[发明专利]过热蒸汽生成装置、发电船及连接机器人

说明书

技术领域

本发明提供了一种能够产生过热蒸汽的过热蒸汽生成装置，该过热蒸汽生成装置在转换可以从海水或太阳得到的诸如热能之类的自然能量所必需的转换效率方面有优势并对环境造成了较小的负担。

本发明特别涉及一种通过使用上述自然能量以可逆的方式将水吸附在沸石和将水从沸石中释出来产生过热蒸汽的沸石型过热蒸汽生成装置。

背景技术

传统上，人们已经知道过热蒸汽是一种在将热能转换成诸如电能的另一种类型能量所必需的转换效率方面具有优势的介质。

为了产生上述过热蒸汽，例如，可以想到使用由下式(18)代表的可逆反应的设备和方法以使得可以在反应器和蒸发冷凝器外部得到具有特定温度的热能或冷能。但是，这实际上很困难。

CaO+H₂O＜＝＞Ca(OH)₂+Q[千卡]  (18)

为了解决上述困难，专利文献1公开了一种化学热泵(CaO/Ca(OH)₂系列化学泵)，其中，热交换器设置有反应器和蒸发冷凝器，从而使得可以相继进行热加热(hotheat)和冷加热(cold heat)。

此外，专利文献2公开了一种作为产生过热蒸汽的设备的化学反应热泵设备，其通过使用用于化学反应泵的可逆反应系列(即，使用2-丙醇/丙酮/氢反应系列)，几乎可以永久地使用而无需重新提供反应物。

具体地说，上述化学反应热泵在下式(19)中使用沸石作为反应催化剂。

C₃H₇OH(2-丙醇)+Q₁[千卡][80-100[℃]](热损耗)＝C₃H₆O(丙酮)+H₂(氢)+Q₂[千卡][120-300[℃]]    (19)

此外，专利文献3公开了一种作为产生过热蒸汽的设备的化学热泵干燥器，该化学热泵干燥器能够有效地使用诸如夜间能量等过剩能量并使用生石灰和熟石灰等，从而可以在需要时得到贮存和存储的能量。

这样的化学热泵干燥器设置有高温侧的反应器、化学热泵、干燥器、热交换器和热量供应器。

高温侧的反应器在其内部包含有化学反应物(CaO)。另外，化学热泵在低温侧具有用于提供和接收与高温侧的反应器的化学试剂发生反应的气体的反应器。

干燥器经由空气循环流道而连接到上述的高温侧的反应器和低温侧的反应器。另外，热交换器布置在高温侧的反应器中的空气循环流道处以利用化学试剂与反应物气体的化学反应的热量来加热循环空气。此外，热供应器设置在高温侧的反应器中。

凭借这样的构造，上述化学热泵干燥器将夜间电力或从外部提供的高温气体的能量贮存和存储为产生化学反应物所需热的热量。

于是，由于可以在需要时得到在上述化学反应中保存的能量，所以即使电力供应变化很大，也能够在稳定的条件下均匀地使被处理件干燥。因此能够提供一种对环境造成较小影响的安全系统。

另外，专利文献4公开了一种作为产生过热蒸汽的设备的潜浮型(submersible-floating)太阳能发电设备，该设备配备有连接驳船和太阳能电池的锚部件。

在该设备中，驳船构建有可潜入水中且可漂浮的空气供应室，并且太阳能电池被布置在该驳船上。此外，锚部件在垂直方向上可移动地以可漂浮的方式连接到位于海底的底部基体。

同时，非专利文献1描述了一种使用反射镜收集日光以得到可用于太阳热发电的高温的方法。

非专利文献1还描述到，在日本有一个作为类似的太阳热发电方法的日照计划，但是该计划由于日照条件等缺点而没有被投入使用，但是在美国，商业设备被投入使用。

非专利文献1还描述到，由于使用具有平面镜结构的定日镜的Solar Two(美国，加利福尼亚，10MW)的成功，有望得到一种使用塔形结构的太阳热发电来进行发电。

在美国和日本的实现示例中，以如下方式采用了一种方法，即，由多个镜子收集的日光溶解了安装在离地几十米高的塔的顶部上的熔炉中作为热催化剂的熔盐，通过引入其中的高压水而产生了高温蒸汽。

按照这种方法，由于熔盐的溶解温度大体上固定，所以利用了很容易得到高温高压蒸汽的优点。

非专利文献2描述了与安装在日本香川县Mitoyo市Nio-cho中的塔形光收集方法的太阳热发电相关的实验和研究的内容。