CN202465343U - 一种变频控制的风能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种变频控制的风能海水淡化装置，它包括风力发电系统、海水淡化系统、卸荷器；所述风力发电系统包括：风力发电机组、整流器、充放电控制器、蓄电池和逆变器；所述海水淡化系统包括电气控制装置，所述电气控制装置电源输入端和逆变器相连；所述海水淡化系统还设有多个变频器，所述多个变频器和充放电控制器相连接受其供电，所述变频器还与电气控制装置相连，接受其控制；所述变频器分别与海水淡化系统中的泵分别相连；所述卸荷器和充放电控制器相连。本实用新型能够适应风力发电不稳定，提高用电效率和安全性。提高能源利用效率，减少蓄电池用量，对边远地区扩大风力发电的应用以及减少投资具有较大的经济意义和应用前景。

Description

一种变频控制的风能海水淡化装置
技术领域
 本实用新型涉及一种风力发电的海水淡化装置。
背景技术
海洋经济被提升为国家发展战略后，在提升和拓展海洋经济工作中，给海岛以及海域的保护、开发和利用提出了新的发展命题。提高海域使用，就要提高海岛使用，海域使用需要依托海岛展开，而海岛的基础设施尤其是缺乏淡水，淡水资源是人类生存的必要条件，无淡水海岛约占全国海岛总数的92%左右，约6400多个（南海海域未计入）。因此发展海岛海水淡化具有极强的社会经济型，尤其是一些偏远海岛，其独特的地理位置，对国家海洋权益及资源具有极其重要的战略地位。因此，在有条件的偏远海岛根据保护开发利用的原则，适当建设此类工程不仅可发展外海渔业生产和旅游业等，而且还可宣示主权。
海岛淡水增量的传统做法是利用水利建设资金建设水库，其缺点是在台风来临时或抗台防洪中往往需要将水库中水泻去，经常发生因台风行走路线的变化，使海岛出现台风过后缺水现象。利用海水淡化技术来增加海岛淡水量就可避免上述缺点，这将对海岛建设及居民生活的稳定产生极大积极作用。
海水淡化作为一种开源技术，可以增加当地水资源总量，由于海水淡化是以能源换水源，因此能源消耗仍较大。对于没有常规电网的海岛，利用传统的矿物燃料（煤、油）解决海水淡化能源问题，极易导致海岛脆弱生态系统的破坏，且运输和维护成本过高。海岛如解决了清洁可再生能源和稳定的淡水源，对海岛及海域的保护利用率将大为提高，有利于捕捞渔民的转产，对海洋经济的增长潜力巨大。
利用海岛丰富的风能资源，开发风能海水淡化乃是解决沿海及偏远海岛淡水缺乏或供应不足的最佳方案。由于风速的不稳定性，造成风力发电机输出电力不稳定，传统的风力发电在供给用电设备时，是经过控制器、蓄电池、逆变器才供应到用电设备上。这个环节虽然解决了风力发电供电的稳定性，但在一定程度上也增加了风电系统设备投资，降低了风电利用效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变频控制的风能海水淡化装置，能够适应风力发电不稳定，提高用电效率和安全性。为此，本实用新型采用以下技术方案：
一种变频控制的风能海水淡化装置，它包括风力发电系统、海水淡化系统、卸荷器；所述风力发电系统包括：风力发电机组、整流器、充放电控制器、蓄电池和逆变器，所述风力发电机组的输出端与整流器连接，充放电控制器和整流器、蓄电池、逆变器连接；所述海水淡化系统包括电气控制装置，所述电气控制装置电源输入端和逆变器相连；所述海水淡化系统还设有多个变频器，所述多个变频器和充放电控制器相连接受其供电，所述变频器还与电气控制装置相连，接受其控制；所述变频器分别与海水淡化系统中的泵分别相连；所述卸荷器和充放电控制器相连。
在采用上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案：
所述海水淡化系统还包括过滤器、能量回收装置、反渗透膜组器，过滤器用于去除海水中的悬浮物、胶体物质；所述海水淡化系统中的泵包括：1）、海水取水泵，2）、海水增压泵，所述海水增压泵用于克服通过过滤器和管道的沿程压力损失，3）、所述海水高压泵输出的高压海水，经过能量回收装置进一步增压后，其压力达到淡水能够透过反渗透膜的程度，4）、淡水输送泵；所述海水淡化系统为所述各泵分别配置所述变频器，各泵与其变频器相连。
所述海水淡化系统按照海水的流向包括有海水取水泵、水力澄清池、海水增压泵、过滤器、海水高压泵，能量回收装置的低压海水进口与海水高压泵的出水端口连接，能量回收装置的高压海水出口与反渗透膜组器的高压海水进口连接，反渗透膜组器高压浓海水出口与能量回收装置高压浓海水进口连接，反渗透膜组器的淡水出口与淡水输送泵的进水端口连接。
所述逆变器还具有备用的交流电输出接口。
由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型应用了变频技术及能量回收装置，使海水淡化系统中的用电设备适应风力发电不稳定所带来的电压波动，提高能源利用效率，减少蓄电池用量，对边远地区扩大风力发电的应用以及减少投资具有较大的经济意义和应用前景。
附图说明
图1为本实用新型所提供的实施例的示意图。
具体实施方式
参照附图，本实用新型包括风力发电系统、海水淡化系统、卸荷器；
所述风力发电系统包括：风力发电机组100、整流器、充放电控制器、蓄电池和逆变器，所述风力发电机组的输出端与整流器连接，充放电控制器和整流器、蓄电池、逆变器连接；
所述海水淡化系统包括电气控制装置，所述电气控制装置电源输入端和逆变器相连，以接受逆变器输出的交流电，对控制对象进行控制工作；
所述海水淡化系统还设有多个变频器，所述多个变频器和充放电控制器相连接受其供电，所述变频器还与电气控制装置相连，接受其控制；所述变频器分别与海水淡化系统中的泵分别相连；
所述卸荷器和充放电控制器相连。卸荷器是风力发电机组所产生的剩余电能的消耗器。它有以下几种用途：1、消耗掉风力发电机组所产生的剩余电能；2、本实用新型运行出现故障而被切出维修时消耗掉风力发电机组所产生的全部电能；3、使风力发电机组尽量不输出空载电压；4、维修风力发电机组时防止其飞车；5、起塔或放塔时防止风力发电机组输出过高电压而伤人。
所述逆变器还具有备用的交流电输出接口，以连接除海水淡化系统用电之外的其它交流负载，这也有助于充分利用风力发电和解决风力发电不稳定的问题。
所述海水淡化系统还包括过滤器、能量回收装置、反渗透膜组器5，过滤器用于去除海水中的悬浮物、胶体物质，过滤器可以是多介质过滤器；能量回收装置可以采用压力交换管式的或者差压缸式的等，所述海水淡化系统中的泵包括：
1）、海水取水泵1，
2）、海水增压泵2，所述海水增压泵用于克服通过过滤器和管道的沿程压力损失，
3）、海水高压泵3，所述海水高压泵输出的高压海水，经过能量回收装置进一步增压后，其压力达到淡水能够透过反渗透膜的程度，
4）、淡水输送泵4；
所述海水淡化系统为所述各泵分别配置所述变频器，各泵与其变频器相连。
所述海水淡化系统按照海水的流向包括有海水取水泵、水力澄清池、海水增压泵、过滤器、海水高压泵，能量回收装置的低压海水进口与海水高压泵的出水端口连接，能量回收装置的高压海水出口与反渗透膜组器的高压海水进口连接，反渗透膜组器高压浓海水出口与能量回收装置高压浓海水进口连接，反渗透膜组器的淡水出口与淡水输送泵的进水端口连接。

