本發(fā)明涉及海上平臺，特別是涉及一種海上水電聯(lián)產平臺。

背景技術：

現(xiàn)有的海島廣泛采用柴油機發(fā)電、光伏發(fā)電以及海底電纜輸電，然而這些發(fā)電、輸電方式均存在著不足。柴油機發(fā)電污染環(huán)境，噪音大，耗油量高需不斷補充燃油；光伏發(fā)電發(fā)電效率低，發(fā)電量小，占地面積大，生產過程中也存在著嚴重的污染；海底電纜輸電鋪設成本高，鋪設風險大，且日常維護困難。對于缺乏淡水資源海島，淡水主要來源于雨水收集、海水淡化和大陸輸送，飲用水主要是海水淡化和大陸輸送，洗漱用水只能靠收集的雨水，由于電量的限制，海島自身的淡化水量十分有限，而大陸輸送的淡水也十分有限，因此，海島長期面臨著用水難的問題。隨著海島的不斷發(fā)展，海島的發(fā)電量和淡水已不能滿足海島的發(fā)展需要。

海島擁有豐富的太陽能和風能，太陽能和風能是兩種已被廣泛應用的可再生清潔能源。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是一種高效的太陽能熱發(fā)電方式，相較于其他太陽能熱發(fā)電方式，它具有商業(yè)化程度高，占地面積較小的特點；相較于光伏發(fā)電，它具有集熱效率高和發(fā)電效率高的優(yōu)點，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在陸地上已得到廣泛采用，將其應用于海上可實現(xiàn)高效發(fā)電。風力發(fā)電系統(tǒng)是利用風力推動風機葉片旋轉，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。風力發(fā)電機在沿海、內陸均得到利用，風力發(fā)電是對槽式太陽能熱發(fā)電的有效補充。

低溫多效海水淡化技術的特征是鹽水的最高蒸發(fā)溫度不超過70攝氏度，它具有海水預處理簡單，系統(tǒng)安全可靠，動力蒸汽要求低，節(jié)能減排的優(yōu)點。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中汽輪發(fā)電機組排放的低品質蒸汽仍具有大量熱量未被利用，將這些低品質蒸汽作為低溫多效海水淡化系統(tǒng)的動力蒸汽，不僅使余熱得到利用，而且實現(xiàn)水電聯(lián)產，向海島供應所需淡水。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種海上浮式水電聯(lián)產平臺，它能漂浮在海上同時進行發(fā)電和海水淡化?？梢怨潭ㄔ谀澈Ｓ蜷L期工作，也可以用拖輪牽引遷徙，改變工作環(huán)境?？梢酝２从谛枨蟮碗娏Φ暮u附近，避免了鋪設電纜等一系列的問題，同時該平臺在海風和波浪的情況下具有良好的穩(wěn)定性， 始終處于安全狀態(tài)。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

包括發(fā)電系統(tǒng)，海水淡化系統(tǒng)，承載浮體和供電系統(tǒng)。

發(fā)電系統(tǒng)包括槽式太陽能熱發(fā)電和風力發(fā)電兩部分。

槽式太陽能熱發(fā)電部分包括：槽式聚光裝置、雙罐儲熱裝置、熱交換裝置、汽輪發(fā)電機組、給水泵。槽式聚光裝置放置甲板上，用于吸收太陽能，其余裝置放置與艙室之中。槽式聚光裝置中的集熱管輸出端與雙罐儲熱裝置的高溫儲熱罐連接，儲存熱量；高溫儲熱罐的另一端與熱交換裝置連接，熱交換裝置與雙罐儲熱裝置的低溫儲熱罐用管路連接，低溫儲熱罐的另一端連接槽式聚光裝置的集熱管輸入端；熱交換裝置通過給水泵和管道與淡水儲存室相連，同時通過管路與汽輪發(fā)電機組相連。

風力發(fā)電部分，利用風力帶動風機葉片旋轉帶動風力發(fā)電機發(fā)電。風力發(fā)電機置于甲板之上采集風能發(fā)電，發(fā)出電量直接通過輸電線送入供電系統(tǒng)中。

海水淡化系統(tǒng)包括：低溫多效海水淡化裝置、海水泵、格柵濾網、海水儲存室、淡水儲存室。汽輪機發(fā)電機組通過蒸汽管道與低溫多效海水淡化裝置的第一效蒸發(fā)器連接，并依次連接第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器。海水泵通過格柵柵欄與海水儲存室連接；低溫多效海水淡化裝置與海水儲存室用管路連接，并通過淡水管道與淡水儲存室連接，淡水儲存室的淡水一部分通過給水泵泵入熱交換裝置進行換熱；低溫多效海水淡化裝置設有濃鹽水管道通向大海。

