一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统,包括热管式太阳能集热阵列，热管式太阳能集热阵列包括三个热管式太阳能集热装置，热管式太阳能集热装置包括球形的太阳能集热管组，太阳能集热管组的上面和下面均设有支架，支架的内壁均设为圆弧形的凹槽；热管式太阳能集热阵列通过入口与压力式储液罐相连接；热管式太阳能集热阵列的入口设为倒置的漏斗形，压力式储液罐与闪蒸罐相连接，闪蒸罐中设有横置的S形的碟式缩放喷嘴、发电机和液滴过滤器；碟式缩放喷嘴与发电机相连接，液滴过滤器设置在发电机的上面，液滴过滤器设为波纹形；其污染小，适用范围广泛，能量转换效率高，热能得到充分利用，设备占用场地小，造价低。
【专利说明】
一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统
技术领域
[0001]本发明属于海水淡化发电设备技术领域，具体涉及一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统。
【背景技术】
[0002]目前，常用的海水淡化发电系统多存在污染较大，受地域、气候、时间的影响很大，能量转换效率低，热能没有充分利用，设备占用场地大、造价高等问题，为此，需要一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，解决现有技术中所存在的上述问题，使其污染小，环保性能好，不受地域、气候和时间的影响，适用范围广泛，能量转换效率高，热能得到充分利用，设备占用场地小，造价低。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，解决现有技术中所存在的污染较大，受地域、气候、时间的影响很大，能量转换效率低，热能没有充分利用，设备占用场地大、造价高等问题，使其污染小，环保性能好，不受地域、气候和时间的影响，适用范围广泛，能量转换效率高，热能得到充分利用，设备占用场地小，造价低。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，包括热管式太阳能集热阵列，热管式太阳能集热阵列包括三个热管式太阳能集热装置，热管式太阳能集热装置包括球形的太阳能集热管组，太阳能集热管组的上面和下面均设有支架，支架的内壁均设为圆弧形的凹槽;热管式太阳能集热阵列通过入口与压力式储液罐相连接;热管式太阳能集热阵列的入口设为倒置的漏斗形，压力式储液罐与闪蒸罐相连接，闪蒸罐中设有横置的S形的碟式缩放喷嘴、发电机和液滴过滤器;碟式缩放喷嘴与发电机相连接，液滴过滤器设置在发电机的上面，液滴过滤器设为波纹形;压力式储液罐通过蒸汽及淡水管道及第一效蒸发换热器与第一淡水余热利用交换器相连接，压力式储液罐通过盐水管道与第一效蒸发罐喷嘴相连接，第一效蒸发罐喷嘴设置在第一效蒸发罐上，第一效蒸发罐通过第二效蒸发换热器与第一淡水余热交换器相连接，第一淡水余热利用交换器与第一淡水余热交换器相连接，第一效蒸发罐通过第二效蒸发罐喷嘴与第二效蒸发罐相连接，第二效蒸发罐通过第三效蒸发换热器与第三淡水余热换热器相连接，第二效蒸发罐通过第三效蒸发罐喷嘴与第三效蒸发罐相连接，第一效蒸发罐喷嘴、第二效蒸发罐喷嘴和第三效蒸发罐喷嘴设为波纹形，且第一效蒸发罐喷嘴、第二效蒸发罐喷嘴和第三效蒸发罐喷嘴的端部设为漏斗形;第一效蒸发罐、第二效蒸发罐和第三效蒸发罐的侧壁设为圆弧形;第一淡水余热交换器与第三淡水余热换热器相连接，第三淡水余热换热器与第四淡水余热换热器，第三效蒸发罐通过第三效蒸汽管道与第四淡水余热换热器相连接，第三效蒸发罐通过第二盐水管道与盐水储存罐相连接，盐水储存罐通过待处理盐水水源与待处理盐水存储罐相连接;第一淡水余热利用交换器、第一淡水余热交换器、第三淡水余热换热器和第四淡水余热换热器分别与真空栗和淡水存储罐相连接，真空栗和淡水存储罐之间相连接，压力式储液罐的底部设有吸收压力的弯曲槽。
[0005]在以上方案中优选的是，太阳能集热管设为圆形管。
[0006]还可以优选的是，淡水存储罐设为矩形罐。
[0007]还可以优选的是，第一淡水余热利用交换器、第一淡水余热交换器、第三淡水余热换热器和第四淡水余热换热器均设有矩形外壳。
[0008]还可以优选的是，第一淡水余热利用交换器、第一淡水余热交换器、第三淡水余热换热器和第四淡水余热换热器中设有换热管。
