[实用新型]一种低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备领域，特别涉及一种低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置。 

背景技术

陆地是最佳的太阳能集热装置之一，平均每平方米陆地从太阳接受的能量有一千瓦左右；沙漠面积占地球陆地表面的1/4，总面积近3370万平方公里，是陆地上最大的天然太阳能集热器之一，每小时共可收集的热量为337000亿千瓦。沙漠地区日光充足，沙漠本身的热容量小，吸收太阳热能的沙漠表面温度很容易升高,它在暖季的白天很容易形成60℃-80℃的高温，而3-4米深度处的温度却不到20℃。相较于海洋来说，海洋里要在500米的深度差才具有20℃的温度差，而沙漠地区在3-6米的距离内就形成了更大的温度差，故可以利用沙漠表面和深处的温度差来发电。理论上冷热温差在16.6℃即可用于发电，因此温差在40℃-60℃的沙漠更适合温差发电。沙漠地区温差大，平均年温差可达30-50℃，日温差更大，夏天午间地面温度可达60℃以上，夜间的温度又降到10℃以下。 

我国主要有8大沙漠，这些沙漠主要分布在西北部。目前，我国的沙漠面积和沙漠化面积越来越大，已达到168.9万平方公里，占国土面积的17.6％，主要分布在北纬35度至56度之间的内陆盆地、高原，形成了一条西起塔里木盆地，东到松嫩平原西部，东西长4500公里，南北宽约600公里的沙漠带。沙漠地区没有水，可那里的太阳能丰富。在中国的新疆及内蒙古，沙漠里的中午，70℃的温度是不少见的。如新疆吐鲁番地面温度表的最高刻度是75℃，在吐鲁番盆地南部沙丘的表面，曾经测得82.3℃。我国沙漠地区每小时每平方米可以得到的太阳能大约是1千瓦，每平方公里可以得到的太阳能大约是100万千瓦，我国168.9万平方公里沙漠面积上每年得到的太阳能为16890亿千瓦。如果我们的热机可以提取这个能量的1％，每年就可以得到168.9亿千瓦的发电能量。2013年中国的发电装机容量为9亿千瓦，仅是此发电量的1/18，换句话说，只需要提取9万平方公里沙漠面积的能量的1％，就可以满足国内的全部发电需求。这些沙漠资源为我国沙漠热发电提供了得天独厚的优越条件。 

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种成本低廉、发电效率高的低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置。 

技术方案：本实用新型提供的一种低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置，包括地下埋管换热管路群、依次连接成环的工质泵、热量收集装置、热功动力转换机械、冷凝器；所述地下埋管换热管路群的两端分别于冷凝器连接形成冷凝回路，所述地下埋管换热管路群上设有第一水泵；所述热量收集装置为依次串联的热量收集管路群和蒸发器，或为连接有热量收集管路群的蒸发器。 

作为改进，还包括发电机，所述发电机与热功动力转换机械连接。 

作为优选，所述蒸发器的蒸发温度为40-60℃。 

作为另一种优选，低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置采用临界温度在100℃以下、沸点在-40℃以下的单一或混合工质作为循环工质。 

作为进一步优选，所述工质采用二氧化碳。 

作为另一种优选，所述热功动力转换机械为汽轮机或膨胀机。 

作为进一步优选，所述膨胀机为涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、离心式膨胀机或活塞式膨胀机。 

有益效果：本实用新型提供的低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置，结构简单、成本低廉，可充分利用沙漠的冷热温差，自用电少、发电效率高，发电过程无任何污染，绿色环保。 

具体而言，本实用新型相对于现有技术，例如与海洋温差发电相比，具有以下突出的优势： 

一、沙漠地区日光充足，它在暖季的白天沙漠表层很容易形成60℃-80℃的高温，而表层下3-4米深度处的温度却不到20℃；而海洋表面温度最高只有25℃-28℃，深层（500—1000米）海水温度是4℃-7℃，它们的温度差大约是20℃。也就是说，海洋里要在400-500米的深度差才具有20℃的温度差，而沙漠地区在3-6米的距离内就形成了更大的温度差，故利用沙漠表面和深处的温度差来发电，和海洋温差发电相比，此沙漠温差发电装置将获得更高的发电效率。沙漠地区日光充足的夏季，白天可形成60℃-80℃的高温，可以得到更高的加热温度，使得净发电效率得到大幅度的提高。如当沙漠的温度达到60℃时，温差增加到40℃，和海洋温差发电相比，发电效率可提高100%。如当沙漠的温度达到80℃时，温差增加到60℃，和海洋温差发电相比，发电效率增加3倍。