CN111807445A - 一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统，该系统包括柴油机余热回收单元、海水淡化单元、抽真空单元和产品水单元；柴油机余热回收单元包括用于缸套水换热的第一换热器和用于烟气换热的第二换热器；海水淡化单元包括壳体、蒸发器和冷凝器；产品水单元包括淡水缓冲水罐、第四水泵和产品水罐；抽真空单元包括水射真空泵。本发明的系统利用柴油机缸套水与高温烟气作为热源，依次加热传热介质，提高循环传热介质温度，传热介质再进入蒸发器进行加热原料海水进行蒸发过程，提高蒸发效率，从而提高燃料的利用效率。本发明有效避免烟气露点酸化，腐蚀装置，延长清洗周期，可满足例如海岛及偏远地区的淡水需求。

Description

一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统
技术领域
本发明属于海水淡化技术领域，特别是一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统。
背景技术
随着我国优化能源结构，推进节能减排政策，各种余热利用技术在城市生活、生产供热中得到广泛应用。最近几年，柴油发电机组也得到了广泛的应用，尽管其功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门，作为备用电源或临时电源。柴油发电机组运行过程中，尾气温度能达到500℃左右，缸套水也能达到80℃-90℃，据测算这两部分一般能占到柴油机整个产热量的50％左右，所以提高柴油发电机组余热的利用水平具有重要意义。
淡水资源短缺是人类一直面临的难题，尤其是在电力匮乏的偏远山区以及海岛。柴油发电机发电功率只占其燃烧放热的40％，一半以上的燃烧热以缸套循环水冷却和排放烟气形式带走，占比约为50％(最大占比约为55％)。常规余热利用装备通常只是回收了缸套水余热，但约占排放废热一半以上的烟气余热却尚未被开发利用。充分利用柴油机余热进行海水淡化，对于解决海岛淡水资源短缺、偏远且电力资源不可到达的缺水地区的苦咸水淡化具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统。
本发明的技术方案概述如下：
一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统，包括柴油机1，第一换热器3，第二换热器8，水射真空泵10，蒸发器17，冷凝器19，产品水缓冲罐23，产品水罐25，所述蒸发器17和冷凝器19设置在壳体7内，冷凝器设置在蒸发器的上方，在蒸发器和冷凝器之间设置有捕沫装置18；缸套出水管2的一端与柴油机的缸套水箱连接，另一端与第一换热器3连接，缸套进水管6的一端与第一换热器3连接，另一端与柴油机的缸套水箱连接；第一换热器的传热介质出口4通过管道依次与第二换热器8、第一水泵9连接后，再与蒸发器的传热介质进口13连接；蒸发器的传热介质出口16通过管道与第一换热器的传热介质进口26连接；冷凝器的冷却水进口22通过管道与第二水泵11连接后再与海水连接；冷凝器的冷却水出口20连接的管道分两路，一路排放，另一路与第三水泵12连接后再分两路，一路与水射真空泵的冷却水进口29连接，另一路与蒸发器的原料海水进口14连接；冷凝器产品水出口21通过管道依次与产品水缓冲罐23、第四水泵24连接后分两路，一路与产品水罐25连接，另一路排放；产品水缓冲罐23通过管道与水射真空泵的抽气口27连接；水射真空泵的浓海水进口28通过管道与蒸发器的浓海水出口15连接；柴油机烟气管道分两路，一路排空，另一路通过烟气管道5与第二换热器连接。
本发明的优点：
本发明的系统利用柴油机缸套水与高温烟气作为热源，依次加热传热介质，提高循环传热介质温度，传热介质再进入蒸发器进行加热原料海水进行蒸发过程，提高蒸发效率，从而提高燃料的利用效率。
本发明的烟气换热器回收烟气余热，烟气温度降至露点温度以上，可以有效避免烟气露点酸化，腐蚀装置，延长清洗周期，可满足例如海岛及偏远地区的淡水需求。
本发明中采用第一换热器和第二换热器回收柴油机余热，循环介质采用传热介质，避免内部换热管内部结垢，保证整体装置稳定运行。
附图说明
图1为本发明的一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述，以下只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统(见图1)，包括柴油机1，第一换热器3，第二换热器8，水射真空泵10，蒸发器17，冷凝器19，产品水缓冲罐23，产品水罐25，所述蒸发器17和冷凝器19设置在壳体7内，冷凝器设置在蒸发器的上方，在蒸发器和冷凝器之间设置有捕沫装置18；缸套出水管2的一端与柴油机1的缸套水箱连接，另一端与第一换热器3连接，缸套进水管6的一端与第一换热器3连接，另一端与柴油机的缸套水箱连接；第一换热器的传热介质出口4通过管道依次与第二换热器8、第一水泵9连接后，再与蒸发器的传热介质进口13连接；蒸发器的传热介质出口16通过管道与第一换热器的传热介质进口26连接；冷凝器的冷却水进口22通过管道与第二水泵11连接后再与海水连接；冷凝器的冷却水出口20连接的管道分两路，一路排放，另一路与第三水泵12连接后再分两路，一路与水射真空泵的冷却水进口29连接，另一路与蒸发器的原料海水进口14连接；冷凝器产品水出口21通过管道依次与产品水缓冲罐23、第四水泵24连接后分两路，一路与产品水罐25连接，另一路排放；产品水缓冲罐23通过管道与水射真空泵的抽气口27连接；水射真空泵的浓海水进口28通过管道与蒸发器的浓海水出口15连接；柴油机烟气管道分两路，一路排空，另一路通过烟气管道5与第二换热器连接。
利用一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统对海水淡化的过程：
柴油机1的缸套水箱的缸套水通过缸套出水管2进入第一换热器3进行换热后，再从缸套进水管6回到柴油机缸套水箱进行循环；柴油机排出的烟气一部分排空，一部分通过烟气管道5进入第二换热器进行换热。
位于第一换热器3内的传热介质(可以是水或是油)与柴油机缸套水进行换热升温后，从第一换热器的传热介质出口4流出进入第二换热器8，与烟气进行二次换热，加热后的传热介质通过第一水泵9经蒸发器的传热介质进口13进入蒸发器17加热原料海水后，从蒸发器的传热介质出口16排出经第一换热器的传热介质进口26进入第一换热器3进行循环；原料海水通过第二水泵11经冷凝器冷却水进口22，进入冷凝器19进行预热，预热后的原料海水从冷凝器的冷却水出口20排出，一部分进行排放，另一部分通过第三水泵12分为两路，一路输送至蒸发器的原料海水进口14，进入蒸发器17通过传热介质进行加热蒸发，产生的蒸汽通过捕沫装置18后进入冷凝器19与原料海水进行换热后，冷凝成为产品水在压差的作用下从冷凝器产品水出口21自流进入产品水缓冲罐23，通过第四水泵24将合格的产品水输送至产品水罐25，不合格的产品水直接排放。另一路原料海水进入水射真空泵10的水射真空泵的冷却水进口29作为动力来源，通过水射真空泵的抽气口27连接产品水缓冲罐进行抽真空，同时通过水射真空泵的浓海水进口28与蒸发器的浓海水出口15连接，将蒸发器内的浓海水排出。

