhì)泵。
具體實(shí)施例方式在附圖I所示實(shí)施例中，該直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置主要包括蒸發(fā)器(I)、膨脹機(jī)(2)、冷凝器(3)、工質(zhì)泵(4)等；還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測(cè)控制和 保壓裝置；蒸發(fā)器(I)中的高壓氣態(tài)工作流體通過管道進(jìn)入膨脹機(jī)(2)膨脹做功發(fā)電降溫降壓，低溫低壓氣態(tài)工作流體進(jìn)入冷凝器(3 )，在冷凝器(3 )中與冷海水混合直接放熱給冷海水，同時(shí)工作流體液化，液態(tài)工作流體通過工質(zhì)泵(4)壓入蒸發(fā)器(I)與溫海水混合吸熱蒸發(fā)為高壓氣態(tài)，這樣形成發(fā)電循環(huán)。工作流體采用丙烷。
權(quán)利要求
1.ー種直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置，主要包括蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器、エ質(zhì)泵等，還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測(cè)控制裝置，其特征是蒸發(fā)器液態(tài)工作流體進(jìn)入管道是開放式的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置，其特征是冷凝器氣態(tài)工作流體進(jìn)入管道是開放式的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置，其特征是直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置有保壓裝置。
全文摘要
一種直接傳熱式海水溫差發(fā)電裝置采用丙烷等作為工作流體，在開式回路中反復(fù)進(jìn)行蒸發(fā)、膨脹、冷凝，工作流體在蒸發(fā)器中與溫海水直接混合換熱，工作流體在冷凝器中與冷海水直接混合換熱，它沒有換熱溫差，熱利用率高，換熱效率很高，傳熱能力很大，沒有換熱元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低投資小，突破目前海水溫差發(fā)電熱效率低，換熱器體積巨大，金屬消耗量大，維護(hù)困難的技術(shù)瓶頸。
文檔編號(hào)F03G7/05GK102678493SQ20121016613
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者羅良宜 申請(qǐng)人:羅良宜