[發明專利]一種利用冷熱水溫差發電的裝置

在審

• 申請號: 201710050110.2
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107061047A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 羅振波
• 申請（專利權）人: 羅振波
• 主分類號: F02G1/044
• 分類號: F02G1/044;F02G1/053;F02G1/057
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及能源技術領域，具體涉及一種溫差發電裝置。

背景技術

地球上的能源絕大部分來自于太陽，在能源日益緊缺的今天，新的可再生綠色潔凈發電技術日益受到重視?；鹆Πl電既要燃燒燃料，又對大氣造成污染，核發電又存在核幅射的危險。因此環保發電已成為一種新的發電趨勢。

太陽能熱發電，也叫聚焦型太陽能熱發電，通過大量反射鏡以聚焦的方式將太陽能直射光聚集起來，在集熱器或蒸氣發生器加熱工質(水或熔鹽或空氣……)，產生高溫高壓的蒸氣，蒸氣驅動汽輪機旋轉，帶動發電機發電。從汽輪機排出的廢汽進入冷凝器，待廢汽冷卻成液態后再用工質泵抽到蒸氣發生器處將工質加熱成高溫高壓的蒸氣。

現有的海水溫差發電技術根據所用工質及流程的不同，一般可分為開式循環、閉式循環和混合式循環，接近實用化的是閉式循環方式。

閉式循環系統采用一些低沸點的物質（如丙烷、異丁烷、氟利昂、氨等）作為工作流體，在閉合回路中反復進行蒸發、膨脹、冷凝。因為系統使用低沸點工作流體，蒸氣的壓力得到提高。系統工作時，溫水泵把表層溫海水抽上送往蒸發器，通過蒸發器內的盤管把一部分熱量傳遞給低沸點的工作流體，例如氨水，氨水從溫海水吸收足夠的熱量后，開始沸騰并變為氨氣。氨氣經過汽輪機的葉片通道，膨脹作功，推動汽輪機旋轉。汽輪機排出的氨氣進入冷凝器，被冷水泵抽上的深層冷海水冷卻后重新變為液態氨，用氨泵把冷凝器中的液態氨重新壓進蒸發器，以供循環使用。

斯特林發電機是通過氣缸內工作介質（氫氣或氦氣、氮氣、空氣）經過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環來輸出動力，這是一種外燃發動機，使燃料連續地燃燒，在熱腔內膨脹氫氣（或氦氣、氮氣、空氣）作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷腔冷卻，反復地進行這樣的循環過程。外燃機可以燃燒各種可燃氣體，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。只要熱腔達到700℃，設備即可做功運行，環境溫度越低，發電效率越高。

在現有的太陽能熱發電站和海水發電站發電系統里，存在著三大缺點：第一，發電系統設備冷凝器、汽輪機效率低，在所有循環系統都是將工質變為蒸氣推動汽輪機轉動，而汽輪機排出的依然是蒸氣進入冷凝器，另外汽輪機在高溫高壓下運行，損失大量熱能，熱能轉化為機械能效率低；第二，汽輪機在高溫高壓下運行，對制造設備的材質要求極高，造成制造成本高；第三，發電系統都需要工質泵，消耗了大量的電能，發電成本高。

普通斯特林發電機存在幾個缺點：第一，斯特林發電機屬外燃機，燃料需在外部燃燒，熱量損失是內燃機2-3倍，致使總效率偏低，這是造成不能工業化生產的主要原因；第二，采用氫氣或氦氣、氮氣、空氣等氣體作為工質，熱腔內溫度需達700度時設備才做功，設備在高溫高壓下運行，損失大量熱能，熱能轉化為機械能效率低；第三，由于采用氫氣或氦氣、氮氣、空氣等氣體作為工質，工質推動活塞運動時要求活塞桿與活塞缸之間密封非常好，否則工質容易外泄，這種情況下，工質密封技術較難，密封件的可靠性和壽命存在問題。

現有的熱電廠、鋼鐵廠等工廠常常產生多余的廢熱，很多地方存在不少地熱能，很多家庭的太陽能熱水器的熱水過剩，而這些熱能很少被利用起來，造成能源的浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，第一，針對現有太陽能熱發電裝置及海水溫差發電裝置結構復雜、發電成本高、能量轉換效率低等技術上的缺陷，提供一種利用冷熱水溫差發電的裝置。第二，針對現有斯特林發電機不能利用熱水作為熱源，同時不能在工業化中普及使用的情況下，對斯特林發電機內部進行一系列實質性改造，使之能利用熱水做熱源冷水做冷源進行發電，并在工業上普及使用。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種利用冷熱水溫差發電的裝置，包括發電機和驅動所述發電機運轉的驅動裝置，所述驅動裝置包括第一冷熱水供應裝置、盛有第一流體工質的第一熱腔和第一冷腔、聯通所述第一熱腔和第一冷腔的第一回熱器以及與所述第一熱腔相聯通的第一熱活塞；所述第一熱活塞的第一熱活塞桿通過曲軸與所述發電機相聯；所述第一熱腔內設有熱腔傳熱管，所述熱腔傳熱管包括貫穿第一熱腔壁的熱水進入口和熱水排出口；所述第一冷腔內設有冷腔傳熱管，所述冷腔傳熱管包括貫穿第一冷腔壁的冷水進入口和冷水排出口；所述第一冷熱水供應裝置包括第一熱水供應裝置和第一冷水供應裝置，所述第一熱水供應裝置與熱腔傳熱管相聯通，所述第一冷水供應裝置與冷腔傳熱管相聯通；所述第一回熱器包括第一回熱器開關。