本發明專利技術提供一種太陽能海洋溫差能復疊式發電裝置及其使用方法。該復疊式發電裝置包括有用于加熱表層海水的太陽能熱水器、與所述太陽能熱水器的高溫海水出口連接的多級閃蒸罐、與所述多級閃蒸罐連接的有機朗肯發電系統和為所述有機朗肯發電系統提供冷卻水的深層冷海水供給泵，所述有機朗肯發電系統包括有依次連接并構成有機朗肯發電循環回路的蒸發器、安裝有發電機的膨脹機、冷凝器、有機工質儲液罐和有機工質泵，其中，所述蒸發器與所述多級閃蒸罐連接。上述復疊式發電及海水淡化裝置將太陽能加熱所述表層海水以補償海洋溫差能并利用有機朗肯循環發電技術發電，同時還可以利用蒸發器的冷凝淡水制取淡水，綜合利用多種能源。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及到太陽能和海洋水溫差能綜合利用
，具體涉及一種利用。
技術介紹
隨著國家經濟的飛速發展，國家對能源的需求越來越大，而我國礦物燃料的儲備卻越來越少，且礦物燃料的燃燒使得環境日益惡化，因此，開發新能源成為我國解決能源危機和實現可持續發展的有效途徑。而且，在我國的沿海和海島地區，有許多地方嚴重地缺電和缺少淡水，嚴重地影響了當地的經濟發展和人民群眾的生活水平提高。然而，海洋是一個巨大的能源庫，蘊藏著多種可再生能源，其中海洋溫差儲量最大，是國際社會公認的最具開發潛力的能源之一。同時，海洋及其周邊還具有非常豐富的太陽能等資源。若把太陽能和海洋溫差能有效地利用起來，就能很好地解決上述地區的困難，變劣勢為優勢，為這些地區提供電能，并對海水進行淡化。然，現有技術中存在太陽能和海洋溫差能等能源綜合利用率比較低，成本比較高等缺點。
技術實現思路
有鑒于此，為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種。 本專利技術提供一種太陽能海洋溫差能復疊式發電裝置，其特征在于:它包括有用于加熱表層海水的太陽能熱水器、與所述太陽能熱水器的高溫海水出口連接的多級閃蒸罐、與所述多級閃蒸罐連接的有機朗肯發電系統和為所述有機朗肯發電系統提供冷卻水的深層冷海水供給泵，所述有機朗肯發電系統包括有依次連接并構成有機朗肯發電循環回路的蒸發器、安裝有發電機的膨脹機、冷凝器、有機工質儲液罐和有機工質泵，其中，所述蒸發器與所述多級閃蒸罐連接。 其中，所述多級閃蒸罐包括與所述太陽能熱水器的高溫海水出口連接的首級閃蒸罐、與所述首級閃蒸罐的濃縮海水出口連接的中間級閃蒸罐，和與所述中間級閃蒸罐的濃縮海水出口連接的末級閃蒸罐；所述末級閃蒸罐的濃縮海水被排至海水，所述中間級閃蒸罐包括多個串聯設置的閃蒸器，所述有機朗肯發電系統中的所述蒸發器為與所述多級閃蒸罐對應并連接的多級蒸發器。其中，所述多級閃蒸罐中的閃蒸罐的壓強不同，且從首級閃蒸罐到末級閃蒸罐，其壓強逐漸降低；所述多級閃蒸罐可以為六級閃蒸罐、七級閃蒸罐、八級閃蒸罐、十級閃蒸罐、十二級閃蒸罐、十四級閃蒸罐，甚至十四級閃蒸罐以上。 基于上述復疊式發電裝置，它進一步包括與所述蒸發器的冷凝淡水出口連通的淡水儲槽。 基于上述復疊式發電裝置，所述蒸發器為與所述多級閃蒸罐一一對應且連通的多級蒸發器。其中，所述多級蒸發器中的蒸發器的數量與所述多級閃蒸罐中的閃蒸罐的數量相同，且相同級別的蒸發器與閃蒸罐連通。所述多級閃蒸罐排出的水蒸氣為所述多級蒸發器提供加熱其中的液態有機工質的熱源。 基于上述復疊式發電裝置，它還包括與所述多級蒸發器連接的抽真空系統，用于提高所述有機朗肯循環發電系統的發電量。 