專利名稱：溫差發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種溫差發(fā)電裝置，尤其是利用兩種低蒸發(fā)溫度、高飽和蒸 汽壓的物質(zhì)做為工作介質(zhì)的溫差發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前，采用煤、石油、天然氣、核能等做為熱能源的熱-電轉(zhuǎn)化發(fā)電系統(tǒng)， 都是使用單一物質(zhì)水作為工作介質(zhì)的，首先將水在鍋爐中加熱汽化，變成高溫 高壓蒸汽，再將高溫高壓蒸汽送入汽輪機，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機帶動發(fā)電 機發(fā)電，完成整個熱-電轉(zhuǎn)化過程。由于水蒸發(fā)溫度較高，所以使其變?yōu)檎羝?要耗費大量的能源，對人類可持續(xù)發(fā)展是不利的。
19世紀后半期法國人提出了海洋溫差發(fā)電，日本佐賀大學海洋能源研究中心 的上原春男教授從1973年開始進行研究。他研究的海洋溫差發(fā)電是利用氨和水 的混合液，做為帶動渦輪機的蒸氣，因為與水的沸點100度相比，氨水的沸點是 33度，容易沸騰。
該系統(tǒng)借助表面海水的熱量，利用蒸發(fā)器使混合液沸騰，用氨蒸氣帶動渦 輪機發(fā)電。氨蒸氣做功發(fā)電后會被深層海水冷卻，重新變成液體。如此循環(huán)， 進行發(fā)電。
海水溫差發(fā)電的功率是由高溫端海水流量和高低溫海水的溫差大小決定的， 現(xiàn)有的海水溫差發(fā)電裝置的高低溫海水溫差(工質(zhì)在蒸發(fā)器端與冷凝器端出口 的溫差幅度) 一般在25'C左右，不易形成更高溫差，因此若提高溫差發(fā)電裝置 功率，只能通過做功增加高溫端海水流量，這對整個裝置的運行成本是不利的。
另外，現(xiàn)有裝置的工質(zhì)進入冷凝器冷卻后，通過工質(zhì)加壓泵再返回蒸發(fā)器，這 使得發(fā)電系統(tǒng)效率低下，經(jīng)研究在此過程中可以將發(fā)電工質(zhì)部分余熱給進入蒸 發(fā)器的工質(zhì)進行預熱，提高發(fā)電效率。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有海水溫差發(fā)電裝置運行成本高、效率低的狀況，本實用新型提 供一種溫差發(fā)電裝置，該裝置采用兩種低蒸發(fā)溫度、高飽和蒸汽壓的物質(zhì)做為 工作介質(zhì)，不僅提高了工質(zhì)在蒸發(fā)器端與冷凝器端出口的溫差幅度，也合理地 利用了做功后工質(zhì)的余熱對進入蒸發(fā)器前的工質(zhì)進行預熱，使整個溫差發(fā)電裝 置效率大大提高，有利于海水溫差發(fā)電的推廣。本裝置不僅適合用在有大溫差 海水的自然海域，也特別適合應用在有大量余熱的場合，如電廠、工廠。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是裝置由汽輪機、發(fā)電機、 冷凝器、工質(zhì)升壓泵、儲液罐、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件組成，形成兩個工質(zhì)回 路，可稱為發(fā)電工質(zhì)回路、冷卻工質(zhì)回路。兩種工質(zhì)可分別為低蒸發(fā)溫度、高
飽和蒸汽壓的物質(zhì)，如氨、氟利昂(R134a)、氮、二氧化碳等。
在裝置的發(fā)電工質(zhì)回路中，儲液罐中注入液態(tài)工質(zhì)，打開膨脹閥，液態(tài)工質(zhì) 進入冷凝器或另設的換熱器與從汽輪機排出的工質(zhì)進行換熱，換熱后進入蒸發(fā) 器，在蒸發(fā)器中高溫海水將熱量傳給工質(zhì)，工質(zhì)迅速蒸發(fā)變?yōu)楦邏簹鈶B(tài)膨脹， 氣態(tài)工質(zhì)經(jīng)過進入汽輪機，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機發(fā)電。工質(zhì)做功發(fā)電 后氣壓變低，進入冷凝器或另設的換熱器，再被冷凝器另一側(cè)的冷卻工質(zhì)回路
中低溫工質(zhì)冷卻到較低溫度的液態(tài)，再通過工質(zhì)升壓泵返回到儲液罐；冷卻工 質(zhì)回路中工質(zhì)在冷凝器被加熱后，進入到該回路的冷卻器中，通過風或水向外 散熱，之后返回工質(zhì)罐，經(jīng)工質(zhì)循環(huán)泵再次進入冷凝器，如此循環(huán)。完成整個
