CN114738215A - 一种星众循环水电联产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种星众循环水电联产装置，其中，包括IDC数据中心、膨胀机、再热器、蒸发器、预热器、工质泵、工质储存罐、冷凝器和反渗透设备，膨胀机产出电力且包括一级膨胀机和二级膨胀机，冷凝器包括一级冷凝器和二级冷凝器；利用IDC数据中心产生的热量使海水升温再通过水和工质在膨胀机中做功产出电力，通过再热器和蒸发器的设置，充分利用海水温差发电中水乏汽的废热并传递给工作介质，水乏汽凝结成水后经反渗透设备的反渗透作用产出淡水，提升了热量等资源的综合利用率，大幅降低了海水淡化成本；一级冷凝器、二级冷凝的设置将工质乏汽中的废热传递到海水中并应用加热后的海水再为工质提供热量，同样提高了热量的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及海水温差发电技术领域与海水淡化技术领域，具体的说，尤其涉及一种星众循环水电联产装置。
背景技术
海温差发电（OTEC）的基本原理就是利用海洋表面的高温海水加热低沸点工质并使其汽化，或通过降压使海水汽化以驱动汽轮机发电。同时利用从海底提取的低温海水（4～6℃）将做功后的排气冷凝，使之重新变为液体。目前，全世界海温差能的理论估计储存量为100亿千瓦，所以OTEC被1981年联合国新能源和可再生能源会议确认为所有海洋能转换系统中最重要的。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法，目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。现在海水温差发电过程中不能对蒸馏后的水蒸气进行有效的利用，造成了大量的资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种星众循环水电联产装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种星众循环水电联产装置，其中，包括IDC数据中心、膨胀机、再热器、蒸发器、预热器、工质泵、工质储存罐、冷凝器和反渗透设备，所述膨胀机产出电力且包括一级膨胀机和二级膨胀机，所述冷凝器包括一级冷凝器和二级冷凝器；
所述IDC数据中心冷却水出口连接所述一级膨胀机，所述一级膨胀机出口连接再热器和蒸发器，所述再热器和蒸发器的回水连接所述反渗透设备，所述反渗透设备经过反渗透过程产出淡水；
所述工质储存罐出口连接所述工质泵，所述工质泵的出口连接所述预热器的工质入口，所述预热器的工质出口连接所述蒸发器的工质入口，所述蒸发器的工质出口连接所述再热器的工质入口，所述再热器的工质出口连接所述二级膨胀机，所述二级膨胀机的工质出口连接所述一级冷凝器的工质入口，所述一级冷凝器的工质出口连接所述二级冷凝器的工质入口，所述二级冷凝器的工质出口连接所述工质储存罐的进口，所述工质为低沸点工作介质；
所述一级冷凝器和二级冷凝器进水口均输入海水，所述一级冷凝器和二级冷凝器出水口均连接所述预热器的进水口，所述预热器的出水口连接所述IDC数据中心的冷却水进口。
优选的，所述IDC数据中心位于海平面以下五十至六十米的位置，使得所述IDC数据中心利用压强的作用海水自动进入到所述IDC数据中心的冷凝管内。
优选的，所述工质为液氨、氟利昂或丙烷。
优选的，所述膨胀机均为螺杆式膨胀发电机。
优选的，所述一级冷凝器、二级冷凝器输入的海水为经软化、杀菌除藻、除氧处理的海水。
有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用IDC数据中心产生的热量使海水升温再通过水和工质在膨胀机中做功产出电力，通过再热器和蒸发器的设置，充分利用海水温差发电中水乏汽的废热并传递给工作介质，水乏汽凝结成水后经反渗透设备的反渗透作用产出淡水，提升了热量等资源的综合利用率，大幅降低了海水淡化成本；一级冷凝器、二级冷凝的设置将工质乏汽中的废热传递到海水中并应用加热后的海水再为工质提供热量，同样提高了热量的利用率。
附图说明
图1为本发明提出的一种星众循环水电联产装置的工艺流程图。
附图中：1-IDC数据中心、2-一级膨胀机、3-二级膨胀机、4-再热器、5-蒸发器、6-预热器、7-工质泵、8-工质储存罐、9-一级冷凝器、10-二级冷凝器、11-反渗透设备。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例
请参阅说明书附图，本发明实施例中，一种星众循环水电联产装置，包括IDC数据中心1、膨胀机、再热器4、蒸发器5、预热器6、工质泵7、工质储存罐8、冷凝器和反渗透设备11，所述膨胀机产出电力且包括一级膨胀机2和二级膨胀机3，所述冷凝器包括一级冷凝器9和二级冷凝器10；
