[发明专利]一种用于海洋温差能发电的铺设式海水管路系统

说明书

本发明公开了一种用于海洋温差能发电的铺设式海水管路系统，系统包括立管、过滤装置、锚链和重力锚，通过被海洋土体埋设的直线段，约束了立管下端，增强了立管段的稳定性，避免管道大幅度摆动；同时避免了直线段管道受到海流、波浪、内波多种荷载作用；并减小取水口悬浮段的长度，从而提升了悬浮段的稳定性；兼具将与直线管段相连的立管和悬浮管段分隔开，削弱震动荷载的相互传递，实现深层冷海水低温远输管道稳固性的大幅提升的作用。本取水管铺设方式简便，将取水管线直接铺在海床上后，通过埋管机将管道埋置到海床下预定深度。

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种用于海洋温差能发电的铺设式海水管路系统。

背景技术

随着石油、煤等矿物能源的日益枯竭和污染状况严重，新型能源的发展迫在眉睫。海洋能作为一种清洁、环保、取之不尽、用之不竭以及不占用宝贵的陆地空间的可再生能源，具有显著优势。在多种海洋资源中，温差能储量仅次于波浪能，位于第二。其能量主要来源是蕴藏在海洋中的太阳辐射能。体积为6.0×10⁷km³的热带海洋海水每天吸收的能量相当于2.45×10¹¹桶原油的热量。因此，利用海洋温差能发电有望为一些地区提供大规模的、稳定的电力。

海水管路系统是海洋温差发电系统的一个重要组成部分，其中以抽取冷水的立管最为重要。立管上端连接着海上平台，下端沉到海洋中的目标深度抽取海水。深水立管的长细比较大，且通常情况下，只在立管管端使用重力锚固定其余管道部分悬浮呈倒链状，如图1所示。这种敷设法简单省时，但当立管管段远离海平面时，重力锚不能完全将立管管端固定，立管取水端仍具有很大的自由度。且海底的工作环境极其复杂，在波浪、海流、内波作用下，管道易产生涡激振动并大幅度摆动，从而造成管道疲劳破坏、寿命缩短等问题，影响取水系统的正常运作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于海洋温差能发电的铺设式海水管路系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于海洋温差能发电的铺设式海水管路系统，包括立管、过滤装置、锚链和重力锚；

所述立管的上端与船式海上温差能发电系统相连通，所述立管中段的一部分埋设于海床的土层内，所述立管的末端(进水口)处设置有过滤装置，并通过锚链与重力锚连接，在所述立管的悬浮管段(从埋设于海床的土层内的立管中段至立管的进水口之间的管段)设置有浮力附件。

在上述技术方案中，所述浮力附件包括聚乙烯外壳和聚氨酯泡沫内部填充材料，长度为100-150m，外径为2-3m，内径为1-2m。

在上述技术方案中，所述过滤装置为粗格栅，格栅的孔径为30-50cm。

在上述技术方案中，所述立管的直径为1-3米。

在上述技术方案中，所述立管的长度为1000-2000米。

在上述技术方案中，所述立管中段埋设于海床的土层的深度为2-3米。

在上述技术方案中，所述立管中段埋设于海床的土层的长度为400-500米。

本发明的优点和有益效果为：

本发明中所述一种用于海洋温差能发电的铺设式海水管路系统采用U型取水管铺设形式，通过被海洋土体埋设的直线段，约束了立管下端，增强了立管段的稳定性，避免管道大幅度摆动；同时避免了直线段管道受到海流、波浪、内波多种荷载作用；并减小取水口悬浮段的长度，从而提升了悬浮段的稳定性；兼具将与直线管段相连的立管和悬浮管段分隔开，削弱震动荷载的相互传递，实现深层冷海水低温远输管道稳固性的大幅提升的作用。本取水管铺设方式简便，将取水管线直接铺在海床上后，通过埋管机将管道埋置到海床下预定深度。

附图说明