CN1498854A - 海水淡化发电系统 - Google Patents

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胡春明
贾殿武
钟江涛
武斌
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武绍之
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Abstract

本发明公开了一种海水淡化发电系统，海水加温池的一端连接有海水提升泵，一端与太阳能转换器相连，另一端连接耐腐蚀水轮机，水轮机的后部用管道依次连接有加压泵，膜分离器、低温蒸馏器和热交换器，加温池通过热能供应管接受太阳能转换器的能量，使水温达到27℃－45℃，利用水的势能使水轮机带动发电机转动发电，该电能变压后提供给蒸馏器，使其内的水变成蒸汽，经热交换器冷凝成为淡化蒸馏水。海水温度提高后还降低了海水的粒度和海水中固体颗粒含量，降低海水淡化处理成本，使能量得到综合利用和转化，实现电能自给、无污水排放，该项技术开发了能源利用的新途径，具有广阔的开拓前景。

Description

海水淡化发电系统
一、技术领域：
本发明涉及一种发电系统，特别是涉及一种海水淡化发电系统。
二、背景技术：
水是生活之源，水资源短缺和污染带给人类的危害日显严重。1993年1月18日，第47届联合国大会根据联合国环境与发展大会制定的《21世纪行动议程》中提出的建议，通过了193号决议，确定自1993年起，将每年的3月22日定为世界水日，旨在推动对水资源进行综合性统筹规划和管理，加强水资源保护，解决日益严重的缺水问题，开展广泛的宣传教育，以提高公众对开发和保护水资源的认识。世界淡水资源极其有限，我们赖以生存的休身养息的地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但其中的97.5％水是咸水，无法饮用。在余下的2.5％的淡水中，有87％是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和冰冻地带的冰雪。人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26％，有人比喻说，在地球这个大水缸里可以用的水只有一汤匙。
随着世界人口迅速增长，城市化步伐加快，淡水的需求日益增加，如果说20世纪是石油的世纪，那么21世纪就将是水的世纪，水资源严重不足，水的供求矛盾将变得更为突出。有资料表明，伴随河流流域水资源危机而出现的“环境难民”在1998年达到2500万人，第一次超过“战争难民”的人数。据预测，在2025年之前，因为水的原因而成为难民者将多达1亿人，将有23亿人无法获得安全饮用水，水资源不仅仅是一个环境和经济的问题，同时也是社会和政治问题。
据介绍，我国水资源总量虽然达到28亿立方米，居世界第6位，但人均淡水资源量仅2300立方米，只相当于世界人均的1/4，世界排名第121位，被列为世界上最贫水的13个国家之一，鉴于全球水资源紧缺日益加剧，21世纪人类的安全将受到严重威胁。开发利用海水资源对海水进行综合治理和利用，是刻不容缓、具有战略意义的大事。
海水淡化技术主要有膜分离法和蒸镏法两项技术，但由于其能耗大，工艺复杂，成本昴贵和二次污染严重等原因而无法向产业化发展，有关海水淡化和
废水净化的发电装置，远在1985年就有人进行过专利申请，其申请号为85106310，它是利用低温24℃-27℃能源激发器，低温24℃-27℃蒸镏器技术，将低温海水进入低压沸腾器内蒸发推动水轮机带动发电机发电，水蒸汽在热交换器内遇冷而凝结成蒸镏水，即海水进行淡化，该项技术由于结构复杂、投资大、效益差，而始终未能得到开发。
三、发明内容：
为达上述目的，本发明的目的在于提供这样一种海水淡化发明装置，它是利用太阳能转换器将热能传给加温池，水的势能作用而产生的能量，带动水轮机转动发电，所产生的电能可用于海水膜分离和蒸镏淡化。
为达到上述情况，本发明采取了如下的技术措施，海水加温池的一端连接有海水提升泵，一端与太阳能转换器相连，另一端连接耐腐蚀水轮机并利用水的势能使水轮机转动而带动发电机发电，再经变压器后将电提供给用户，水轮机后部用管道依次连接加压泵、膜分离器、低温蒸镏器和热交换器，所述低温蒸馏器从变压器得到电能将水变为蒸汽，经热交换器冷却后即成为淡化的蒸镏水，整个装置的各个设备均由智能控制器进行海水淡化和发电的全过程自动监控和监测。
本发明的优点：
1、利用太阳能加热海水并发电，充分利用自然资源同时可降低海水的粘度，增加膜的分离速度；
2、利用本身发出的电能，使低温蒸镏器的水变为蒸汽再冷凝成淡水提供应用，实现电能自给，海水淡化处理能量综合利用和转化，并且无污水排放。
3、海水淡化和发电的全过程用智能控制器操作，安全、可靠、无隐患、无二次污染。
四、附图说明：
图1为本发明海水淡化发电装置各相关设备连接示意图。
图2为图1中膜分离器结构示意图。
图3为图1中低温蒸镏器结构示意图。
如图所示，海水加温池(3)的前部通过管道与海水提升泵(2)连接，一端通过热能供应管(4)与太阳能转换器(14)连接，其另一端与耐腐蚀的水轮机(5)连接，温池内的水，接受太阳能的热量使水温升高，利用其势能使水轮机(5)带动发电机(13)转动发电，再经变压器(12)变压后提供电力，水轮机(5)之后用管道依次连接的设备为加压泵(6)、膜分离器(7)、低温蒸镏器(8)和热交换器(9)，最后通过出水管(10)将冷凝后的淡水提供给用户，实际运行是海水提升泵(2)将海水通过海水输入管(1)泵入海水加温池(3)内，此处接授太阳能转换器(14)提供的热能，使水温加热至27℃-45℃，从而大为降低海水的粘度并增加膜分离速度，提高膜分离效率。利用其动能发电并经变压器(12)变压后的电能经导线(11)提供给低温蒸镏器(8)，使低温水变成蒸汽，再经热交换器(9)冷凝后的蒸镏淡化经出水管(10)提供给用户，整个装置的海水淡化、发电的全过程由智能控制器自动监控、监测而完成。
图2中项部为海水入口(16)，底部为浓缩盐水出口(19)，中间示出渗透水出口(17)和膜组件(18)，图3的上部为进料口(20)，底部为出料口(22)，本体的一端装有蒸汽管接头(21)，另一端装有冷藏水管接头(23)。
本发明将为新的能源利用开拓新的途径。