所述IDC数据中心1冷却水出口连接所述一级膨胀机2，所述一级膨胀机2出口连接再热器4和蒸发器5，所述再热器4和蒸发器5的回水连接所述反渗透设备11，所述反渗透设备11经过反渗透过程产出淡水；
所述工质储存罐8出口连接所述工质泵7，所述工质泵7的出口连接所述预热器6的工质入口，所述预热器6的工质出口连接所述蒸发器5的工质入口，所述蒸发器5的工质出口连接所述再热器4的工质入口，所述再热器4的工质出口连接所述二级膨胀机3，所述二级膨胀机3的工质出口连接所述一级冷凝器9的工质入口，所述一级冷凝器9的工质出口连接所述二级冷凝器10的工质入口，所述二级冷凝器10的工质出口连接所述工质储存罐8的进口，所述工质为低沸点工作介质；
所述一级冷凝器9和二级冷凝器10进水口均输入海水，所述一级冷凝器9和二级冷凝器10出水口均连接所述预热器6的进水口，所述预热器6的出水口连接所述IDC数据中心1的冷却水进口。
进一步的说，所述IDC数据中心1位于海平面以下五十至六十米的位置，使得所述IDC数据中心1利用压强的作用海水自动进入到所述IDC数据中心1的冷凝管内。
进一步的说，所述工质为液氨、氟利昂或丙烷。
进一步的说，所述膨胀机均为螺杆式膨胀发电机。
进一步的说，所述一级冷凝器9、二级冷凝器10输入的海水为经软化、杀菌除藻、除氧处理的海水。
使用过程：
使用时，低沸点工质通过工质泵7增压，首先在预热器6中提高温度为饱和液体；然后在蒸发器5中继续吸收热量，发生相变；然后在再热器4中再次吸收热量，具有一定的压力和温度；最后进入螺杆式膨胀机膨胀做功，将热能转化为机械能最终转化为电力输出。做功后的工质乏汽，通过一级冷凝器9和二级冷凝器10释放热量，发生液化。液态工质再次通过工质泵7，形成循环工艺。工质在蒸发器5和再热器4中所得热量由IDC数据中心1吸热后的工艺冷却水提供。工质在一级冷凝器9和二级冷凝器10中释放的热量由冷海水吸收，吸收一定热量后的海水通过预热器6放热为工质提高温度提供热量，降温后的海水为IDC数据中心1提供工艺冷却水。
上述过程中，利用IDC数据中心产生的热量使海水升温再通过水和工质在膨胀机中做功产出电力，通过再热器和蒸发器的设置，充分利用海水温差发电中水乏汽的废热并传递给工作介质，水乏汽凝结成水后经反渗透设备的反渗透作用产出淡水，提升了热量等资源的综合利用率，大幅降低了海水淡化成本；一级冷凝器、二级冷凝的设置将工质乏汽中的废热传递到海水中并应用加热后的海水再为工质提供热量，同样提高了热量的利用率；本申请结构简单，实用性强，且操作简单值得推广。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (5)
1.一种星众循环水电联产装置，其特征在于：包括IDC数据中心（1）、膨胀机、再热器（4）、蒸发器（5）、预热器（6）、工质泵（7）、工质储存罐（8）、冷凝器和反渗透设备（11），所述膨胀机产出电力且包括一级膨胀机（2）和二级膨胀机（3），所述冷凝器包括一级冷凝器（9）和二级冷凝器（10）；
所述IDC数据中心（1）冷却水出口连接所述一级膨胀机（2），所述一级膨胀机（2）出口连接再热器（4）和蒸发器（5），所述再热器（4）和蒸发器（5）的回水连接所述反渗透设备（11），所述反渗透设备（11）经过反渗透过程产出淡水；
所述工质储存罐（8）出口连接所述工质泵（7），所述工质泵（7）的出口连接所述预热器（6）的工质入口，所述预热器（6）的工质出口连接所述蒸发器（5）的工质入口，所述蒸发器（5）的工质出口连接所述再热器（4）的工质入口，所述再热器（4）的工质出口连接所述二级膨胀机（3），所述二级膨胀机（3）的工质出口连接所述一级冷凝器（9）的工质入口，所述一级冷凝器（9）的工质出口连接所述二级冷凝器（10）的工质入口，所述二级冷凝器（10）的工质出口连接所述工质储存罐（8）的进口，所述工质为低沸点工作介质；
所述一级冷凝器（9）和二级冷凝器（10）进水口均输入海水，所述一级冷凝器（9）和二级冷凝器（10）出水口均连接所述预热器（6）的进水口，所述预热器（6）的出水口连接所述IDC数据中心（1）的冷却水进口。
2.根据权利要求1所述的一种星众循环水电联产装置，其特征在于：所述IDC数据中心（1）位于海平面以下五十至六十米的位置，使得所述IDC数据中心（1）利用压强的作用海水自动进入到所述IDC数据中心（1）的冷凝管内。
3.根据权利要求1所述的一种星众循环水电联产装置，其特征在于：所述工质为液氨、氟利昂或丙烷。
4.根据权利要求1所述的一种星众循环水电联产装置，其特征在于：所述膨胀机均为螺杆式膨胀发电机。
5.根据权利要求1所述的一种星众循环水电联产装置，其特征在于：所述一级冷凝器（9）、二级冷凝器（10）输入的海水为经软化、杀菌除藻、除氧处理的海水。
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