承載浮體包括片體、甲板、艙室、支柱、穩(wěn)搖鰭和橫撐，為箱式結構。支柱一端垂直安裝連接在片體之上，另一端連接艙室下面鋼板，兩支柱之間安裝有三根橫撐，每個片體上安裝有穩(wěn)搖鰭。甲板為雙層，第一層甲板放置槽式聚光裝置和風力發(fā)電部分，艙室內放置其他裝置。

供電系統(tǒng)包括：整流器、濾波器、逆變器、變壓器、控制器、蓄電池。供電系統(tǒng)置于艙室內，風力發(fā)電機和汽輪發(fā)電機組發(fā)出電量通過輸電線連接整流器，整流后經濾波器消除干擾雜訊得到“潔凈”直流電，直流電一路送至蓄電池進行存儲；另一路經逆變器逆變后變?yōu)榻涣麟?。在出口電壓低于用電系統(tǒng)最低要求的電壓時，蓄電池中的直流電從逆變器的直流輸入端進入，在逆變器逆變作用后以交流電的形式從逆變器交流輸出端輸出。變壓器與逆變器的交流輸出端相接，變壓器將交流電變壓后送至控制器?？刂破魍ㄟ^輸電線與變壓器相連，獲取來自變壓器的頻率信號和電壓信號并進行處理，以功率控制的方式將反饋信號送至風力發(fā)電機和汽輪發(fā)電機組，調整出口電壓的大小，以此實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的智能化控制。

按上述方案，所述槽式聚光裝置通過太陽能追蹤裝置使得槽式聚光鏡一直正對太陽，以保持獲得最大輻射能。太陽追蹤裝置包擴采集器和追蹤控制器，采集器放置于聚光鏡上用來收集太陽光信息，之后傳遞給追蹤控制器，追蹤控制器通過分析計算后控制槽式聚光裝置2中伺服電機，伺服電機帶動聚光鏡調整角度，使其保持獲得最大輻射能。

按上述方案，所述槽式聚光鏡上拋物面凹面加裝低反射玻璃，凸面噴涂防腐蝕保護膜，以防止海水鹽堿腐蝕。

本發(fā)明的有益效果：海上浮式水電聯(lián)產平臺可以滿足我國偏遠海島電力和淡水需求，具有造價低，建造周期短，綠色環(huán)保等優(yōu)點。此外，還便于遷移，可以根據(jù)海島的需求增減平臺的個數(shù)實現(xiàn)平臺的靈活應用。同時該平臺在海風和波浪的情況下具有良好的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構側視示意圖。

圖2為本發(fā)明的結構正視示意圖。

圖3為本發(fā)明的甲板結構示意圖，即圖1和圖2中A—A剖面圖。

圖4為本發(fā)明的艙室結構示意圖，即圖1和圖2中B—B剖面圖。

圖5為本發(fā)明的供電系統(tǒng)結構示意圖。

圖6為本發(fā)明的低溫多效海水淡化裝置流程圖。

圖中：1.承載浮體，2.槽式聚光裝置，3.高溫儲熱罐，4.熱交換裝置，5.低溫儲熱罐，6.風力發(fā)電機，7.供電系統(tǒng)，8.低溫多效海水淡化裝置，9.汽輪發(fā)電機組，10.格柵柵欄，11.海水泵，12.給水泵，13.管路，14.輸電線，15.海水儲存室，16.淡水儲存室，101.甲板，102.艙室，103.片體，104.支柱，105.橫撐，106.穩(wěn)搖鰭，201.集熱管，701.交流電壓，702.整流器，703.濾波器，704.逆變器，705.變壓器，706.控制器，801.蒸汽管道，802.海水管道，803.濃鹽水管道，804.淡水管道，805.第一效蒸發(fā)器，806.第二效蒸發(fā)器，807.第三效蒸發(fā)器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明：

如圖1-圖4所示，槽式聚光裝置2和風力發(fā)電機6放置于甲板101上。槽式聚光裝置2一端通過管路13與艙室102的高溫儲熱罐3連接，高溫儲熱罐3的另一端與熱交換裝置4連接，熱交換裝置4通過管路13與低溫儲熱罐5連接，低溫儲熱罐5通過管路13與甲板101上的槽式聚光裝置2連接。熱交換裝置4和淡水儲存室16用給水泵12和管路13相連，并通過管路13連接汽輪發(fā)電機組9；汽輪機發(fā)電機組 9發(fā)出的電量通過輸電線20連接供電系統(tǒng)7。汽輪機發(fā)電機9尾氣出口與低溫多效海水淡化裝置8連接。海水泵11經過格柵柵欄10與海水儲存室15連接；低溫多效海水淡化裝置8通過管路13分別與海水儲存室15和淡水儲存室16連接。風力發(fā)電機6發(fā)出的電經過輸電線14進入供電系統(tǒng)7。