Claims (1)

1.一种回收柴油机多种余热的海水淡化系统，包括柴油机(1)，第一换热器(3)，第二换热器(8)，水射真空泵(10)，蒸发器(17)，冷凝器(19)，产品水缓冲罐(23)，产品水罐(25)，所述蒸发器(17)和冷凝器(19)设置在壳体(7)内，冷凝器设置在蒸发器的上方，在蒸发器和冷凝器之间设置有捕沫装置(18)；其特征是缸套出水管(2)的一端与柴油机的缸套水箱连接，另一端与第一换热器(3)连接，缸套进水管(6)的一端与第一换热器(3)连接，另一端与柴油机的缸套水箱连接；第一换热器的传热介质出口(4)通过管道依次与第二换热器(8)、第一水泵(9)连接后，再与蒸发器的传热介质进口(13)连接；蒸发器的传热介质出口(16)通过管道与第一换热器的传热介质进口(26)连接；冷凝器的冷却水进口(22)通过管道与第二水泵(11)连接后再与海水连接；冷凝器的冷却水出口(20)连接的管道分两路，一路排放，另一路与第三水泵(12)连接后再分两路，一路与水射真空泵的冷却水进口(29)连接，另一路与蒸发器的原料海水进口(14)连接；冷凝器的产品水出口(21)通过管道依次与产品水缓冲罐(23)、第四水泵(24)连接后分两路，一路与产品水罐(25)连接，另一路排放；产品水缓冲罐(23)通过管道与水射真空泵的抽气口(27)连接；水射真空泵的浓海水进口(28)通过管道与蒸发器的浓海水出口(15)连接；柴油机烟气管道分两路，一路排空，另一路通过烟气管道(5)与第二换热器连接。
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