一种近海火电厂的补水系统的制作方法

本发明涉及水资源利用领域，尤其涉及一种近海火电厂的补水系统。

背景技术：

节能减排已成为当今时代的主题。而在火电厂的冷凝塔的乏汽未经充分利用就直接向大气排放，在造成水资源大量浪费的同时，也使得乏汽具有的大量热能被白白浪费掉。而事实上，这些乏汽的热量可以被充分利用。

设计开发合理可靠的补水装置，能使近海火电厂利用得天独厚的海水资源优势，对于节能减排和水资源利用的合理规划与可持续发展具有重要意义。

其中，对于海水淡化处理系统的处理效率还有待进一步提高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种近海火电厂的补水系统，主要目的是合理利用火电厂乏汽热源和近海优势，将海水淡化处理后作为火电厂补充冷却水。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种近海火电厂的补水系统，所述补水系统包括：

冷凝塔和海水淡化装置；

所述冷凝塔内设有第一蛇形盘管，所述冷凝塔上设有第一海水入口、乏汽入口、第一海水出口、淡水入口、凝结水出口及排空口；所述第一海水入口与所述第一蛇形盘管的入口连通，所述乏汽入口与所述火电厂的蒸汽单元的乏汽出口连通；

所述海水淡化装置上设有第二海水入口和淡水出口，所述第一海水出口与所述第二海水入口连通，所述淡水出口与所述淡水入口连通；

火电厂发电产生的乏汽通过所述乏汽入口进入所述冷凝塔内作为热物流，海水通过所述第一海水入口进入所述第一蛇形盘管内作为冷物流，所述热物流与所述冷物流热交换后，所述海水成为一级预热海水；一部分所述乏汽通过所述排空口在所述冷凝塔的顶部排空，另一部分所述乏汽变为凝结水进入所述冷凝塔内的集水池，所述一级预热海水通过所述第二海水入口进入所述海水淡化装置，处理后的淡水通过所述淡水入口进入所述集水池内，所述集水池为所述火电厂的冷却系统提供冷却水。

作为优选，所述海水淡化装置包括热交换箱和加热装置；

所述热交换箱内设有第二蛇形盘管，所述热交换箱上至少设有第二海水入口、第二海水出口、蒸汽入口及淡水出口，所述第二海水入口与所述第一海水出口连通，所述淡水出口与所述冷凝塔的淡水入口连通；

所述加热装置包括太阳能聚光器、集水设备及太阳集热器；

所述太阳集热器设于所述集水设备的上方并与其紧密连接，所述太阳集热器为所述集水设备内的海水表面提供第一热源；

所述太阳能聚光器位于所述集水设备的下方，所述太阳能聚光器为所述集水设备内的海水提供第二热源；

所述集水设备上设有第三海水入口，所述第三海水入口与所述第二海水出口连通；

所述太阳集热器上设有蒸汽出口，所述蒸汽出口与所述热交换箱的蒸汽入口连通。

作为优选，所述太阳集热器为冠形透光玻璃，所述太阳集热器由多个凸透镜组成，所述太阳集热器与所述集水设备通过螺纹连接或销钉连接或螺栓连接形成一整体。

作为优选，所述太阳集热器的中间部分为半圆柱形曲面，两端均为半球形曲面，所述集水设备与所述太阳集热器适配连接。

作为优选，所述太阳集热器的半圆柱形曲面顶端的素线与所述集水设备内的海水表面之间的垂直距离、所述太阳集热器的半球形曲面的半径、所述太阳集热器的半圆柱形曲面的横向长度以及所述太阳集热器表面的凸透镜的焦距均相等。

作为优选，所述集水设备的底部设有排出口，用于浓海水排出；所述集水设备的材质为导热金属。

作为优选，所述集水设备的材质为钛合金；所述集水设备的底部涂覆有吸热涂层；所述凸透镜的形状为圆形。

作为优选，所述太阳聚光器所在水平面与地面平行，所述太阳聚光器上至少有五分之三数量的焦点正对着集水设备下方的素线，其中，所述太阳聚光器的中部的焦点正对着集水设备外底面的中部。