槽式聚光裝置2通過太陽能追蹤裝置使得槽式聚光鏡一直正對太陽，以保持獲得最大輻射能。太陽追蹤裝置包擴采集器和追蹤控制器，采集器放置于聚光鏡上用來收集太陽光信息，之后傳遞給追蹤控制器，追蹤控制器通過分析計算后控制槽式聚光裝置2中伺服電機，伺服電機帶動聚光鏡調整角度，使其保持獲得最大輻射能。

槽式聚光鏡上拋物面凹面加裝低反射玻璃，凸面噴涂防腐蝕保護膜，以防止海水鹽堿腐蝕。

如圖6所示海水淡化系統(tǒng)中，汽輪機發(fā)電機組9尾氣出口通過蒸汽管道801與低溫多效海水淡化裝置8的第一效蒸發(fā)器805連接，并依次連接第二效蒸發(fā)器806和第三效蒸發(fā)器807。低溫多效海水淡化裝置8淡化的淡水被送入淡水儲存室16中，淡水儲存室16的淡水一部分經給水泵12泵入熱交換裝置4再次進行換熱。海水淡化所需海水由海水泵11泵入，經過格柵柵欄10進入海水儲存室15，海水在海水儲存室15中進行處理后進入低溫多效海水淡化裝置8進行淡化。海水不斷通過海水管道802向第一效蒸發(fā)器805、第二效蒸發(fā)器806和第三效蒸發(fā)器807補充海水。第一效蒸發(fā)器805、第二效蒸發(fā)器806和第三效蒸發(fā)器807產生的淡水通過淡水管道804進入的淡水儲存室16，產生的濃鹽水通過濃鹽水管道803流回大海。低溫多效海水淡化裝置8，將汽輪機發(fā)電組9產生的低品質蒸汽引入低溫多效海水淡化裝置8的第一效蒸發(fā)器805，與進料海水熱交換后，冷凝成淡化水；海水蒸發(fā)，蒸汽進入第二效蒸發(fā)器806，海水蒸發(fā)，蒸汽進入第三效蒸發(fā)器807，并使幾乎同量的海水以比第一效更低的溫度蒸發(fā)，自身又被冷卻。這一過程一直重復到最后一效，連續(xù)產生淡水。

承載浮體包括甲板101、艙室102、片體103、支柱104、橫撐105、穩(wěn)搖鰭106，承載浮體的主體為箱式結構，由甲板101和艙室102構成，為整個裝置提供平穩(wěn)充裕的工作空間。片體103是空心橢球體，為平臺提供浮力；穩(wěn)搖鰭106安裝在片體103內側，增強平臺的穩(wěn)性；支柱104連接整個箱式結構和片體103之間，起支撐作用；在兩支柱104之間加橫撐105，增加平臺的結構強度。承載浮體上層甲板101搭載著風力發(fā)電機6和槽式太陽能聚光裝置2，艙室102放置其他裝置。工作狀態(tài)下，承載浮體1錨泊于海島附近海域，向海島供應水電；遷移時，承載浮體1則依靠拖輪遷移。

如圖5所示，供電系統(tǒng)中，風力發(fā)電機6和汽輪發(fā)電機組9發(fā)出電量通過輸電線連接整流器(702)，整流后經濾波器(703)消除干擾雜訊得到“潔凈”直流電，直流電一路送至蓄電池進行存儲；另一路與逆變器的直流輸入端相連，經逆變器704逆變后變?yōu)榻涣麟?。在出口電壓低于用電系統(tǒng)最低要求的電壓時，蓄電池中的直流電從逆變器704的直流輸入端進入，在逆變器逆變作用后以交流電的形式從逆變器704交流輸出端輸出。變壓器705與逆變器704的交流輸出端相接，變壓器705將交流電變壓后送至控制器706?？刂破?06以輸電線與變壓器705相連，獲取來自變壓器的頻率信號和電壓信號并進行處理，以功率控制的方式將反饋信號送至風力發(fā)電機6和汽輪發(fā)電機組9，調整出口電壓的大小，以此實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的智能化控制。