[發明專利]一種利用風能的機械蒸汽壓縮海水淡化裝置

在審

• 申請號: 201710076385.3
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106745429A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王剛;郝亮;沈勝強;張冠鋒;孫峰;張濤;戈陽陽;趙清松
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;大連理工大學;北京博電新力電氣股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: C02F1/08
• 分類號: C02F1/08;F03D9/28;C02F103/08
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)21235
• 代理人: 李猛

技術領域

本發明涉及一種利用風能的海水淡化裝置，屬于新能源利用技術領域。

背景技術

風電作為目前最為成熟的新能源利用方式之一，近年來在我國得到的迅猛發展，裝機容量穩居世界第一。然而，風電固有的隨機性和間歇性特點，導致其規模化并網危及電網運行的安全穩定，對電網調頻和備用容量規劃帶來很大挑戰，從而造成目前各大風電場棄風現象嚴重，造成巨大的能源浪費，嚴重影響經濟效益。針對這一問題，眾多專家學者開始嘗試多種方法。

中國發明專利“風能利用方法及系統”(申請號：201410213980.3；公告號：CN104047809A)設計了一種壓縮空氣儲存風能的方法，通過用風車產生動力，利用所述動力將氣體進行壓縮得到壓縮氣體，將壓縮氣體存儲到儲氣罐內，必要時將壓縮氣體從所述儲氣罐內導入做功機構，對外輸出動力；該技術方案的能量利用效率低。中國發明專利“一種使用棄風電加熱的電采暖儲熱運行計劃的制定方法”(申請號：201510725522.2；公告號：CN105354637A)設計了一種使用廢棄風電加熱的電采暖儲熱運行方法，運行過程包括以下步驟：生成日前風電客觀棄風出力序列；制定電采暖儲熱運行計劃；修正電采暖儲熱運行計劃；該技術方案的經濟性較差。中國發明專利“離網型風電制氫轉換系統”(申請號：201510486504.3；公告號：CN105186660A)提出一種離網型風電制氫轉換系統，將風力發電單元輸入的交流電轉變為直流電，將整流后的直流電壓轉變為滿足水電解槽工作條件的電壓；儲能單元通過雙向直流變換單元接入整流單元輸出端，雙向直流變換單元通過調整儲能單元的充放電來平衡整流單元與電解直流變換單元的瞬時功率不平衡，提高風力發電單元吸收的風能效率；卸荷單元接入整流單元的輸出端，并實現過電壓保護；該技術方案的缺陷是，不適用于產業化的大規模應用。

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種輕便、防火隔熱效果好的利用風能的機械蒸汽壓縮海水淡化裝置，該裝置對風能的利用更為有效且應用成本較低，結構緊湊，運行穩定，安裝靈活，且可實現分布式和大規模應用，減少在近海和離島等風能豐富的區域由于無法并網導致的能源浪費，并生產居民日常生活所需的淡水，解決傳統海水淡化系統靈活性差以及高能耗的問題。

本發明的技術方案是：一種利用風能的機械蒸汽壓縮海水淡化裝置，與海水進水泵連接的進水管路經海水換熱器A和海水換熱器B分別連接若干相互連接的蒸發器，蒸發器的淡水出水口連接淡水出水管路，淡水出水管路經淡水出水泵和海水換熱器A連接至凝結水出口封頭，所述淡水出水管路連接補水混合器，所述淡水出水管路通過補水管路連接補水混合器，所述補水混合器分別連接機械蒸汽壓縮機和蒸發器，機械蒸汽壓縮機連接風力發電裝置，蒸發器的蒸汽出口連接相鄰的下一個蒸發器的蒸汽管束，末端蒸發器的蒸汽出口連接機械蒸汽壓縮機，末端的蒸發器通過真空抽氣管路連接抽氣真空泵，蒸發器底部設有濃海水排污口，濃海水排污口連接至下一個蒸發器，末端的蒸發器的濃海水排污口連接濃海水排污管，濃海水排污管經濃海水排污泵和海水換熱器A連接至濃海水排出口。

所述蒸發器頂部連接進水管路。

海水通過噴嘴噴淋到所述蒸發器內的換熱管上，與換熱管內的蒸汽進行換熱。

所述蒸發器為低溫橫管降膜蒸發器或低溫豎管降膜蒸發器。

所述海水換熱器A和海水換熱器B為板式換熱器。

所述機械蒸汽壓縮機為離心式壓縮機或羅茨式壓縮機。

本發明的有益效果是：解決了海島及沿海地區棄風電問題以及淡水不足的問題，有效利用了不穩定的風能，且生產淡水用于居民日常生活；風能直接利用，采用變頻式壓縮機，減少了電力系統整流和控制設備；相比與模塊化設計的反滲透海水淡化技術，實現風能能量的連續利用；采用低溫多效蒸餾技術，管束結垢少，系統運行可靠，維修周期長，產水量高；采用高效換熱器預熱海水，回收濃海水和所產淡水余熱，能耗低；除風能輸入，無需其他傳統能源，實現綠色環保的海水淡化。

附圖說明

本發明共有附圖1幅。

圖1為本發明原理圖。

圖中附圖標記如下：1、風力發電裝置，2、機械蒸汽壓縮機，3、補水混合器，4、蒸發器，5、海水換熱器A，6、海水換熱器B，7、抽氣真空泵，8、淡水出水泵，9、濃海水排污泵，10、海水進水泵，11、補水管路。

具體實施方式

下面結合附圖1對本發明做進一步說明：