作为优选，所述第一海水入口通过第一连接管与海水供给装置的出口连通，所述第一连接管中设有第一单向阀；所述第二海水出口通过第二连接管与所述第三海水入口连通，所述第二连接管中设有第二单向阀；所述蒸汽出口通过第三连接管与所述蒸汽入口连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对近海火电厂冷凝塔的乏汽热量未经充分利用的技术问题，采用将乏汽作为热物流加热海水而进行海水淡化过程，不仅提高了乏汽冷凝效率，又为海水淡化过程提供部分热源，促进海水淡化过程，进而产生淡水，该淡水和冷凝的乏汽可作为火电厂补水系统的冷却水，达到了合理规划、利用资源，可持续循环使用资源，节能减排，降低成本的目的。

附图说明：

图1是本发明实施例提供的近海火电厂补水系统的结构示意图

图2是本发明实施例提供的海水淡化装置结构示意图；

图3是本发明实施例提供的冷凝塔结构示意图；

图4是本发明实施例提供的太阳集热器表面设有凸透镜的示意图；

图5是本发明实施例提供的太阳集热器表面凸透镜聚光示意图；

图6是本发明实施例提供的加热装置的侧面结构示意图；

图7是本发明实施例提供的加热装置的正面结构示意图；

图8是本发明实施例提供的凸透镜示意图。

附图标记：

1.冷凝塔，101.第一海水入口，102.凝结水出口，103.乏汽入口，104.第一海水出口，105.第一蛇形盘管，106.第一单向阀，107.淡水入口，108.第一连接管，2.加热交换箱，201.第二蛇形盘管，202.第二海水入口，203.第二海水出口，204.蒸汽入口，205.淡水出口，3.太阳集热器，301.蒸汽出口，302.凸透镜，4.集水设备，401.第三海水入口，402.排出口，403.吸热涂层，5.太阳能聚光器，6.支架.701.第二连接管，701.第二单向阀，702.第三连接管。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

如图1-图6所示，一种近海火电厂的补水系统，上述补水系统包括：冷凝塔1和海水淡化装置,上述冷凝塔内1设有第一蛇形盘管105；上述冷凝塔1上设有第一海水入口101、乏汽入口103、第一海水出口104、淡水入口107、凝结水出口102及排空口；海水淡化装置上设有第二海水入口202和淡水出口205，第一海水出口104与第二海水入口202连通，淡水出口205与淡水入口107连通；上述第一海水入口101与上述第一蛇形盘管的入口105连通，上述乏汽入口103与上述火电厂的蒸汽单元的乏汽出口连通；

火电厂发电产生的乏汽通过上述乏汽入口103进入上述冷凝塔1内作为热物流，海水通过上述第一海水入口101进入上述第一蛇形盘管105内作为冷物流，上述热物流与上述冷物流热交换后，上述海水成为一级预热海水；一部分上述乏汽通过上述排空口在上述冷凝塔1的顶部排空，另一部分上述乏汽变为凝结水进入上述冷凝塔1内的集水池，上述一级预热海水通过上述第二海水入口202进入上述海水淡化装置，处理后的淡水通过上述淡水入口107进入上述集水池内，上述集水池为上述火电厂的冷却系统提供冷却水。上述冷凝塔属于火电厂发电所用蒸汽系统中的一个冷凝单元。

作为上述实施例的优选，上述海水淡化装置包括热交换箱和加热装置；上述热交换箱内设有第二蛇形盘管201，上述热交换箱上至少设有第二海水入口202、第二海水出口203、蒸汽入口204及淡水出口205，上述第二海水入口202与上述第一海水出口104连通，上述淡水出口205与上述淡水入口107连通；

上述加热装置包括太阳能聚光器5、集水设备4及太阳集热器3；上述太阳集热器3设于上述集水设备4的上方并与其紧密连接，集水设备的形状不限定，底部优选圆形底，上述太阳集热器3为上述集水设备4内的海水表面提供第一热源；上述太阳能聚光器5位于上述集水设备4的下方，上述太阳能聚光器5为上述集水设备4内的海水提供第二热源；上述集水设备4上设有第三海水入口401，上述第三海水入口401与上述第二海水203连通；上述太阳集热器3上设有蒸汽出口301，上述蒸汽出口301与上述蒸汽入口204连通。