[0009]还可以优选的是，待处理盐水存储罐设为矩形罐。
[0010]还可以优选的是，盐水储存罐设为圆筒形罐。
[0011 ]还可以优选的是，压力式储液罐设为矩形罐。
[0012]还可以优选的是，蒸汽及淡水管道设为圆形管。
[0013]还可以优选的是，第一盐水管道设为圆形管。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0015]本发明提供了一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，能够解决现有技术中所存在的污染较大，受地域、气候、时间的影响很大，能量转换效率低，热能没有充分利用，设备占用场地大、造价高等问题，其污染小，环保性能好，不受地域、气候和时间的影响，适用范围广泛，能量转换效率高，热能得到充分利用，设备占用场地小，造价低。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统的结构示意图。
[0017]图中，I为热管式太阳能集热阵列，2为压力式储液罐，3为碟式缩放喷嘴，4为发电机，5为液滴过滤器，6为蒸汽及淡水管道，7为第一盐水管道，8为淡水余热利用交换器，9为第一效蒸发换热器，10为第二效蒸发罐喷嘴，11为第一效蒸发罐，12为第一淡水余热交换器，13为第二效蒸发换热器，14为第二效蒸发罐喷嘴，15为第二效蒸发罐，16为第二淡水余热交换器，17为第三效蒸发换热器，18为第三效蒸发罐喷嘴，19为第三效蒸发罐，20为第三淡水余热交换器，21为第三效蒸汽管道，22为第二盐水管道，23为盐水储存罐，24为待处理盐水水源，25为待处理盐水储存罐，26为真空栗，27为淡水存储罐，28为闪蒸罐。
【具体实施方式】
[0018]为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
[0019]实施例:
[0020]—种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，如图1所示，包括热管式太阳能集热阵列I，热管式太阳能集热阵列I包括三个热管式太阳能集热装置，热管式太阳能集热装置包括球形的太阳能集热管组，太阳能集热管组的上面和下面均设有支架，支架的内壁均设为圆弧形的凹槽;热管式太阳能集热阵列I通过入口与压力式储液罐2相连接;热管式太阳能集热阵列I的入口设为倒置的漏斗形，压力式储液罐2与闪蒸罐28相连接，闪蒸罐28中设有横置的S形的碟式缩放喷嘴3、发电机4和液滴过滤器5;碟式缩放喷嘴3与发电机4相连接，液滴过滤器5设置在发电机4的上面，液滴过滤器5设为波纹形;压力式储液罐2通过蒸汽及淡水管道6及第一效蒸发换热器9与第一淡水余热利用交换器8相连接，压力式储液罐2通过盐水管道7与第一效蒸发罐喷嘴10相连接，第一效蒸发罐喷嘴10设置在第一效蒸发罐11上，第一效蒸发罐11通过第二效蒸发换热器13与第一淡水余热交换器12相连接，第一淡水余热利用交换器8与第一淡水余热交换器12相连接，第一效蒸发罐11通过第二效蒸发罐喷嘴14与第二效蒸发罐15相连接，第二效蒸发罐15通过第三效蒸发换热器17与第三淡水余热换热器16相连接，第二效蒸发罐15通过第三效蒸发罐喷嘴18与第三效蒸发罐19相连接，第一效蒸发罐喷嘴10、第二效蒸发罐喷嘴14和第三效蒸发罐喷嘴18设为波纹形，且第一效蒸发罐喷嘴10、第二效蒸发罐喷嘴14和第三效蒸发罐喷嘴18的端部设为漏斗形;第一效蒸发罐11、第二效蒸发罐15和第三效蒸发罐19的侧壁设为圆弧形;第一淡水余热交换器12与第三淡水余热换热器16相连接，第三淡水余热换热器16与第四淡水余热换热器20，第三效蒸发罐19通过第三效蒸汽管道21与第四淡水余热换热器20相连接，第三效蒸发罐19通过第二盐水管道22与盐水储存罐23相连接，盐水储存罐23通过待处理盐水水源24与待处理盐水存储罐25相连接;第一淡水余热利用交换器8、第一淡水余热交换器12、第三淡水余热换热器16和第四淡水余热换热器20分别与真空栗26和淡水存储罐27相连接，真空栗26和淡水存储罐27之间相连接，压力式储液罐2的底部设有吸收压力的弯曲槽。
[0021]在上述实施例中，太阳能集热管设为圆形管。
[0022]在上述实施例中，淡水存储罐27设为矩形罐。
