[实用新型]一种利用冷热水的温差发电的装置

说明书

技术领域

本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种温差发电装置。

背景技术

地球上的能源绝大部分来自于太阳，在能源日益紧缺的今天，新的可再生绿色洁净发电技术日益受到重视。火力发电既要燃烧燃料，又对大气造成污染。因此环保发电已成为一种新的发电趋势。

太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电，通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，在集热器或蒸气发生器加热工质(水或熔盐或空气……)，产生高温高压的蒸气，蒸气驱动汽轮机旋转，带动发电机发电。从汽轮机排出的废汽进入冷凝器，待废汽冷却成液态后再用工质泵抽到蒸气发生器处将工质加热成高温高压的蒸气。

现有的海水温差发电技术根据所用工质及流程的不同，一般可分为开式循环、闭式循环和混合式循环，接近实用化的是闭式循环方式。

闭式循环系统采用一些低沸点的物质（如丙烷、异丁烷、氟利昂、氨等）作为工作流体，在闭合回路中反复进行蒸发、膨胀、冷凝。因为系统使用低沸点工作流体，蒸气的压力得到提高。系统工作时，温水泵把表层温海水抽上送往蒸发器，通过蒸发器内的盘管把一部分热量传递给低沸点的工作流体，例如氨水，氨水从温海水吸收足够的热量后，开始沸腾并变为氨气。氨气经过汽轮机的叶片通道，膨胀作功，推动汽轮机旋转。汽轮机排出的氨气进入冷凝器，被冷水泵抽上的深层冷海水冷却后重新变为液态氨，用氨泵把冷凝器中的液态氨重新压进蒸发器，以供循环使用。

斯特林发电机是通过气缸内工作介质（氢气或氦气、氮气、空气）经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力，这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，在热腔内膨胀氢气（或氦气、氮气、空气）作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷腔冷却，反复地进行这样的循环过程。外燃机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃，设备即可做功运行，环境温度越低，发电效率越高。

在现有的太阳能热发电站和海水发电站发电系统里，存在着三大缺点：第一，发电系统设备冷凝器、汽轮机效率低，在所有循环系统都是将工质变为蒸气推动汽轮机转动，而汽轮机排出的依然是蒸气进入冷凝器，另外汽轮机在高温下运行，损失大量热能，热能转化为机械能效率低；第二，汽轮机在高温高压下运行，对制造设备的材质要求极高，造成制造成本高；第三，发电系统都需要工质泵，消耗了大量的电能，发电成本高。

普通斯特林发电机存在几个缺点：第一，斯特林发电机属外燃机，燃料需在外部燃烧，热量损失是内燃机2-3倍，致使总效率偏低，这是造成不能工业化生产的主要原因；第二，采用氢气或氦气、氮气、空气等气体作为工质，热腔内温度需达700度时设备才做功，设备在高温高压下运行，损失大量热能，热能转化为机械能效率低；第三，由于采用氢气或氦气、氮气、空气等气体作为工质，工质推动活塞运动时要求活塞杆与活塞缸之间密封非常好，否则工质容易外泄，这种情况下，工质密封技术较难，密封件的可靠性和寿命存在问题。

现有的热电厂、钢铁厂等工厂常常产生多余的废热，很多地方存在不少地热能，很多家庭的太阳能热水器的热水过剩，而这些热能很少被利用起来，造成能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，第一，针对现有太阳能热发电装置及海水温差发电装置发电成本高、能量转换效率低等技术上的缺陷，提供一种利用冷热水的温差发电的装置。第二，针对现有斯特林发电机燃料需在外部燃烧，热量损失严重，不能在工业化中普及使用的情况下，提供一种利用冷热水的温差发电的装置，并在工业上普及使用。