作为上述实施例的优选，上述加热装置包括太阳能聚光器和集水设备；上述太阳能聚光器位于上述集水设备的下方，上述太阳能聚光器为上述集水设备内的海水提供热源；上述集水设备上设有第三海水入口，上述第三海水入口与上述第二海水出口连通；上述集水设备顶部设有蒸汽出口，上述蒸汽出口与上述蒸汽入口连通；上述集水设备为一个外形封闭且材质为导热金属以及用于容纳海水的加热容器；仅用太阳能聚光器对上述集水设备加热，将海水加热产生淡水蒸汽。

作为上述实施例的优选，上述太阳集热器为冠形透光玻璃(也可以为圆锥形玻璃，上部窄下部宽)，上述太阳集热器由多个凸透镜302组成，即太阳集热器为一个由多个凸透镜组成的冠形玻璃罩，该玻璃罩盖合在集水设备上，集水设备用于容纳待淡化海水，玻璃罩与金属材质的集水设备之间可通过常规方式连接，上述太阳集热器3与上述集水设备4通过螺纹连接或销钉连接或螺栓连接成为一整体。

作为上述实施例的优选，上述太阳集热器3的中间部分为半圆柱形曲面(或者称为半圆柱筒体)，两端均为半球形曲面(或称为空心半球体)，上述集水设备与上述太阳集热器适配连接。

作为上述实施例的优选，上述太阳集热器的顶部(即半圆柱形曲面顶端)的素线与上述集水设备内的海水表面之间的垂直距离r、上述太阳集热器的呈半球形端部(即半球形曲面)的半径r、上述太阳集热器的中间部分(即半圆柱形曲面的横向长度)的长度r以及太阳集热器表面的凸透镜的焦距r均相等；其中，太阳集热器两端的半球形端部上的多个凸透镜可将来自集水设备侧部各方向的阳光聚成一点，太阳集热器呈半圆柱形的中间部分的表面上的多个凸透镜可将来自集水设备正上方各方向的阳光聚成一条线，阳光经过太阳集热器表面的多个凸透镜汇聚，在海水表面形成一个加热区域，使海水表面迅速蒸发，提高海水表面气化率。

作为上述实施例的优选，上述集水设备4的底部设有排出口402，用于浓海水排出；上述集水设备的材质为导热金属，选择导热金属易于传热，最好导热性能好，耐海水腐蚀，力学强度高。

作为上述实施例的优选，上述集水设备的材质为钛合金，耐海水腐蚀；上述集水设备的底部涂覆有吸热涂层403，易于吸收阳光照射；上述凸透镜302的形状为圆形。

作为上述实施例的优选，上述太阳聚光器所在水平面与地面平行，上述太阳聚光器上至少有五分之三数量的焦点是正对着上述集水设备正下方的素线，其中，上述太阳聚光器的中部的焦点正对着集水设备底面的中部，采用上述设计调整好聚光器方向以便于收集汇聚更多阳光照射。

作为上述实施例的优选，上述太阳能聚光器下面连接有支架6。

作为上述实施例的优选，上述第一海水入口101通过第一连接管108与海水供给装置的出口连通，上述第一连接管108中设有第一单向阀106；上述第二海水出口203通过第二连接管701与上述第三海水入口401连通，上述第二连接管701中设有第二单向阀701。

本装置的运行原理：待淡化海水从上述冷凝塔的上述第一海水入口101进入第一蛇形盘管105，与乏汽换热后成为一级预热海水从上述第一海水出口104流出后进入上述热交换箱的第二蛇形盘管201，与上述加热装置出来的蒸汽换热后成为二级预热海水，上述二级预热海水经上述第三海水入口401进入上述集水设备4，上述太阳能聚光器5为上述集水设备4内的海水提供一级热源，上述太阳集热器3通过凸透镜302为上述集水设备4内的海水提供二级热源，上述集水设备4内的海水经过上述一级热源和上述二级热源加热后变为蒸汽经上述蒸汽出口301排入上述热交换箱内，作为上述第二蛇形盘管201外热交换的热物流，上述蒸汽经过换热冷凝后变为冷凝水经上述淡水出口205和与205相连的冷凝塔上的淡水出口107排入上述冷凝塔1的集水池，上述集水池中的凝结水为火电厂提供冷却水。

本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。