[实用新型]温差发电与供热联合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温差发电与供热联合装置，尤其是供热与发电共用蒸发器、冷凝器的联合装置。

背景技术

19世纪后半期法国人提出了海洋温差发电，日本佐贺大学海洋能源研究中心的上原春男教授从1973年开始进行研究。他研究的海洋温差发电是利用氨和水的混合液，做为带动涡轮机的蒸气，因为与水的沸点100℃相比，氨水的沸点是33℃，容易沸腾。

该系统借助表面海水的热量，利用蒸发器使混合液沸腾，用氨蒸气带动涡轮机发电。氨蒸气做功发电后会被深层海水冷却，重新变成液体。如此循环，进行发电。

该系统需要从深层海水取水，且需要与表层海水有25℃的温差，对于该系统的投资费用以及运行成本是不利的。

目前在我国北方一些地区，热泵系统被广泛应用于供热，它的蒸发器端通过提取低温水中的热量，在冷凝器端制备高温热水供热，通常两端水温差在25℃左右。尤其是当水源热泵的低温水源来自电厂汽轮机凝汽器循环冷却水(海水或淡水)时，效果更佳。然而夏季和其他过渡季节由于没有供冷需求，水源热泵几乎都闲置不用，对设备而言是一种浪费。

发明内容

为了解决海水温差发电设备投资大、运行成本高、使用区域受限，水源热泵闲置所带来的浪费等问题，本实用新型提供一种温差发电与供热联合装置。该装置采用低蒸发温度、高饱和蒸汽压的物质氟里昂做为工作介质，供热系统与温差发电系统共用同一套蒸发器与冷凝器，从而使本装置适用在有大量冷却水余热的场所，如：电厂、工厂，也可应用在表层与底层温差较大的海域中，冬季该装置以热泵形式供热，其他季节以温差发电形式用于发电。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：装置由汽轮机、发电机、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器、压缩机、电磁阀、阀门、工质升压泵等部件连接组成。工质为低蒸发温度、高饱和蒸汽压的氟里昂。

在装置的储液罐中注入液态工质，发电时打开阀门11、13及工质升压泵，关闭阀门12、14。打开膨胀阀，液态工质进入蒸发器，蒸发器另一侧中温水将热量传给工质，工质迅速蒸发变为高压气态膨胀，气态工质经过阀门11进入汽轮机，推动汽轮机转动，带动发电机发电。工质做功发电后压力变低，通过阀门13进入冷凝器，冷凝器另一侧的冷却水将其冷却为低压液体或气液混合物，再经工质升压泵返回到储液罐中，完成整个发电过程。

供热时，打开阀门12、14，关闭阀门11、13及工质升压泵。打开膨胀阀，液态工质进入蒸发器，蒸发器另一侧中温水将热量传给工质，工质吸热迅速蒸发变为高压气态膨胀，气态工质经过阀门12进入压缩机，经过压缩变为高温高压的气体工质，通过阀门14进入冷凝器，冷凝器另一侧的冷却水升高温度，向外供热，并将工质冷却变为低压液体或气液混合物，再返回到储液罐中，完成整个供热过程。

本实用新型的有益效果是，该装置可利用同样的低温热源或冷却水进行温差发电或供热，一机两用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的原理图。

图中1.汽轮机，2.发电机，3.冷凝器，4.储液罐，5.膨胀阀，6.蒸发器，7.压缩机，8.电磁阀，10.工质升压泵，11.阀门，12.阀门，13.阀门，14.阀门。

具体实施方式

在图1所示的装置中，在装置的储液罐(4)中注入液态工质，发电时打开阀门(11)、(13)及工质升压泵(10)，关闭阀门(12)、(14)。打开电磁阀(8)、膨胀阀(5)，液态工质进入蒸发器(6)，蒸发器另一侧中温水将热量传给工质，工质迅速蒸发变为高压气态膨胀，气态工质经过阀门(11)进入汽轮机(1)，推动汽轮机转动，带动发电机(2)发电。工质做功发电后压力变低，通过阀门(13)进入冷凝器(3)，冷凝器(3)另一侧的冷却水将其冷却为低压液体或气液混合物，再经工质升压泵(10)返回到储液罐(4)中，完成整个发电过程。

供热时，打开阀门(12)、(14)，关闭阀门(11)、(13)及工质升压泵(10)。打开膨胀阀(5)、电磁阀(8)，液态工质进入蒸发器(6)，蒸发器另一侧中温水将热量传给工质，工质吸热迅速蒸发变为高压气态膨胀，气态工质经过阀门(12)进入压缩机(7)，经过压缩变为高温高压的气体工质，通过阀门(14)进入冷凝器(3)，冷凝器另一侧的冷却水升高温度，向外供热，并将工质冷却变为低压液体或气液混合物，再返回到储液罐(4)中，完成整个供热过程。