[發明專利]基于LNG冷能利用的太陽能和風能聯合驅動的海水淡化系統

有效

• 申請號: 201210277106.7
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102795693A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 孫勍鉉;曹旭;夏廣輝;俞亦釗;王來升;王江峰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;F03G6/06;F01K25/10;F24J2/34;C02F103/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明屬于動力工程領域，特別涉及一種基于LNG冷能利用的太陽能和風能聯合驅動的海水淡化系統。

【背景技術】

現今世界上的海水淡化系統主要有采用低溫多效海水淡化技術和反滲透海水淡化技術。對于反滲透海水淡化技術通常采用太陽能作為能量輸入，利用太陽能光伏發電或者光熱發電所產生電能驅動海水淡化系統。這些系統受到太陽能輻射的影響，穩定性及連續運行能力不強。

隨著經濟、社會的發展，傳統的一次能源的消耗越來越大，人們對于工業淡水和生活用淡水的需求日益增大。而一次能源的儲量有限，因此，多范圍、大深度開發挖掘利用可再生能源日益受到人們的關注。自然界中存在著豐富太陽能和風能等清潔能源，開發利用太陽能和風能對于緩解環境污染和減少化石燃料的消耗，具有重要現實意義和工程應用價值。更為重要的是，利用太陽能和風能等清潔能源還可以生產淡水，緩解淡水貧乏地區淡水供應不足的壓力。

鑒于以上缺陷，實有必要提供一種可以解決上述技術問題的基于LNG冷能利用的太陽能和風能聯合驅動的海水淡化系統。

【發明內容】

針對以上技術問題，本發明提供了一種基于LNG冷能利用的太陽能和風能聯合驅動的海水淡化系統，有效地利用太陽能與風能，能源利用效率高，可以同時產出淡水供應，具有顯著的經濟效益和社會效益，符合節能降耗減排的基本國策。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于LNG冷能利用的太陽能和風能聯合驅動的海水淡化系統，包括為整個海水淡化系統提供能量的太陽能集熱循環系統、與太陽能集熱循環系統連接的第一級有機朗肯循環系統、與第一級有機朗肯循環系統連接的第二級有機朗肯循環系統，以及海水淡化裝置，其中，所述海水淡化裝置的機械泵或電動泵被第一級有機朗肯循環系統和或第二級有機朗肯循環系統產生的機械能和或電能驅動，所述第二級有機朗肯循環系統的冷源由LNG系統提供。

作為本發明的優選實施例，所述太陽能集熱循環系統包括依次連接并形成一個閉合循環的拋物面槽式集熱器、蒸汽發生器、預熱器，以及太陽能集熱系統循環泵，所述太陽能集熱系統循環泵的輸出與拋物面槽式集熱器相連；

作為本發明的優選實施例，所述太陽能集熱循環系統進一步包括連接在拋物面槽式集熱器和蒸汽發生器之間的太陽能蓄熱裝置，所述太陽能蓄熱裝置與拋物面槽式集熱器之間通過閥門連接；

作為本發明的優選實施例，所述第一級有機朗肯循環系統包括依次連接并形成閉合循環的所述蒸汽發生器、第一透平、第一冷凝器、第一循環泵，以及所述預熱器，所述透平的乏汽進入到第一冷凝器被第二級有機朗肯循環的有機工質冷凝成液態，然后經過所述第一循環泵加壓之后進入預熱器；所述第一級有機朗肯循環系統與太陽能集熱循環系統通過蒸汽發生器進行熱交換；

作為本發明的優選實施例，所述第一級有機朗肯循環系統進一步包括連接在蒸汽發生器和第一透平之間的輔助加熱器；

作為本發明的優選實施例，所述第二級有機朗肯循環系統包括依次連接并形成閉合循環的所述第一冷凝器、第二透平、回熱器、第二冷凝器，以及第二循環泵，所述第二透平的乏汽進入回熱器，經過回熱器進入第二冷凝器，被冷凝成液態，接著經循環泵將液態的工質送到回熱器中預熱后再回到第一冷凝器；

作為本發明的優選實施例，所述海水淡化裝置包括海水淡化裝置電動泵、海水淡化裝置機械泵、反滲透膜凈化模塊、海水循環泵，以及壓力交換器；所述海水淡化裝置電動泵和海水淡化裝置機械泵均與反滲透膜凈化模塊相連以產生淡水和高壓濃鹽水，所述反滲透膜凈化模塊的一端與壓力交換器相連，所述壓力交換器的另一端與海水循環泵相連，所述海水經海水循環泵后與海水淡化裝置機械泵和海水淡化裝置電動泵加壓后的海水混合后進入到反滲透膜凈化模塊中；

作為本發明的優選實施例，所述海水淡化裝置包括海水淡化裝置電動泵、海水淡化裝置機械泵、反滲透膜凈化模塊、海水循環泵，以及水輪機；所述海水淡化裝置電動泵和海水淡化裝置機械泵均與反滲透膜凈化模塊相連以產生淡水和高壓濃鹽水，所述反滲透膜凈化模塊的一端與所述水輪機相連，所述水輪機同軸連接所述海水循環泵，從反滲透膜凈化模塊出來的高壓濃鹽水沖轉水輪機產生機械能，帶動海水循環泵，經海水循環泵加壓后與海水淡化裝置機械泵和海水淡化裝置電動泵加壓后的海水混合后進入到反滲透膜凈化模塊中；