基于上述復疊式發電裝置，所述多級蒸發器中的各級蒸發器設置在所述多級閃蒸罐對應級別的閃蒸罐的外部或內部；在所述多級蒸發器中，首級蒸發器的有機工質蒸氣出口與所述膨脹機連接，末級蒸發器的液態有機工質進口與所述有機工質泵的出口連接。 當所述多級蒸發器中的各級蒸發器設置在所述多級閃蒸罐對應級別的閃蒸罐的外部時，各級蒸發器與同級別的閃蒸罐的蒸氣出口連接。具體地，該多級蒸發器包括與所述首級閃蒸罐的蒸氣出口連接的首級蒸發器，與所述中間級閃蒸罐的蒸氣出口分別連接的中間級蒸發器和與所述末級閃蒸罐的蒸氣出口連接的末級蒸發器；所述首級蒸發器、所述中間級蒸發器和所述末級蒸發器依次串聯設置，且所述首級蒸發器的有機工質蒸氣出口與所述膨脹機連接，所述末級蒸發器的液態有機工質進口與所述有機工質泵的出口連接，所述首級蒸發器、所述中間級蒸發器和所述末級蒸發器的冷凝淡水出口分別與所述淡水儲槽連接，所述首級蒸發器、所述中間級蒸發器和所述末級蒸發器分別與抽真空系統連接。 當所述多級蒸發器中的各級蒸發器設置在所述多級閃蒸罐對應級別的閃蒸罐的內部時，各級蒸發器設置在同級別的閃蒸罐的內部的上方。具體地，所述多級蒸發器包括設置在所述首級閃蒸罐內的首級蒸發器、設置在所述中間級閃蒸罐內的中間級蒸發器和設置在所述末級閃蒸罐內的末級蒸發器，所述首級蒸發器、所述中間級蒸發器和所述末級蒸發器依次串聯設置，且所述首級蒸發器的有機工質蒸氣出口與所述膨脹機連接，所述末級蒸發器的液態有機工質進口與所述有機工質泵的出口連接，所述首級蒸發器、所述中間級蒸發器和所述末級蒸發器的冷凝淡水與所述淡水儲槽連接。 基于上述復疊式發電裝置，它還包括表層海水供給泵、混合罐和增壓泵，其中，所述混合罐、所述增壓泵、所述太陽能熱水器與所述多級閃蒸罐依次連接構成高溫海水循環回路，且所述混合罐與所述表層海水供給泵連接。所述混合罐與所述多級閃蒸罐的濃縮海水出口連通。 本專利技術還提供上述復疊式發電裝置的使用方法包括:形成水蒸氣:將表層海水輸送到所述太陽能熱水器中，所述太陽能熱水器將其中的海水加熱成高于等于80°C的高溫海水，該高溫海水被輸送到所述多級閃蒸罐中形成被輸送至所述蒸發器的水蒸氣；所述有機朗肯發電系統發電:所述蒸發器輸送出的水蒸氣加熱所述蒸發器中的液態有機工質使之變成有機工質蒸氣；該有機工質蒸氣被送到所述膨脹機中并推動所述膨脹機做功發電；所述膨脹機排出的乏汽進入所述冷凝器中，被通過深層冷海水供給泵抽取到所述冷凝器中的深層冷海水冷凝，變成液態有機工質；該液態有機工質通入到所述有機工質儲液罐并通過所述有機工質泵輸送到所述蒸發器中，以進行有機朗肯發電循環。 基于上述復疊式發電裝置的使用方法，所述高溫海水被輸送到所述多級閃蒸罐中形成被輸送至所述蒸發器的水蒸氣的步驟包括:所述高溫海水輸入到所述多級閃蒸罐中的首級閃蒸罐中形成溫度高于等于70°C的首級水蒸氣和首級濃縮海水，所述首級水蒸氣被輸送到多級蒸發器中的首級蒸發器；所述首級濃縮海水在所述多級閃蒸罐中流動并流入到末級閃蒸罐中形成末級濃縮海水；所述首級濃縮海水在流入所述末級閃蒸罐的過程中形成水蒸氣，且該水蒸氣被輸送到同級別的蒸發器中。 基于上述復疊式發電裝置的使用方法，當所述末級濃縮海水的溫度低于表層海水溫度時，被排放到大海中；當所述末級濃縮海水的溫度高于表層海水溫度時，被通入到混合罐中，并與通過表層海水供給泵輸送到該混合罐中的表層海水混合，且由增壓泵輸送到所述太陽能熱水器中，并被所述太陽能熱水器加熱成高于等于80°C的高溫海水，該高溫海水被通到所述多級閃蒸罐中直至形成高于表層海水溫度的末級濃縮海水，完成高溫海水循環。 