[發(fā)明專利]一種洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910362659.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN110145379B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立麒;陳愛玲;陸通通;魯博文;張澤武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F01K25/10
• 分類號(hào): F01K25/10;F24S10/70;F24S60/00;F24V50/00;F25B9/06;F25B15/02
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發(fā)明屬于可再生能源領(lǐng)域，并具體公開了一種洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)中液氨裝置用于為洋流發(fā)熱裝置提供液氨，并將發(fā)電裝置排出的氨蒸汽冷凝為液氨并儲(chǔ)存，用于下一次發(fā)電；洋流發(fā)熱裝置利用洋流沖擊產(chǎn)生的熱量加熱液氨并將其送入波浪能發(fā)熱裝置中；波浪能發(fā)熱裝置利用波浪拍打產(chǎn)生的熱量加熱其裝置內(nèi)的液氨，以使得該液氨進(jìn)一步吸熱后氣化為氨蒸汽并進(jìn)入發(fā)電裝置中，通過膨脹做功進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明提供的洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)利用液氨作為工質(zhì)，將洋流能和波浪能直接轉(zhuǎn)化為液氨的熱能并進(jìn)行膨脹做功發(fā)電，從而避免了能量傳遞造成的損失，有效提高了該系統(tǒng)的發(fā)電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可再生能源領(lǐng)域，更具體地，涉及一種洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著城市工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的需求不斷增長(zhǎng)，而我國(guó)目前的發(fā)電量只要來源于火力發(fā)電，但是火力發(fā)電存在排放物污染大、不環(huán)保的弊端。與此同時(shí)，海洋波浪能量?jī)?chǔ)量巨大，并且海洋波浪能發(fā)電過程污染少，是一種具有較大潛力的可再生能源。

目前利用海洋波浪能進(jìn)行發(fā)電的裝置主要利用波浪帶動(dòng)機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，CN103485972B公開了一種潮流波浪能發(fā)電裝置，其通過波浪帶動(dòng)漂浮在海面上的浮子進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，CN106640501A公開了浮動(dòng)式波浪能發(fā)電裝置，其通過波浪帶動(dòng)漂浮體進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為液體壓力用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電，但是上述裝置均存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障的弊端，同時(shí)海水對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)具有腐蝕作用，因此需要對(duì)其做防鹽防腐措施，造成維護(hù)困難、生產(chǎn)成本較高。

同時(shí)，因海洋波浪具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，造成利用海洋波浪發(fā)電的裝置發(fā)電量不穩(wěn)定，因并網(wǎng)困難導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)，其中通過設(shè)置洋流發(fā)熱裝置和波浪能發(fā)熱裝置對(duì)液氨進(jìn)行直接加熱形成氨氣，相應(yīng)能夠通過氨氣膨脹做功實(shí)現(xiàn)發(fā)電的功能，因而尤其適用于海洋發(fā)電的應(yīng)用場(chǎng)合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括沿流體流動(dòng)方向依次連接的液氨裝置、洋流發(fā)熱裝置、波浪能發(fā)熱裝置和發(fā)電裝置，其中：

所述液氨裝置用于為所述洋流發(fā)熱裝置提供液氨，并將所述發(fā)電裝置排出的氨氣冷凝為液氨并儲(chǔ)存，用于下一次發(fā)電；

所述洋流發(fā)熱裝置利用洋流沖擊產(chǎn)生的熱量加熱所述液氨并將其送入所述波浪能發(fā)熱裝置中；

所述波浪能發(fā)熱裝置將波浪拍打產(chǎn)生的熱量傳遞到所述洋流發(fā)熱裝置送入的液氨中，該液氨進(jìn)一步吸熱后氣化為氨氣并進(jìn)入所述發(fā)電裝置中，通過膨脹做功進(jìn)行發(fā)電。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述波浪能發(fā)熱裝置包括鋼珠、空心鋼球、支架和第一罐體，其中所述鋼珠密封在所述空心鋼球內(nèi)，該空心鋼球通過所述支架與所述第一罐體連接，工作時(shí)，波浪拍打所述第一罐體使所述空心鋼球發(fā)生搖晃，所述空心鋼球內(nèi)的鋼珠相互摩擦產(chǎn)生熱量，并將熱量傳遞到所述第一罐體內(nèi)的液氨中，對(duì)其進(jìn)行加熱。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述洋流能與波浪能耦合發(fā)電系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述波浪能發(fā)熱裝置和發(fā)電裝置之間的太陽(yáng)能發(fā)熱裝置，所述太陽(yáng)能發(fā)熱裝置包括相互連接的太陽(yáng)能集熱器和換熱器，工作時(shí)，所述太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)能的熱量并對(duì)管內(nèi)的高溫抗燃油進(jìn)行加熱，加熱后的高溫抗燃油進(jìn)入所述換熱器中，通過換熱作用加熱所述波浪能發(fā)熱裝置排出的氨氣。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述波浪能發(fā)熱裝置與所述發(fā)電裝置之間設(shè)置有第一通道和第二通道，并分別通過第一閥門和第二閥門控制所述第一通道和第二通道的開閉，其中所述第一通道用于將所述波浪能發(fā)熱裝置排出的氨氣與所述太陽(yáng)能發(fā)熱裝置進(jìn)行換熱后送入所述發(fā)電裝置，所述第二通道用于將所述波浪能發(fā)熱裝置排出的氨氣直接送入所述發(fā)電裝置。