[实用新型]一种基于单螺杆膨胀机的海水温差发电循环系统

说明书

一种基于单螺杆膨胀机的海水温差发电循环系统，属于海洋能源利用技术领域。主要包括温海水泵、蒸发器、预热器、回热器、分离器、单螺杆膨胀机、发电机、引射器、冷凝器、工质泵、冷海水泵。该系统采用低沸点工质，利用表层温海水作为热源，加热低沸点工质，推动单螺杆膨胀机做功，使发电机发电，利用深层冷海水作为冷源，冷却工质，完成连续发电。由于采用结构简单、振动小、噪音低的单螺杆膨胀机，改善了整个海水温差发电系统结构的紧凑性，并且提高了经济性。

技术领域

本实用新型涉及一种基于单螺杆膨胀机的海水温差发电循环系统，属于海洋能源利用技术领域。

背景技术

随着能源短缺和环境污染问题的日益加剧，发展清洁能源发电技术成为促进我国经济可持续健康发展的重要组成部分。海洋中蕴藏中大量的海洋能资源，据国际组织能源政策报告，其中海洋温差能的储备量非常可观，理论值约为4×10¹⁰kW，实际可开发量约为1×10⁸kW，倘若能够将海洋温差能转化为电能等供人类使用的能源，能够有效缓解面临的各种能源问题以及环境问题。

我国南海及其附属岛屿的自然资源储量丰富，发展前景可观，战略地位非常重要。但是，大多数岛屿的能源短缺、淡水供应困难，严重制约着岛屿的开发、建设和利用。不少海岛居民面临着缺淡水、缺电力、缺蔬菜的困难。但南海地区日照充足、海水温差大且稳定，海洋温差能开发利用条件良好。因此，提出一种基于单螺杆膨胀机的海水温差发电循环系统开发利用温差能资源，向岛屿提供电力，将对岛屿的建设和发展产生积极影响，从而对于提高能源利用率、增加经济效益和保护环境都具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种可靠的利用单螺杆膨胀机回收海洋温差能的发电系统。其系统图见附图1，该系统最主要的特点就是利用海水吸收的太阳热量进行发电，从而实现对海洋温差能的利用。

本实用新型具体采用以下技术方案：

一种基于单螺杆膨胀机的海水温差发电循环系统，分为温海水循环系统、发电循环系统、引射器循环系统、冷海水循环系统；主要包括单螺杆膨胀机(1)、发电机(2)、引射器(3)、冷凝器(4)、冷海水泵(5)、工质泵(6)、预热器(7)、回热器(8)、蒸发器(9)、温海水泵(10)、分离器(11)、分离器进口(A)、分离器第一出口(B)、分离器第二出口(C)、引射器第一进口(d)、引射器第二进口(e)、引射器出口(f)。

温海水泵(10)的出口与蒸发器(9)的温海水进口连通，蒸发器(9)的温海水出口与预热器(7)的温海水进口连通，流出预热器(7)的温海水出口与海洋连通，形成温海水循环系统；

工质泵(6)的出口依次通过管路与预热器(7)、回热器(8)、蒸发器(9)、分离器(11)的进口连接，分离器(11)的第一出口(B)依次与单螺杆膨胀机(1)、引射器(3)的第二进口(e)连接，引射器(3)的出口和冷凝器(4)相连接，冷凝器(4)最终与工质泵(6)相连接，形成发电循环系统，此循环中采用工质；单螺杆膨胀机(1)的主轴与发电机(2)连接，从而带动发电机(2)发电；

冷凝器(4)、冷海水泵(5)和海洋比较冷的区域连通形成冷海水循环系统，冷海水泵(5)将海洋的冷海水输送到冷凝器(4)中，冷凝引射器(3)出口的低压低温工质f，从冷凝器(4)出来的温度有所升高的冷海水，通过管路回到海洋中，然后通过冷海水泵(5)输送到冷凝器(4)，完成冷海水循环；

从分离器(11)第二出口(C)与回热器(8)、引射器(3)的第一进口(d)连接，

分离器(11)流出的高压工质液体经过回热器(8)释放热量，变为高压过冷工质液体d，高压过冷工质液体d与从单螺杆膨胀机(1)流出的工质e乏气共同进入到引射器(3)中，形成引射器循环系统；

所述的温水指的是海洋系统吸收阳光后温度变高的表面区域，所述的冷水指的是海洋系统内部温度相对较低的区域。