基于上述復疊式發電裝置的使用方法，所述有機朗肯發電系統發電的步驟包括:液態有機工質從所述有機工質儲液罐流出并通過所述有機工質泵輸送到所述多級蒸發器中的末級蒸發器中，該液態有機在所述多級蒸發器中流動，且被從所述多級閃蒸罐中的各級閃蒸罐排出的水蒸氣加熱，并流到所述首級蒸發器中，被所述首級水蒸氣加熱成有機工質蒸氣，該有機工質蒸氣被通入到所述膨脹機中做功發電；其中，所述液態有機工質在所述多級蒸發器中流動的過程中，進入所述多級蒸發器中的各級水蒸氣并冷凝，形成通過各級蒸發器的冷凝淡水出口排出的淡水。 與現有技術相比，本專利技術提供的太陽能海洋溫差能復疊式發電裝置具有以下優點:本專利技術利用所述太陽能熱水器將表層海水加熱到80°C以上，并利用所述多級閃蒸罐排出的所述水蒸氣加熱所述蒸發器中的液態有機工質成氣態有機工質以驅動膨脹機做功，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種太陽能海洋溫差能復疊式發電裝置，其特征在于：它包括有用于加熱表層海水的太陽能熱水器、與所述太陽能熱水器的高溫海水出口連接的多級閃蒸罐、與所述多級閃蒸罐連接的有機朗肯發電系統和為所述有機朗肯發電系統提供冷卻水的深層冷海水供給泵，所述有機朗肯發電系統包括有依次連接并構成有機朗肯發電循環回路的蒸發器、安裝有發電機的膨脹機、冷凝器、有機工質儲液罐和有機工質泵，其中，所述蒸發器與所述多級閃蒸罐連接。
【技術特征摘要】
1.一種太陽能海洋溫差能復疊式發電裝置，其特征在于:它包括有用于加熱表層海水的太陽能熱水器、與所述太陽能熱水器的高溫海水出口連接的多級閃蒸罐、與所述多級閃蒸罐連接的有機朗肯發電系統和為所述有機朗肯發電系統提供冷卻水的深層冷海水供給泵，所述有機朗肯發電系統包括有依次連接并構成有機朗肯發電循環回路的蒸發器、安裝有發電機的膨脹機、冷凝器、有機工質儲液罐和有機工質泵，其中，所述蒸發器與所述多級閃蒸罐連接。2.根據權利要求1所述的復疊式發電裝置，其特征在于:進一步包括與所述蒸發器的冷凝淡水出口連通的淡水儲槽。3.根據權利要求1或2所述的復疊式發電裝置，其特征在于:所述蒸發器為與所述多級閃蒸罐一一對應且連通的多級蒸發器。4.根據權利要求3所述的復疊式發電裝置，其特征在于:進一步包括與所述多級蒸發器連接的抽真空系統。5.根據權利要求3所述的復疊式發電裝置，其特征在于:所述多級蒸發器中的各級蒸發器設置在所述多級閃蒸罐對應級別的閃蒸罐的外部或內部；在所述多級蒸發器中，首級蒸發器的有機工質蒸氣出口與所述膨脹機連接，末級蒸發器的液態有機工質進口與所述有機工質泵的出口連接。6.根據權利要求1所述的復疊式發電裝置，其特征在于:進一步包括表層海水供給泵、混合罐和增壓泵，其中，所述混合罐、所述增壓泵、所述太陽能熱水器與所述多級閃蒸罐依次連接構成高溫海水循環回路，且所述混合罐與所述表層海水供給泵連接。7.—種如權利要求1?6任一項所述的復疊式發電裝置的使用方法，該使用方法包括: 形成水蒸氣:將表層海水輸送到所述太陽能熱水器中，所述太陽能熱水器將其中的海水加熱成高于等于80°C的高溫海水，該高溫海水被輸送到所述多級閃蒸罐中形成被輸送至所述蒸發器的水蒸氣； 所述有機朗肯發電系統發電:所述蒸發器輸送出的水蒸氣加熱所述蒸發器中的液態有機工質使之變成有機工質蒸氣；該有機工質蒸氣被送到所述膨脹機中并推...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孟祥睿，馬新靈，李水蓮，王慧，魏新利，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：河南;41
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