一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)。目前海水淡化技術(shù)仍然存在能源利用率低、產(chǎn)能單一、排放污染、成本高等問(wèn)題。一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其組成包括：蒸發(fā)室（7）、冷卻室（2），蒸發(fā)室上部設(shè)有蒸發(fā)室上爐體（16），蒸發(fā)室下部設(shè)有蒸發(fā)室下?tīng)t體（15），蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有冷卻室，冷卻室內(nèi)安裝有冷凝器組（3），冷卻室上部設(shè)有冷卻室上體（18），冷卻室上體中間處安裝有汽輪機(jī)（5），冷卻室下部設(shè)有冷卻室下體（19），蒸發(fā)室與冷卻室之間處設(shè)有閃蒸套（6），閃蒸套外壁設(shè)有回流口（17），蒸發(fā)室下?tīng)t體內(nèi)壁與閃蒸套外壁之間設(shè)有間隙，閃蒸套下端通過(guò)定位環(huán)（15）固定，下?tīng)t體右端上設(shè)有排污閥（13）。本實(shí)用新型應(yīng)用于一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]隨著人類(lèi)社會(huì)的高速發(fā)展，淡水資源的緊缺已經(jīng)成為當(dāng)今世界的重大問(wèn)題。因此，尋求獲得淡水資源的方法已成為世界各國(guó)科技領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。其中，海水淡化是獲取淡水的最重要技術(shù)手段。
[0005]目前海水淡化方法主要有蒸餾法和膜法。蒸餾法具有可利用低品位熱源、裝置生產(chǎn)能力大等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的海水淡化技術(shù)。蒸餾法的加熱方式一般都是用水蒸汽作為熱源進(jìn)行間接熱交換，需要消耗大量飽和蒸汽，直接影響了海水淡化的成本。此技術(shù)相對(duì)較成熟，但仍需熱電能源來(lái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。膜法是利用電能驅(qū)動(dòng)滲析過(guò)程產(chǎn)生淡水，此技術(shù)方法成本較高，利用發(fā)電驅(qū)動(dòng)滲析過(guò)程產(chǎn)生淡水的經(jīng)濟(jì)性受限。綜合看來(lái)，目前海水淡化技術(shù)仍然存在能源利用率低、產(chǎn)能單一、排放污染、成本高等問(wèn)題。針對(duì)以上技術(shù)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，目前采用熱電水聯(lián)產(chǎn)的方式，是提高系統(tǒng)循環(huán)效率、降低海水淡化成本的一種新的發(fā)展方向。
[0006]熱電水聯(lián)產(chǎn)主要是指海水淡化和供熱發(fā)電的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。海水淡化的成本在很大程度上取決于消耗的電力和蒸汽的成本，熱電水聯(lián)產(chǎn)可以利用熱源產(chǎn)生的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動(dòng)力和工質(zhì)，同時(shí)又完成熱電系統(tǒng)的高效循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)能源高效利用和降低海水淡化成本。
[0007]已有技術(shù)已經(jīng)在海水淡化和供熱發(fā)電的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供方面提供了有益的技術(shù)思路，但是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積重量大、成本高的缺點(diǎn)。尤其是我國(guó)廣大沿海地區(qū)及邊海防前沿由于能源供應(yīng)和基礎(chǔ)建設(shè)問(wèn)題，建設(shè)新的大型熱電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其技術(shù)難度大、可行性有限。比較而言，對(duì)于技術(shù)實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)、具有移動(dòng)式分布式供能供水特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的集成式熱電水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其使用需求顯得更加迫切。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)。