發(fā)電過程。
本實用新型的有益效果是，該發(fā)電裝置工作時可充分利用發(fā)電回路工質(zhì)的冷 卻余熱，提高發(fā)電效率，并且可以提高發(fā)電回路工質(zhì)在蒸發(fā)器端與冷凝器端出 口的溫差幅度，提高發(fā)電功率。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的實施例l。
圖2是本實用新型的實施例2。


圖1中，1.汽輪機，2.發(fā)電機,3.換熱器，4.冷凝器,5.工質(zhì)升壓泵，6.儲液 罐，7.電磁閥，8.膨脹閥，9.蒸發(fā)器，IO.冷卻器，ll.工質(zhì)罐，12.工質(zhì)循環(huán)泵。
圖2中，1.汽輪機，2.發(fā)電機，4.冷凝器,5.工質(zhì)升壓泵,6.儲液罐,7.電磁閥， 8.膨脹閥，9.蒸發(fā)器，IO.冷卻器，ll.工質(zhì)罐，12.工質(zhì)循環(huán)泵。
具體實施方式
在
圖1中，發(fā)電裝置的發(fā)電工質(zhì)回路中，儲液罐(6)與電磁閥(7)、膨脹閥 (8)、換熱器(3)通過銅管相連，換熱器(3)的兩側(cè)分別流液態(tài)和氣態(tài)工質(zhì)， 該換熱器再通過銅管與蒸發(fā)器(9)相連，蒸發(fā)器(9)兩側(cè)分別流高溫海水和 發(fā)電工質(zhì)，蒸發(fā)器連接到汽輪機(1)，汽輪機(1)與發(fā)電機(2)相連，汽輪 機(1)排氣口通過管道與換熱器(3)相連，再連接到冷凝器(4),冷凝器(4) 兩端分別流發(fā)電工質(zhì)和冷卻工質(zhì)，冷凝器(4)與工質(zhì)升壓泵(5)、儲液罐(6) 通過銅管依次相連，組成發(fā)電工質(zhì)回路。在冷卻工質(zhì)回路中，冷卻器(10)、工 質(zhì)罐(11)、工質(zhì)循環(huán)泵(12)、冷凝器(4)通過管道依次相連。
在圖2中，發(fā)電裝置的發(fā)電工質(zhì)回路中，儲液罐(6)與電磁闊(7)、膨脹閥
(8)、冷凝器(4)通過銅管相連，冷凝器(4)的三側(cè)分別流液態(tài)和氣態(tài)發(fā)電 工質(zhì)及冷卻工質(zhì)，該冷凝器(4)再通過銅管與蒸發(fā)器(9)相連，蒸發(fā)器(9) 兩側(cè)分別流高溫海水和發(fā)電工質(zhì)，蒸發(fā)器連接到汽輪機(1)，汽輪機(1)與發(fā) 電機(2)相連，汽輪機(1)排氣口通過管道連接到冷凝器(4)，冷凝器(4) 與工質(zhì)升壓泵(5)、儲液罐(6)通過銅管依次相連，組成發(fā)電工質(zhì)回路。在冷 卻工質(zhì)回路中，冷卻器(10)、工質(zhì)罐(11)、工質(zhì)循環(huán)泵(12)、冷凝器(4) 通過管道依次相連。
權(quán)利要求1. 一種溫差發(fā)電裝置，由汽輪機、發(fā)電機、冷凝器、工質(zhì)升壓泵、儲液罐、電磁閥、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件通過管路連接而成，其特征是:在汽輪機(1)與冷凝器(4)之間的管路上，設置一個換熱器(3)，使連接蒸發(fā)器(9)與膨脹閥(8)的管路兩端分別與換熱器(3)兩端相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫差發(fā)電裝置，其特征是冷凝器(4)、冷卻器(10)、 工質(zhì)罐(11)、工質(zhì)循環(huán)泵(12)通過管路相連。
專利摘要一種溫差發(fā)電裝置，由汽輪機、發(fā)電機、冷凝器、工質(zhì)升壓泵、儲液罐、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件組成，形成兩個工質(zhì)回路，即為發(fā)電工質(zhì)回路、冷卻工質(zhì)回路。該發(fā)電裝置工作時可充分利用發(fā)電回路工質(zhì)的冷卻余熱，提高發(fā)電效率，并且可以提高發(fā)電回路工質(zhì)在蒸發(fā)器端與冷凝器端出口的溫差幅度，提高發(fā)電功率。本裝置不僅適合用在有大溫差海水的自然海域，也特別適合應用在有大量余熱的場合，如電廠、工廠。
文檔編號F03G7/05GK201209525SQ20082001359
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者儀 張 申請人:大連葆光節(jié)能空調(diào)設備廠