Claims (4)

1.一种变频控制的风能海水淡化装置，其特征在于它包括风力发电系统、海水淡化系统、卸荷器；
所述风力发电系统包括：风力发电机组、整流器、充放电控制器、蓄电池和逆变器，所述风力发电机组的输出端与整流器连接，充放电控制器和整流器、蓄电池、逆变器连接；
所述海水淡化系统包括电气控制装置，所述电气控制装置电源输入端和逆变器相连；
所述海水淡化系统还设有多个变频器，所述多个变频器和充放电控制器相连接受其供电，所述变频器还与电气控制装置相连，接受其控制；所述变频器分别与海水淡化系统中的泵分别相连；
所述卸荷器和充放电控制器相连。
2.如权利要求1所述的一种变频控制的风能海水淡化装置，其特征在于所述海水淡化系统还包括过滤器、能量回收装置、反渗透膜组器，过滤器用于去除海水中的悬浮物、胶体物质；所述海水淡化系统中的泵包括：
1）、海水取水泵，
2）、海水增压泵，所述海水增压泵用于克服通过过滤器和管道的沿程压力损失，
3）、海水高压泵，所述海水高压泵输出的高压海水，经过能量回收装置进一步增压后，其压力达到淡水能够透过反渗透膜的程度，
4）、淡水输送泵；
所述海水淡化系统为所述各泵分别配置所述变频器，各泵与其变频器相连。
3.如权利要求2所述的一种变频控制的风能海水淡化装置，其特征在于所述海水淡化系统按照海水的流向包括有海水取水泵、水力澄清池、海水增压泵、过滤器、海水高压泵，能量回收装置的低压海水进口与海水高压泵的出水端口连接，能量回收装置的高压海水出口与反渗透膜组器的高压海水进口连接，反渗透膜组器高压浓海水出口与能量回收装置高压浓海水进口连接，反渗透膜组器的淡水出口与淡水输送泵的进水端口连接。
4.如权利要求1所述的一种变频控制的风能海水淡化装置，其特征在于所述逆变器还具有备用的交流电输出接口。
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