[0010]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0011]一種一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其組成包括:蒸發(fā)室、冷卻室，所述的蒸發(fā)室上部設(shè)有蒸發(fā)室上爐體，所述的蒸發(fā)室下部設(shè)有蒸發(fā)室下?tīng)t體，所述的蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有冷卻室，所述的冷卻室內(nèi)安裝有冷凝器組，所述的冷卻室上部設(shè)有冷卻室上體，所述的冷卻室上體中間處安裝有汽輪機(jī)，所述的冷卻室下部設(shè)有冷卻室下體，所述的蒸發(fā)室與冷卻室之間處設(shè)有閃蒸套，所述的閃蒸套外壁設(shè)有回流口，所述的蒸發(fā)室下?tīng)t體內(nèi)壁與閃蒸套外壁之間設(shè)有間隙，所述的閃蒸套下端通過(guò)定位環(huán)固定，所述的下?tīng)t體右端上設(shè)有排污閥。
[0012]所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，所述的冷卻室下體與淡水出水管根部連接，所述的淡水出水管為T(mén)型管，所述的冷卻室與淡水出水管的內(nèi)壁夾層中均填充保溫層，海水進(jìn)水管在淡水出水管中穿過(guò)，所述的淡水進(jìn)水管的進(jìn)水口處安裝有進(jìn)水壓力表，所述的淡水出水管排水口處安裝有三通閥。
[0013]所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，所述的蒸發(fā)室上爐體上安裝有蒸汽壓力表、蒸汽溫度表，所述的蒸發(fā)室上爐體中間處安裝有空心主軸，所述的空心主軸上安裝有電機(jī)，所述的電機(jī)與供水泵連接。
[0014]所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，所述的閃蒸套沿著流向設(shè)計(jì)為多個(gè)串聯(lián)的收斂型流道結(jié)構(gòu)，冷所述的凝器組采用多個(gè)冷凝器串聯(lián)布局，所述的汽輪機(jī)采用多個(gè)汽輪機(jī)串聯(lián)的汽輪機(jī)組。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]1.本實(shí)用新型能源利用和海水淡化效率高。海水淡化蒸發(fā)所得水蒸汽用于驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電；汽輪機(jī)排出的蒸汽余熱在加熱進(jìn)料海水和為熱源提供再熱中得到了回收和利用；海水淡化采用蒸發(fā)淡化和閃蒸淡化兩種方式相結(jié)合，提高了淡化純度；系統(tǒng)可根據(jù)需求調(diào)節(jié)進(jìn)料海水和冷凝器組中海水的倍率關(guān)系，確保蒸發(fā)-冷凝效率。
[0017]本實(shí)用新型一體化集成程度高。將制造淡水的蒸發(fā)冷卻和閃蒸等裝置、供電供熱的電機(jī)-汽輪機(jī)等裝置通過(guò)結(jié)構(gòu)和功能一體化集成起來(lái)，使得結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)。系統(tǒng)熱源可采用太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等供熱方式，也可利用大型發(fā)電和動(dòng)力系統(tǒng)的余熱。
[0018]本實(shí)用新型將海水淡化和熱電聯(lián)供系統(tǒng)很好地耦合集成，實(shí)現(xiàn)了熱水電的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。具有余熱回收利用率高、能源利用率高、適應(yīng)于不同工況下運(yùn)行、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。不僅產(chǎn)生熱、電兩種能量和淡水輸出，同時(shí)也在較大程度上提出一種新的熱電水三聯(lián)供技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
[0019]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0020]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖。
[0022]附圖3是冷凝器組的工作原理圖。
[0023]附圖4是閃蒸套的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0024]【具體實(shí)施方式】:
[0025]實(shí)施例1:
[0026]一種一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其組成包括:蒸發(fā)室7、冷卻室2，其所述的蒸發(fā)室上部設(shè)有蒸發(fā)室上爐體16，所述的蒸發(fā)室下部設(shè)有蒸發(fā)室下?tīng)t體15，所述的蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有冷卻室，所述的冷卻室內(nèi)安裝有冷凝器組3，所述的冷卻室上部設(shè)有冷卻室上體18，所述的冷卻室上體中間處安裝有汽輪機(jī)5，所述的冷卻室下部設(shè)有冷卻室下體19，所述的蒸發(fā)室與冷卻室之間處設(shè)有閃蒸套6，所述的閃蒸套外壁設(shè)有回流口 17，所述的蒸發(fā)室下?tīng)t體內(nèi)壁與閃蒸套外壁之間設(shè)有間隙，所述的閃蒸套下端通過(guò)定位環(huán)15固定，所述的下?tīng)t體右端上設(shè)有排污閥13。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]根據(jù)實(shí)施例1所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，所述的冷卻室下體與淡水出水管20根部連接，所述的淡水出水管為T(mén)型管，所述的冷卻室與淡水出水管的內(nèi)壁夾層中均填充保溫層17，所述的海水進(jìn)水管在淡水出水管中穿過(guò)，所述的淡水進(jìn)水管的進(jìn)水口處安裝有進(jìn)水壓力表22，所述的淡水出水管排水口處安裝有三通閥10。
[0029]實(shí)施例3:
[0030]根據(jù)實(shí)施例1或2所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，所述的蒸發(fā)室上爐體上安裝有蒸汽壓力表24、蒸汽溫度表23，所述的蒸發(fā)室上爐體中間處安裝有空心主軸21，所述的空心主軸上安裝有電機(jī)4，所述的電機(jī)與供水泵I連接。
[0031]實(shí)施例4:
[0032]根據(jù)實(shí)施例1或2或3所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，所述的閃蒸套沿著流向設(shè)計(jì)為多個(gè)串聯(lián)的收斂型流道結(jié)構(gòu)，冷所述的凝器組采用多個(gè)冷凝器串聯(lián)布局，所述的汽輪機(jī)可采用多個(gè)汽輪機(jī)串聯(lián)的汽輪機(jī)組。
[0033]實(shí)施例5:
[0034]根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，如附圖2海水從供水泵進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)冷卻室中的冷凝器組，為冷凝提供冷卻介質(zhì)。然后海水進(jìn)入蒸發(fā)室，蒸發(fā)室從熱源獲得熱能，熱源可以是太陽(yáng)能集熱器、燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)等。蒸發(fā)室中設(shè)有閃蒸套，經(jīng)過(guò)加熱的海水所產(chǎn)生的蒸汽，經(jīng)過(guò)閃蒸套后，通過(guò)閃蒸效應(yīng)，進(jìn)一步析出蒸汽中的鹽分。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)室的蒸汽，進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)做功，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電。電機(jī)既可作為發(fā)電機(jī)，也可作為電動(dòng)機(jī)，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)可作為供水泵I的動(dòng)力源。經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)之后的蒸汽，進(jìn)入再熱器，為熱源提供再熱，提高系統(tǒng)循環(huán)效率。經(jīng)過(guò)再熱器的蒸汽，進(jìn)入冷卻室，經(jīng)過(guò)冷凝器組的冷凝效應(yīng)，形成淡水。汽輪機(jī)可采用多個(gè)汽輪機(jī)串聯(lián)的汽輪機(jī)組結(jié)構(gòu)形式。
[0035]實(shí)施例6:
[0036]根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，如附圖3由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的供水泵，在系統(tǒng)起動(dòng)的時(shí)候，抽吸海水進(jìn)入系統(tǒng)。海水經(jīng)過(guò)冷凝器組之后，通過(guò)三通閥進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)，加熱后海水形成蒸汽，并經(jīng)過(guò)閃蒸套。經(jīng)過(guò)閃蒸的蒸汽經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)后，進(jìn)入冷凝器組，經(jīng)過(guò)冷凝后新形成淡水。冷凝器組中，為多個(gè)冷凝器串聯(lián)布局，冷凝器組中安裝4個(gè)冷凝器為例，冷凝器3A的入口連接供水泵出口，其出口連接冷凝器3B的入口 ；冷凝器3B與冷凝器3C、3D先后順序串聯(lián)，冷凝器3D出口連接三通閥10。汽輪機(jī)5出口的蒸汽，通過(guò)冷凝器組3，其流過(guò)的各冷凝器的順序?yàn)镈-C-B-A。這種冷凝器結(jié)構(gòu)布局有利于分層冷卻，且流出汽輪機(jī)的高溫蒸汽最先與冷凝器3D接觸，而冷凝器3D的出口直接與蒸發(fā)室連接，這樣保證了進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)的海水溫度始終較高，從而提高了系統(tǒng)的熱效率。
[0037]實(shí)施例7:
[0038]根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5或6所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，如附圖4由于蒸發(fā)室的熱源來(lái)自于太陽(yáng)能或其他低溫?zé)嵩?，所以加熱溫度不高，?jīng)過(guò)加熱的海水一部分變?yōu)楸徽舭l(fā)的飽和水蒸氣，以及一部分飽和水；高壓的汽水混合物進(jìn)入閃蒸套。閃蒸套沿著流向，設(shè)計(jì)為多個(gè)串聯(lián)的收斂型流道，由于流道收縮，會(huì)導(dǎo)致流體流速加快，壓力降低，形成閃蒸效應(yīng)；壓力的突然降低使這些混合物變成低壓壓力下的飽和水蒸氣和飽和水。飽和水蒸氣向上進(jìn)入冷卻室，剩余的飽和濃海水經(jīng)過(guò)閃蒸套外壁上的回流孔，沿著蒸發(fā)室下?tīng)t體內(nèi)壁與閃蒸套外壁間隙26，回流到蒸發(fā)室下?tīng)t體的容器中，如圖中實(shí)線箭頭所示。
【權(quán)利要求】
1.一種一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其組成包括:蒸發(fā)室、冷卻室，其特征是:所述的蒸發(fā)室上部設(shè)有蒸發(fā)室上爐體，所述的蒸發(fā)室下部設(shè)有蒸發(fā)室下?tīng)t體，所述的蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有冷卻室，所述的冷卻室內(nèi)安裝有冷凝器組，所述的冷卻室上部設(shè)有冷卻室上體，所述的冷卻室上體中間處安裝有汽輪機(jī)，所述的冷卻室下部設(shè)有冷卻室下體，所述的蒸發(fā)室與冷卻室之間處設(shè)有閃蒸套，所述的閃蒸套外壁設(shè)有回流口，所述的蒸發(fā)室下?tīng)t體內(nèi)壁與閃蒸套外壁之間設(shè)有間隙，所述的閃蒸套下端通過(guò)定位環(huán)固定，所述的下?tīng)t體右端上設(shè)有排污閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是:所述的冷卻室下體與淡水出水管根部連接，所述的淡水出水管為T(mén)型管，所述的冷卻室與淡水出水管的內(nèi)壁夾層中均填充保溫層，海水進(jìn)水管在淡水出水管中穿過(guò)，所述的淡水進(jìn)水管的進(jìn)水口處安裝有進(jìn)水壓力表，所述的淡水出水管排水口處安裝有三通閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是:所述的蒸發(fā)室上爐體上安裝有蒸汽壓力表、蒸汽溫度表，所述的蒸發(fā)室上爐體中間處安裝有空心主軸，所述的空心主軸上安裝有電機(jī)，所述的電機(jī)與供水泵連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化熱電淡水聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是:所述的閃蒸套沿著流向設(shè)計(jì)為多個(gè)串聯(lián)的收斂型流道結(jié)構(gòu)，冷所述的凝器組采用多個(gè)冷凝器串聯(lián)布局，所述的汽輪機(jī)可采用多個(gè)汽輪機(jī)串聯(lián)的汽輪機(jī)組。
【文檔編號(hào)】C02F1/06GK203833656SQ201420252354
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月18日
【發(fā)明者】佟憲良, 楊金福, 陳策, 秦健 申請(qǐng)人:哈爾濱耦合動(dòng)力工程技術(shù)中心有限公司