温差发电系统技术方案

本申请提供了一种温差发电系统，其中，该系统包括：水合物生成装置，用于生成水合物；水合物解离装置，与水合物生成装置相连，以获取水合物生成装置生成的水合物，并对获得的水合物进行解离，生成气体和水；气体脱水装置，与水合物解离装置相连，以获取水合物解离装置生成的气体，并对获得的气体进行脱水；膨胀发电装置，与气体脱水装置相连，以获取气体脱水装置脱水后的气体，并对脱水后的气体进行膨胀降压，以将脱水后的气体的内能转化为电能。上述方案可以对海底与海平面天然的巨大温差进行转化利用，在有效降低自用电率的同时，能够大幅度地利用自然能量，提高发电稳定性和能力，节约资源和成本。

【技术实现步骤摘要】
温差发电系统
本申请涉及发电
，特别涉及一种温差发电系统。
技术介绍
目前，电能主要依靠火力发电及水力发电来获得。然而，火力发电需要燃烧化石燃料，会产生大量的温室气体，造成温室效应、酸雨以及其他环境问题；水力发电则需要建造大坝，会破坏环境及周围的生态系统。近年来随着新能源科技的发展，潮汐发电、太阳能发电以及风力发电的技术日益成熟。在海上环境，潮汐能与风能逐渐成为了首要新能源目标，其实海底与海面上天然的巨大温差也是一种潜在的巨大能源。此外，随着油气资源的枯竭，天然气水合物凭借着自身分布范围广、规模大、能量密度高等特点也进入了人们的视界。因此，需要一种能够利用温差和天然气水合物进行发电的发电系统。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种温差发电系统，能够利用温差和天然气水合物进行发电。本申请实施例提供了一种温差发电系统，包括：水合物生成装置，用于生成水合物；水合物解离装置，与水合物生成装置相连，以获取水合物生成装置生成的水合物，并对获得的水合物进行解离，生成气体和水；气体脱水装置，与水合物解离装置相连，以获取水合物解离装置生成的气体，并对获得的气体进行脱水；膨胀发电装置，与气体脱水装置相连，以获取气体脱水装置脱水后的气体，并对脱水后的气体进行膨胀降压，以将脱水后的气体的内能转化为电能。在一个实施例中，水合物生成装置与水合物解离装置相连，以获取水合物解离装置生成的水；和/或水合物生成装置与膨胀发电装置相连，以获取膨胀发电装置膨胀降压后的气体。在一个实施例中，水合物解离装置经由第一泵与水合物生成装置相连，以通过第一泵抽取水合物生成装置中生成的水合物。在一个实施例中，水合物生成装置包括：水合物生成釜、气体源、换热层、第二泵、冷水源、冷凝器和喷嘴；其中，水合物生成釜设置有第一进气口、第一进水口和出料口；其中，气体源经由喷嘴与第一进气口相连，以通过喷嘴经由第一进气口向水合物生成釜中补充生成水合物所需的气体，第一进气口还经由喷嘴与膨胀发电装置相连，以获取膨胀发电装置膨胀降压后的气体；第一进水口经由冷凝器与水合物解离装置相连，使得水合物解离装置中生成的水在被冷凝器冷凝后进入水合物生成釜；出料口经由第一泵与水合物解离装置相连，以向水合物解离装置提供生成的水合物；换热层设置在水合物生成釜外围，设置有第二进水口和第一出水口，第二进水口经由第二泵与冷水源相连，以通过第二泵将冷水源中的冷水抽入换热层，第一出水口用于排出换热层中的水；冷凝器经由第二泵与冷水源相连，以通过第二泵将冷水源中的冷水抽取至冷凝器中。在一个实施例中，水合物解离装置包括水合物解离釜，其中，水合物解离釜设置有进料口、第一出气口和第二出水口，其中，进料口经由第一泵与水合物生成釜的出料口相连，第一出气口与气体脱水装置相连，以将解离生成的气体释放至气体脱水装置中，第二出水口经由冷凝器与水合物生成釜的第一进水口相连。在一个实施例中，气体脱水装置包括气体脱水罐，气体脱水罐设置有第二进气口和第二出气口；第二进气口与水合物解离釜的第一出气口相连，气体脱水罐的第二出气口与膨胀发电装置相连。在一个实施例中，膨胀发电装置包括透平发电机，透平发电机设置有第三进气口和第三出气口，第三进气口与气体脱水罐的第二出气口相连，透平发电机的第三出气口经由喷嘴与水合物生成釜的第一进气口相连。在一个实施例中，气体包括以下至少之一：甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳和氮气。在一个实施例中，水合物解离装置位于海平面，水合物解离装置还包括管线，水合物解离釜还设置有相对的第一开口和第二开口，管线经由第一开口和第二开口贯通水合物解离釜，管线用于流通海平面处的海水。在一个实施例中，冷水源包括海底冷水。在本申请实施例中，提供了一种温差发电系统，其中，水合物生成装置生成水合物，水合物解离装置与水合物生成装置相连，获取水合物生成装置生成的水合物，并对获得的水合物进行解离，生成气体和水，气体脱水装置与水合物解离装置相连，获取水合物解离装置生成的气体，并对获得的气体进行脱水，膨胀发电装置与气体脱水装置相连，以获取气体脱水装置脱水后的气体，并对脱水后的气体进行膨胀降压，以将脱水后的气体的内能转化为电能。