[实用新型]一种温差能联合循环系统

说明书

本申请属于能源利用技术领域，特别是涉及一种温差能联合循环系统。尽管海洋温差发电的研究历经多年，但由于海洋温差小，目前大多海洋温差能热力发电系统的热效率较低。海洋表层海水温度在相同纬度时变化很小，因而系统温差主要受制于海洋表层海水温度，同时，又难以通过提高透平入口压力改善系统循环热效率。换句话说，单一热源很难提高海洋温差能热力发电循环系统的热效率。本申请提供了一种温差能联合循环系统，包括依次连接的冷凝器、循环泵、预热器、蒸发器和汽轮机，所述汽轮机与所述冷凝器相连接。利用太阳能集热可以大幅提高透平蒸汽入口温度和入口压力，进而提高系统性能。

技术领域

本申请属于能源利用技术领域，特别是涉及一种温差能联合循环系统。

背景技术

在占地球面积71％的广袤海洋中，波浪能、潮汐能和海洋温差能等可再生清洁能源储量丰富。海洋温差能作为清洁能源，不消耗燃料，无排放污染物，分布范围广，储藏丰富，拥有巨大的利用潜力。据美国Scrips海洋研究所的艾萨克博士估计，海洋温差能的全球总量有4×1010MW。南海的海洋温差能占了我国总储量的90％，理论值为14.4×1021～15.9×1021J。海洋温差能发电(Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC)的原理是利用表层温海水与深层冷海水的温差进行发电，通常采用有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle)。

人们对海洋温差能发电技术的研究历经100多年。法国科学家J.D Arsonval最早提出利用海洋温差能发电的设想，G.Claude最早进行了实验探索，他在古巴马坦萨斯湾沿海建成了1座开式循环发电电站。此后，国内外许多专家学者对海洋温差能进行了深入的研究。1964年，美国安德森父子提出一种新型循环——闭式循环，并在夏威夷建造了“mini-OTEC”，这是全球第1座具有净输出功率的闭式循环电站，该装置为漂浮式海洋温差能热力发电站，标称功率为50kW。1985年，卡琳娜教授设计了卡琳娜循环，该循环以氨水混合物为工质。日本佐贺大学实验室里的海洋温差能热力发电系统成功发出1kW电力。1993年，美国太平洋高技术研究国际中心研究员在夏威夷建成了210kW的岸基式开式循环海洋温差能热力发电站。在同一时期，日本佐贺大学上原春南教授设计了上原循环系统，且于实验室研制出能成功输出30kW电力的小型循环海洋温差能热力发电装置。2015年，Arcuri设计出LNG(LiquefiedNatural Gas液化天然气)——海洋温差能发电系统，该系统利用LNG气化过程中释放的大量冷量驱动热力循环，将循环循环效率提高到了17.5％。

尽管海洋温差发电的研究历经多年，但由于海洋温差小，目前大多海洋温差能热力发电系统的热效率较低。通过热力学第一定律对有机朗肯循环的分析，发现影响蒸汽动力朗肯循环的重要参数是透平(涡轮机)的蒸汽入口压力、入口温度和凝汽器冷凝压力。海洋表层海水温度在相同纬度时变化很小，因而系统温差主要受制于海洋表层海水温度，同时，又难以通过提高透平入口压力改善系统循环热效率。换句话说，单一热源很难提高海洋温差能热力发电循环系统的热效率。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

尽管海洋温差发电的研究历经多年，但由于海洋温差小，目前大多海洋温差能热力发电系统的热效率较低。通过热力学第一定律对有机朗肯循环的分析，发现影响蒸汽动力朗肯循环的重要参数是透平(涡轮机)的蒸汽入口压力、入口温度和凝汽器冷凝压力。海洋表层海水温度在相同纬度时变化很小，因而系统温差主要受制于海洋表层海水温度，同时，又难以通过提高透平入口压力改善系统循环热效率。换句话说，单一热源很难提高海洋温差能热力发电循环系统的热效率，本申请提供了一种温差能联合循环系统。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种温差能联合循环系统，包括依次连接的冷凝器、循环泵、预热器、蒸发器和汽轮机，所述汽轮机与所述冷凝器相连接。

本申请提供的另一种实施方式为：所述冷凝器与冷海水相连接，所述预热器与温海水相连接。