Claims (3)

1、一种海水淡化发电系统，其特征在于：海水加温池(3)的前部通过管道与海水提升泵(2)连接，一端通过热能供应管(4)与太阳能转换器(14)连接并接受热量使水温加热到27℃-45℃。其另一端与耐腐蚀的水轮机(5)连接，水冲动水轮机(5)转动，带动发电机(13)发电，经变压器(12)变电后提供电力，水轮机(5)之后，用管道依次连接下列设备，加压泵(6)、膜分离器(7)、低温蒸镏器(8)和热交换器(9)，最后通过出水管(10)将冷凝后的淡水提供用户。
2、如权利要求1所述发电系统，其特征在于：变压器(12)变压后的电能通过导线(11)与低温蒸镏器(8)连接并提供电能，使蒸镏器内的水产生蒸汽，经热交换器(9)冷凝为淡化的蒸镏水。
3、如权利要求1所述发电系统，其特征在于：智能控制器(15)通过导线与装置的各个设备相连，并对海水淡化和发电的全过程进行监控、监测
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1331764C (zh) * 2004-12-14 2007-08-15 天津大学 太阳能烟囱间接冷凝换热制备淡水及风力发电综合系统
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CN103423076A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 厦门锐思达机电科技有限公司 一种利用潮汐能发电和海水淡化联合装置
CN109534585A (zh) * 2019-01-18 2019-03-29 海南自贸区浩天能环境工程有限公司 一种含有ro系统的节水型太阳能聚光式蒸馏海水淡化装置

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