利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统

本发明涉及海水淡化领域，具体涉及利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统。

背景技术：

1、随着科技的不断进步与社会的不断发展，传统化石能源的有限性及其带来的污染问题，人类迫切需要一个新的能源结构来维持生态与社会发展的平衡，因此可再生能源与清洁能源的利用变得日益重要，可再生能源中太阳能占据主导低位，科技发展以来人们对太阳能的利用形式和方法也多种多样，其中主要为太阳能热利用及太阳能电利用。

2、磁流体发电运用了法拉第电磁感应定律，液态金属在磁流体发电装置中主要用途为电磁感应而不是其传热能力，液态金属流经磁场时，磁力线被切断，在磁场和流动方向上产生电动势。人们通常采用磁流体发电技术和太阳能结合进行海水淡化供电，但现有的海水淡化装置的能源回收效率不高。

技术实现思路

1、基于上述现有技术存在的技术问题，本发明提供了利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，能够提高海水淡化装置的能源回收效率。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，包括线性聚光太阳能装置、液态金属磁流体发电装置、加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置，所述线性聚光太阳能装置用于吸收并转化太阳能，所述液态金属磁流体发电装置用于对加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置进行供电。

3、进一步的，所述线性聚光太阳能装置包括定日镜场，中央接收器和蒸汽发生器一和蒸汽发生器二组成，太阳光由所述定日镜场接受并反射给所述中央接收器，所述中央接收器中的熔盐吸热并进入所述蒸汽发生器一进行循环，所述蒸汽发生器二与沼气发电厂连通，所述沼气发电厂中的沼气进入沼气发电厂中进行循环。

4、进一步的，所述液态金属磁流体发电装置包括混合器一、分离器一和磁流体发电装置一，以及混合器二、分离器二和磁流体发电装置二，所述混合器一、分离器一、混合器二、分离器二用于将所述蒸汽发生器一和所述蒸汽发生器二输出的水蒸气与液态金属混合分离并输入磁流体发电装置一和磁流体发电装置二中进行供电。

5、进一步的，所述混合器一、分离器一和磁流体发电装置一构成高温高压循环，所述混合器二、分离器二和磁流体发电装置二构成低温低压循环。

6、进一步的，所述磁流体发电装置一和磁流体发电装置二均包括两个磁性相反的磁极以及设置于磁极上的发电机，和液态金属入口二和液态金属出口二，两个所述磁极之间形成磁场，液态金属沿所述液态金属入口二流入磁场中，再沿所述液态金属出口二流出。液态金属在磁场中切割磁感线带来电动势，然后由所述发电机收集并传送。

7、进一步的，所述磁流体发电装置一的工质为液态金属铋，所述磁流体发电装置二的工质为液态金属铋-铅。

8、进一步的，所述磁流体发电装置一的液态金属出口二和所述混合器一连通，所述磁流体发电装置二的液态金属出口二和所述混合器二连通，所述磁流体发电装置一中产生磁场后的液态金属和所述磁流体发电装置二中产生磁场后的液态金属可分别经由所述磁流体发电装置一上的液态金属出口二和所述磁流体发电装置二的液态金属出口二回到所述混合器一和所述混合器二中。

9、进一步的，所述加湿除湿海水淡化装置包括蓄热器，冷凝器，加压泵，除湿器和加湿器，所述蓄热器，冷凝器，加压泵，除湿器和加湿器之间通过管道相互连通。

10、进一步的，所述电解槽装置包括换热器和pem电解槽，所述换热器和pem电解槽之间通过管道相互连通。

11、进一步的，所述蓄热器和所述蒸汽发生器一、所述蒸汽发生器二均连通。

12、本发明的有益效果是：提供利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，包括线性聚光太阳能装置、液态金属磁流体发电装置、加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置，所述线性聚光太阳能装置用于吸收并转化太阳能，所述液态金属磁流体发电装置用于对加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置进行供电。通过线性聚光太阳能装置、液态金属磁流体发电装置对加湿除湿海水淡化装置进行供电海水淡化的同时，还能对电解槽装置进行供电，实现多能耦合制氢，从而能够提高海水淡化装置的能源回收效率。

技术特征：

1.利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：包括线性聚光太阳能装置、液态金属磁流体发电装置、加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置，所述线性聚光太阳能装置用于吸收并转化太阳能，所述液态金属磁流体发电装置用于对加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置进行供电。

2.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述线性聚光太阳能装置包括定日镜场，中央接收器和蒸汽发生器一和蒸汽发生器二组成，太阳光由所述定日镜场接受并反射给所述中央接收器，所述中央接收器中的熔盐吸热并进入所述蒸汽发生器一进行循环，所述蒸汽发生器二与沼气发电厂连通，所述沼气发电厂中的沼气进入沼气发电厂中进行循环。

3.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述液态金属磁流体发电装置包括混合器一、分离器一和磁流体发电装置一，以及混合器二、分离器二和磁流体发电装置二，所述混合器一、分离器一、混合器二、分离器二用于将所述蒸汽发生器一和所述蒸汽发生器二输出的水蒸气与液态金属混合分离并输入磁流体发电装置一和磁流体发电装置二中进行供电。

4.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述混合器一、分离器一和磁流体发电装置一构成高温高压循环，所述混合器二、分离器二和磁流体发电装置二构成低温低压循环。

5.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述磁流体发电装置一和磁流体发电装置二均包括两个磁性相反的磁极以及设置于磁极上的发电机，和液态金属入口二和液态金属出口二，两个所述磁极之间形成磁场，液态金属沿所述液态金属入口二流入磁场中，再沿所述液态金属出口二流出。液态金属在磁场中切割磁感线带来电动势，然后由所述发电机收集并传送。

6.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述磁流体发电装置一的工质为液态金属铋，所述磁流体发电装置二的工质为液态金属铋-铅。

7.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述磁流体发电装置一的液态金属出口二和所述混合器一连通，所述磁流体发电装置二的液态金属出口二和所述混合器二连通，所述磁流体发电装置一中产生磁场后的液态金属和所述磁流体发电装置二中产生磁场后的液态金属可分别经由所述磁流体发电装置一上的液态金属出口二和所述磁流体发电装置二的液态金属出口二回到所述混合器一和所述混合器二中。

8.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述加湿除湿海水淡化装置包括蓄热器，冷凝器，加压泵，除湿器和加湿器，所述蓄热器，冷凝器，加压泵，除湿器和加湿器之间通过管道相互连通。

9.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述电解槽装置包括换热器和pem电解槽，所述换热器和pem电解槽之间通过管道相互连通。

10.根据权利要求1所述的利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢-海水淡化系统，其特征在于：所述蓄热器和所述蒸汽发生器一、所述蒸汽发生器二均连通。

技术总结
本发明涉及海水淡化领域，具体涉及利用液态金属磁流体发电的多能耦合制氢‑海水淡化系统，包括线性聚光太阳能装置、液态金属磁流体发电装置、加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置，所述线性聚光太阳能装置用于吸收并转化太阳能，所述液态金属磁流体发电装置用于对加湿除湿海水淡化装置和电解槽装置进行供电。通过线性聚光太阳能装置，液态金属磁流体发电装置对加湿除湿海水淡化装置进行供电海水淡化的同时，还能对电解槽装置进行供电，实现多能耦合制氢，从而能够提高海水淡化装置的能源回收效率。

技术研发人员：蒋绿林,朱雨威,武靖,陈海飞,杨洁,于海龙,孙云兰
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9