[發明專利]一種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統及其運行方法

有效

• 申請號: 202110909226.3
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113753993B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 胡濤;楊永清;王崗;余萬
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C02F1/06
• 分類號: C02F1/06;C02F1/14;F01D15/10;F03G6/06;C01D3/06;C02F103/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明提供了一種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統及其運行方法，涉及太陽能利用及海水淡化產鹽領域，包括套管換熱器、中高溫聚焦式太陽能加熱器、閃蒸罐、小型蒸汽輪機、發電機、加壓泵、鹽析池及一個制冷劑循環管路。該系統為自給式系統，利用太陽能及海水發電可滿足整個系統中各類泵及壓縮機的運行所需的用電量，也在淡化海水的同時可析出鹽。這種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統能夠實現發電、淡水、析鹽多產能，很大程度上提高海水淡化過程中的能源利用率，較大地降低生產成本，經濟運行效率高。

技術領域

本發明屬于利用太陽能及海水淡化析取鹽的領域，尤其涉及一種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統及其運行方法。

背景技術

隨著全球氣候的變暖、人口的的增長，人類對淡水的需求量也在持續上升。目前對海水轉化為淡水的成本基本上都很昂貴，并且轉化過程中目標單一，傳統的海水淡化轉換方式需要消耗大量的電能及化石能源，并且在轉化過程中會浪費掉很對能量，不能充分利用各種能量。在近年來提出的能源戰略下，目標單一且成本昂貴的海水淡化技術已經不足以匹配目前經濟下的環境友好型可持續發展戰略。如何利用可再生能源利用到海水淡化技術中顯得尤為重要。太陽能作為綠色的可再生能源，可以充分利用它清潔、取之不盡、用之不竭且利用成本低的特點，高效地利用太陽能到淡化海水技術中。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統及其運行方法，該系統為自給式系統，利用太陽能及海水發電可滿足整個系統中各類泵及壓縮機的運行所需的用電量，也在淡化海水的同時可析出鹽。這種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統能夠實現發電、淡水、析鹽多產能，很大程度上提高海水淡化過程中的能源利用率，較大地降低生產成本，經濟運行效率高。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：一種利用太陽能自給式淡水海鹽聯產系統，它包括第一加壓水泵，所述第一加壓水泵與第一套管換熱器相連，第一加壓水泵的入口與原料海水由管路相連；

所述第一套管換熱器右側口通過第一管路接入第二套管換熱器左側口；

所述第二套管換熱器右側口通過第二管路接入第三套管換熱器左側口；

所述第三套管換熱器右側口通過第三管路接入中高溫聚焦式太陽能加熱器，

所述中高溫聚焦式太陽能加熱器設有溫度傳感器和壓力傳感器，能夠對中高溫聚焦式太陽能加熱器內部溫度、壓力做到實時監控，對整個運行系統的合理運行做出相應的評判；中高溫聚焦式太陽能加熱器能夠對太陽能的聚焦利用，并充分利用太陽能達到很高的溫度；中高溫聚焦式太陽能加熱器右側由第四管路接入閃蒸罐；

所述閃蒸罐罐頂口由第五管路接入小型蒸汽輪機；

所述小型蒸汽輪機右側口和發電機相連，小型蒸汽輪機底部通過第六管路接入第二套管換熱器內套管，將小型蒸汽輪機運行過程中產生的乏汽及時送入第二套管換熱器的內套管中進行相應的熱交換。

所述第一套管換熱器所在的制冷劑循環系統由第五套管換熱器、壓縮機和節流閥通過制冷劑管路連接而成；在整個系統運行時，第五套管換熱器起到蒸發器的作用，第一套管換熱器起到冷凝器的作用，制冷劑在第五套管換熱器中的內套管中吸熱蒸發，氣液混合物由制冷劑管路送入壓縮機，經加壓做工后變成高溫高壓的制冷劑蒸汽進入第一套管換熱器中的內套管中和內套管外的原料海水進行冷凝換熱，達到將低溫的海水和制冷劑工質換熱升溫的效果后原料海水被送入第二套管換熱器；此時第一套管換熱器中內套管經放熱后降溫的制冷劑工質液體進入節流閥經節流減壓后變成低溫低壓的液態制冷劑進入第五套管換熱器中內套管進行下一次的循環。