[发明专利]太阳能海洋温差能复叠式发电装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及到太阳能和海洋水温差能综合利用技术领域，具体涉及一种利用太阳能海洋温差能复叠式发电装置及其使用方法。

背景技术

随着国家经济的飞速发展，国家对能源的需求越来越大，而我国矿物燃料的储备却越来越少，且矿物燃料的燃烧使得环境日益恶化，因此，开发新能源成为我国解决能源危机和实现可持续发展的有效途径。而且，在我国的沿海和海岛地区，有许多地方严重地缺电和缺少淡水，严重地影响了当地的经济发展和人民群众的生活水平提高。然而，海洋是一个巨大的能源库，蕴藏着多种可再生能源，其中海洋温差储量最大，是国际社会公认的最具开发潜力的能源之一。同时，海洋及其周边还具有非常丰富的太阳能等资源。若把太阳能和海洋温差能有效地利用起来，就能很好地解决上述地区的困难，变劣势为优势，为这些地区提供电能，并对海水进行淡化。然，现有技术中存在太阳能和海洋温差能等能源综合利用率比较低，成本比较高等缺点。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能海洋温差能复叠式发电装置及其使用方法。

本发明提供一种太阳能海洋温差能复叠式发电装置，其特征在于：它包括有用于加热表层海水的太阳能热水器、与所述太阳能热水器的高温海水出口连接的多级闪蒸罐、与所述多级闪蒸罐连接的有机朗肯发电系统和为所述有机朗肯发电系统提供冷却水的深层冷海水供给泵，所述有机朗肯发电系统包括有依次连接并构成有机朗肯发电循环回路的蒸发器、安装有发电机的膨胀机、冷凝器、有机工质储液罐和有机工质泵，其中，所述蒸发器与所述多级闪蒸罐连接。

其中，所述多级闪蒸罐包括与所述太阳能热水器的高温海水出口连接的首级闪蒸罐、与所述首级闪蒸罐的浓缩海水出口连接的中间级闪蒸罐，和与所述中间级闪蒸罐的浓缩海水出口连接的末级闪蒸罐；所述末级闪蒸罐的浓缩海水被排至海水，所述中间级闪蒸罐包括多个串联设置的闪蒸器，所述有机朗肯发电系统中的所述蒸发器为与所述多级闪蒸罐对应并连接的多级蒸发器。其中，所述多级闪蒸罐中的闪蒸罐的压强不同，且从首级闪蒸罐到末级闪蒸罐，其压强逐渐降低；所述多级闪蒸罐可以为六级闪蒸罐、七级闪蒸罐、八级闪蒸罐、十级闪蒸罐、十二级闪蒸罐、十四级闪蒸罐，甚至十四级闪蒸罐以上。

基于上述复叠式发电装置，它进一步包括与所述蒸发器的冷凝淡水出口连通的淡水储槽。

基于上述复叠式发电装置，所述蒸发器为与所述多级闪蒸罐一一对应且连通的多级蒸发器。其中，所述多级蒸发器中的蒸发器的数量与所述多级闪蒸罐中的闪蒸罐的数量相同，且相同级别的蒸发器与闪蒸罐连通。所述多级闪蒸罐排出的水蒸气为所述多级蒸发器提供加热其中的液态有机工质的热源。

基于上述复叠式发电装置，它还包括与所述多级蒸发器连接的抽真空系统，用于提高所述有机朗肯循环发电系统的发电量。

基于上述复叠式发电装置，所述多级蒸发器中的各级蒸发器设置在所述多级闪蒸罐对应级别的闪蒸罐的外部或内部；在所述多级蒸发器中，首级蒸发器的有机工质蒸气出口与所述膨胀机连接，末级蒸发器的液态有机工质进口与所述有机工质泵的出口连接。

当所述多级蒸发器中的各级蒸发器设置在所述多级闪蒸罐对应级别的闪蒸罐的外部时，各级蒸发器与同级别的闪蒸罐的蒸气出口连接。具体地，该多级蒸发器包括与所述首级闪蒸罐的蒸气出口连接的首级蒸发器，与所述中间级闪蒸罐的蒸气出口分别连接的中间级蒸发器和与所述末级闪蒸罐的蒸气出口连接的末级蒸发器；所述首级蒸发器、所述中间级蒸发器和所述末级蒸发器依次串联设置，且所述首级蒸发器的有机工质蒸气出口与所述膨胀机连接，所述末级蒸发器的液态有机工质进口与所述有机工质泵的出口连接，所述首级蒸发器、所述中间级蒸发器和所述末级蒸发器的冷凝淡水出口分别与所述淡水储槽连接，所述首级蒸发器、所述中间级蒸发器和所述末级蒸发器分别与抽真空系统连接。

当所述多级蒸发器中的各级蒸发器设置在所述多级闪蒸罐对应级别的闪蒸罐的内部时，各级蒸发器设置在同级别的闪蒸罐的内部的上方。具体地，所述多级蒸发器包括设置在所述首级闪蒸罐内的首级蒸发器、设置在所述中间级闪蒸罐内的中间级蒸发器和设置在所述末级闪蒸罐内的末级蒸发器，所述首级蒸发器、所述中间级蒸发器和所述末级蒸发器依次串联设置，且所述首级蒸发器的有机工质蒸气出口与所述膨胀机连接，所述末级蒸发器的液态有机工质进口与所述有机工质泵的出口连接，所述首级蒸发器、所述中间级蒸发器和所述末级蒸发器的冷凝淡水与所述淡水储槽连接。