[實用新型]河流入海河口發電系統

有效

• 申請號: 201420739013.6
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN204238196U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張波;康興生;馬濤
• 申請（專利權）人: 張波
• 主分類號: E02B9/02
• 分類號: E02B9/02;C02F9/04;F03B13/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

技術領域

本實用新型涉及一種用于河流入海河口處的水力發電系統，屬于水力發電技術領域。

背景技術

近二十年來，發展中國家在加快經濟發展的過程中，對能源的需求量也在大幅度增加，隨之帶來的高排放問題受到發達經濟體的高度關注。另外，氣候變化問題迫切要求全球經濟朝著低碳化方向轉變，因此，各種新能源技術受到全世界各國的青睞，目前各國對新能源技術的開發主要集中在風力發電、太陽能光伏發電和生物質發電等領域，對濃差能、地熱能、潮汐能、化學能等的開發利用較為滯后。

滲透作用是兩種不同濃度的溶液隔以半透膜（允許溶劑分子通過，不允許溶質分子通過的膜），水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。其發生的條件有兩個：一是有半透膜，二是半透膜兩側有物質的量濃度差。

滲透作用又可分為正滲透（FO）、反滲透（RO）和壓力阻尼滲透（PRO）。

正滲透（FO）過程是以半透膜兩側的滲透壓差為驅動力，?溶液中的水分子從高水化學勢區（低離子濃度溶液）通過半透膜向低水化學勢區（高離子濃度溶液）傳遞，而溶質分子或離子被阻擋的一種滲透過程。

反滲透（RO）過程是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和正滲透的方向相反，故稱反滲透。可以利用不同物料的滲透壓差異，使用大于滲透壓的反滲透壓力，達到分離、提取、純化和濃縮的目的。

壓力阻尼滲透（PRO）是介于正滲透和反滲透過程的中間過程，?是指在滲透壓差的反方向上施加壓力，?與反滲透過程相似，?然而水分子仍然是擴散到高離子濃度一側，?與正滲透過程相似。

中國海岸帶有大小入海河流1500余條，入海河流徑流量占全國河川徑流總量的69.8%，其中流域面積廣、徑流大的河流主要有長江、黃河、錢塘江、珠江等，上述入海河流帶來大量淡水，與近海處的海水存在較大的離子濃度（主要為NaCl）濃度差，這為正滲透（FO）的應用提供了有利的物質條件。

目前商業化正滲透膜材料（如Osmotek?公司研發的支撐型高強度膜）的研發推廣，有效克服了內濃差極化現象，使膜通量得到有效提高，為正滲透（FO）的應用提供了另一物質條件。

為此，亟需充分利用河流入海河口的水資源優勢，開發新型發電系統，生產清潔電力能源，緩解我國目前能源短缺的狀況。

發明內容

本實用新型針對現有河流入海河口的水資源利用問題，提供一種結構簡單、利用效率高的河流入海河口發電系統。

本實用新型的河流入海河口發電系統，采用以下技術方案：

該系統，包括河流取水裝置、河水預處理裝置、浸沒式正滲透膜裝置和發電裝置，河流取水裝置通過輸水管道與河水預處理裝置連接，河水預處理裝置和浸沒式正滲透膜裝置均與發電裝置連接。

河流取水裝置，包括設置于岸邊的固定式取水構筑物和/或移動式取水裝置，岸邊固定式取水構筑物中設置進水調節閘門，移動式取水裝置中設置有取水泵。

河水預處理裝置，包括沉砂池、絮凝反應池、絮凝沉淀池、清水池、砂濾池和加藥間；沉砂池、絮凝反應池和絮凝沉淀池依次連接，沉砂池與絮凝反應池之間設置輸水電動閘門；絮凝沉淀池分別與清水池和砂濾池連接，絮凝沉淀池與清水池的連接管路上設置有清水電動閘門，絮凝沉淀池與砂濾池的連接管路上設置有砂濾進水泵，砂濾池與清水池連接；沉砂池通過超越管路與清水池連接，超越管路上設置有超越電動閘門；清水池與發電裝置連接；加藥間一方面通過計量加藥泵（主要用于投加絮凝劑等）與絮凝反應池連接，一方面通過計量加藥泵（主要用于投加二氧化氯等消毒劑及檸檬酸等膜清洗劑）與發電裝置中的密閉轉子倉連接。

沉砂池、絮凝反應池、絮凝沉淀池和清水池中均設置有濁度計。

浸沒式正滲透膜裝置，包括膜機架和膜元件，膜元件設置在膜機架中，將膜機架內部分為內外兩部分，內部為密閉的淡水腔，外部敞口。淡水腔內外設置有離子濃度計，膜機架底部設置有深度控制倉。膜元件上設置有膜清洗液出口電動閥門。膜機架可由機動牽引船牽引變換位置。

發電裝置，包括密閉轉子倉和渦輪發電機組，密閉轉子倉與河水預處理裝置中的清水池連接，且與浸沒式正滲透膜裝置中膜機架的淡水腔連接，密閉轉子倉內設置有發電機葉輪，發電機葉輪與渦輪發電機組連接。