[0023]在上述实施例中，第一淡水余热利用交换器8、第一淡水余热交换器12、第三淡水余热换热器16和第四淡水余热换热器20均设有矩形外壳。
[0024]在上述实施例中，第一淡水余热利用交换器8、第一淡水余热交换器12、第三淡水余热换热器16和第四淡水余热换热器20中设有换热管。
[0025]在上述实施例中，待处理盐水存储罐25设为矩形罐。
[0026]在上述实施例中，盐水储存罐23设为圆筒形罐。
[0027]在上述实施例中，压力式储液罐2设为矩形罐。
[0028]在上述实施例中，蒸汽及淡水管道6设为圆形管。
[0029]在上述实施例中，第一盐水管道7设为圆形管。
[0030]本发明的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，利用在第一部分碟式缩放喷嘴3和压力式储热罐之间的节流阀或者其他的排气阀将储热罐的压力控制在270kPa，相应的饱和温度在1350°C。通过采用闪蒸罐配合后续的多级蒸发罐实现太阳能的充分利用；以闪蒸罐配合第一效蒸发罐11、第二效蒸发罐15和第三效蒸发罐19为例，闪蒸罐、第一效蒸发罐U、第二效蒸发罐15和第三效蒸发罐19分别与第一淡水余热交换器8、第二淡水余热交换器12、第三淡水余热交换器16和第三淡水余热交换器20—一对应。系统工作时，设定碟式缩放喷嘴3的蒸发温度为800°C，第一效蒸发罐11的蒸发温度为650°C，第二效蒸发罐15的蒸发温度为500°C，第三效蒸发罐19的蒸发温度为350°C，相应的压力分别为40kPa、20kPa、10kPa和4.5kPa。系统工作过程如下:海水或其它待处理的水被栗送到进口管线，经第三淡水余热交换器20、第二淡水余热交换器16、第一淡水余热交换器12和淡水余热利用交换器88预热后进入压力式储热罐2，在压力储热罐2中被进一步由热管式太阳能集热器阵列I加热至设定的温度。压力储热罐2中的海水由于压力差进入碟式缩放喷嘴3，海水经过闪蒸、膨胀、加速，从而推动发电机4发电，上升的蒸汽经液滴过滤器5过滤，再经蒸汽及淡水管道6进入第一效蒸发换热器9，冷凝后淡水进入淡水余热利用交换器8进一步降温送到淡水存储罐27储存；从碟式缩放喷嘴3喷出的较高浓度的盐水一部分被栗送到进口管线再次进入压力式储热罐2，另一部分进入第一效蒸发罐11经过第一效蒸发罐喷嘴10喷出后蒸发，产生的蒸汽进入第二效蒸发罐换热器13、第一淡水余热交换器12冷凝、降温，送到淡水存储罐27储存；同时，从第一效蒸发罐喷嘴10下落的液滴被第一效蒸发换热器9加热、蒸发，产生的蒸汽进入第二效蒸发罐换热器13、第一淡水余热交换器12冷凝、降温，送到淡水存储罐27储存。以后的各级蒸发罐重复上面的工作过程，直至最后的一级蒸发罐;这里，最后一级蒸发罐即第三效蒸发罐19中下落的浓盐水被送至浓盐水存储罐存储进一步利用，产生的蒸汽直接送入与其对应的第三淡水余热交换器20降温，凝结的淡水进入淡水存储罐27。经过闪蒸罐28可以获得淡水9.5%，发电效率可以达7%。第一效蒸发罐11可以获得淡水12%，第二效蒸发罐15可以获得淡水15%，第三效蒸发罐19可以获得淡水17%，总的淡水获得率将达到55%。第一效蒸发罐喷嘴10、第二效蒸发罐喷嘴14和第三效蒸发罐喷嘴18的下面分别设有支撑架，支撑架设为三角形，支撑架的数量分别为三个。
[0031]尽管以上已经对本发明的各种优选实施方式和特征进行了描述，但在不脱离本发明的目的和宗旨的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明做出许多变化、补充、改变和删减。以上结合本发明的具体实施例做的详细描述，并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。
【主权项】
1.一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，包括热管式太阳能集热阵列(I)，其特征在于:热管式太阳能集热阵列(I)包括三个热管式太阳能集热装置，热管式太阳能集热装置包括球形的太阳能集热管组，太阳能集热管组的上面和下面均设有支架，支架的内壁均设为圆弧形的凹槽;热管式太阳能集热阵列(I)通过入口与压力式储液罐(2)相连接;热管式太阳能集热阵列(I)的入口设为倒置的漏斗形，压力式储液罐(2)与闪蒸罐(28)相连接，闪蒸罐(28)中设有横置的S形的碟式缩放喷嘴(3)、发电机(4)和液滴过滤器(5);碟式缩放喷嘴(3