上述方案中，利用水合物生成装置在低温下生成水合物，利用水合物解离装置在高温下对水合物进行解离，生成高压气体和水，然后通过气体脱水装置对生成的高压气体进行脱水后，利用膨胀发电装置对脱水后的高压气体进行膨胀降压，以将脱水后的高压气体的内能转化为电能，实现了利用温差和水合物进行发电，无需燃烧化石燃料也无需建造大坝，可以节约成本，保护环境。进一步地，利用海底与海平面之间天然的巨大温差结合水合物进行发电，可以对海底与海平面天然的巨大温差进行转化利用，在有效降低自用电率的同时，能够大幅度地利用自然能量，提高发电稳定性和能力，节约资源和成本。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的限定。在附图中：图1示出了本申请一实施例中的温差发电系统的示意图。图2示出了本申请一实施例中的温差发电系统的流程图；图3示出了基于本申请一实施例中的温差发电系统进行发电的温差发电方法的流程图。附图标记说明：10、温差发电系统；100、水合物生成装置；200、水合物解离装置；300、气体脱水装置；400、膨胀发电装置；210、第一泵；110、水合物生成釜；120、气体源；130、换热层；140、第二泵；150、冷水源；160、冷凝器；170、喷嘴；111、第一进气口；112、第一进水口；113、出料口；131、第二进水口；132、第一出水口；220、水合物解离釜；221、进料口；222、第一出气口；223、第二出水口；224、管线；225、第一开口；226、第二开口；310、气体脱水罐；311、第二进气口；312、第二出气口；410、透平发电机；411、第三进气口；412、第三出气口。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温差发电系统，其特征在于，包括：/n水合物生成装置，用于生成水合物；/n水合物解离装置，与所述水合物生成装置相连，以获取所述水合物生成装置生成的水合物，并对获得的所述水合物进行解离，生成气体和水；/n气体脱水装置，与所述水合物解离装置相连，以获取所述水合物解离装置生成的气体，并对获得的所述气体进行脱水；/n膨胀发电装置，与所述气体脱水装置相连，以获取所述气体脱水装置脱水后的气体，并对所述脱水后的气体进行膨胀降压，以将所述脱水后的气体的内能转化为电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种温差发电系统，其特征在于，包括：
水合物生成装置，用于生成水合物；
水合物解离装置，与所述水合物生成装置相连，以获取所述水合物生成装置生成的水合物，并对获得的所述水合物进行解离，生成气体和水；
气体脱水装置，与所述水合物解离装置相连，以获取所述水合物解离装置生成的气体，并对获得的所述气体进行脱水；
膨胀发电装置，与所述气体脱水装置相连，以获取所述气体脱水装置脱水后的气体，并对所述脱水后的气体进行膨胀降压，以将所述脱水后的气体的内能转化为电能。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水合物生成装置与所述水合物解离装置相连，以获取所述水合物解离装置生成的水；和/或
所述水合物生成装置与所述膨胀发电装置相连，以获取所述膨胀发电装置膨胀降压后的气体。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水合物解离装置经由第一泵与所述水合物生成装置相连，以通过所述第一泵抽取所述水合物生成装置中生成的水合物。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述水合物生成装置包括：水合物生成釜、气体源、换热层、第二泵、冷水源、冷凝器和喷嘴；其中，
所述水合物生成釜设置有第一进气口、第一进水口和出料口；其中，所述气体源经由所述喷嘴与所述第一进气口相连，以通过所述喷嘴经由所述第一进气口向所述水合物生成釜中补充生成所述水合物所需的气体，所述第一进气口还经由所述喷嘴与所述膨胀发电装置相连，以获取所述膨胀发电装置膨胀降压后的气体；所述第一进水口经由所述冷凝器与所述水合物解离装置相连，使得所述水合物解离装置中生成的水在被所述冷凝器冷凝后进入所述水合物生成釜；所述出料口经由所述第一泵与所述水合物解离装置相连，以向所述水合物解离装置提供生成的水合物；
所述换热层设置在所述水合物生成釜外围，设置有第二进水口和第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光进，董保灿，孙长宇，邓春，阚京玉，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11