)与发电机(4)相连接，液滴过滤器(5)设置在发电机(4)的上面，液滴过滤器(5)设为波纹形;压力式储液罐(2)通过蒸汽及淡水管道(6)及第一效蒸发换热器(9)与第一淡水余热利用交换器(8)相连接，压力式储液罐(2)通过盐水管道(7)与第一效蒸发罐喷嘴(10)相连接，第一效蒸发罐喷嘴(10)设置在第一效蒸发罐(11)上，第一效蒸发罐(11)通过第二效蒸发换热器(13)与第一淡水余热交换器(12)相连接，第一淡水余热利用交换器(8)与第一淡水余热交换器(12)相连接，第一效蒸发罐(11)通过第二效蒸发罐喷嘴(14)与第二效蒸发罐(15)相连接，第二效蒸发罐(15)通过第三效蒸发换热器(17)与第三淡水余热换热器(16)相连接，第二效蒸发罐(15)通过第三效蒸发罐喷嘴(18)与第三效蒸发罐(19)相连接，第一效蒸发罐喷嘴(10)、第二效蒸发罐喷嘴(14)和第三效蒸发罐喷嘴(18)设为波纹形，且第一效蒸发罐喷嘴(10)、第二效蒸发罐喷嘴(14)和第三效蒸发罐喷嘴(18)的端部设为漏斗形；第一效蒸发罐(U)、第二效蒸发罐(15)和第三效蒸发罐(19)的侧壁设为圆弧形;第一淡水余热交换器(12)与第三淡水余热换热器(16)相连接，第三淡水余热换热器(16)与第四淡水余热换热器(20)，第三效蒸发罐(19)通过第三效蒸汽管道(21)与第四淡水余热换热器(20)相连接，第三效蒸发罐(19)通过第二盐水管道(22)与盐水储存罐(23)相连接，盐水储存罐(23)通过待处理盐水水源(24)与待处理盐水存储罐(25)相连接;第一淡水余热利用交换器(8)、第一淡水余热交换器(12)、第三淡水余热换热器(16)和第四淡水余热换热器(20)分别与真空栗(26)和淡水存储罐(27)相连接，真空栗(26)和淡水存储罐(27)之间相连接，压力式储液罐(2)的底部设有吸收压力的弯曲槽。2.如权利要求1所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:太阳能集热管设为圆形管。3.如权利要求2所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:淡水存储罐(27)设为矩形罐。4.如权利要求3所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:第一淡水余热利用交换器(8)、第一淡水余热交换器(12)、第三淡水余热换热器(16)和第四淡水余热换热器(20)均设有矩形外壳。5.如权利要求4所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:第一淡水余热利用交换器(8)、第一淡水余热交换器(12)、第三淡水余热换热器(16)和第四淡水余热换热器(20)中设有换热管。6.如权利要求5所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:待处理盐水存储罐(25)设为矩形罐。7.如权利要求6所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:盐水储存罐(23)设为圆筒形罐。8.如权利要求7所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:压力式储液罐(2)设为矩形罐。9.如权利要求8所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:蒸汽及淡水管道(6)设为圆形管。10.如权利要求1-9中任一项所述的梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，其特征在于:第一盐水管道(7)设为圆形管。
【文档编号】C02F103/08GK106082377SQ201610654673
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610654673.8, CN 106082377 A, CN 106082377A, CN 201610654673, CN-A-106082377, CN106082377 A, CN106082377A, CN201610654673, CN201610654673.8
【发明人】蒋峰
【申请人】江苏海克力斯电力科技有限公司