CN203833656U - 一体化热电淡水联产联供系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种一体化热电淡水联产联供系统。目前海水淡化技术仍然存在能源利用率低、产能单一、排放污染、成本高等问题。一体化热电淡水联产联供系统，其组成包括：蒸发室（7）、冷却室（2），蒸发室上部设有蒸发室上炉体（16），蒸发室下部设有蒸发室下炉体（15），蒸发室内设有冷却室，冷却室内安装有冷凝器组（3），冷却室上部设有冷却室上体（18），冷却室上体中间处安装有汽轮机（5），冷却室下部设有冷却室下体（19），蒸发室与冷却室之间处设有闪蒸套（6），闪蒸套外壁设有回流口（17），蒸发室下炉体内壁与闪蒸套外壁之间设有间隙，闪蒸套下端通过定位环（15）固定，下炉体右端上设有排污阀（13）。本实用新型应用于一体化热电淡水联产联供系统。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种一体化热电淡水联产联供系统。
背景技术：
随着人类社会的高速发展，淡水资源的紧缺已经成为当今世界的重大问题。因此，寻求获得淡水资源的方法已成为世界各国科技领域研究的焦点。其中，海水淡化是获取淡水的最重要技术手段。
目前海水淡化方法主要有蒸馏法和膜法。蒸馏法具有可利用低品位热源、装置生产能力大等优点，是当前应用较为广泛的海水淡化技术。蒸馏法的加热方式一般都是用水蒸汽作为热源进行间接热交换，需要消耗大量饱和蒸汽，直接影响了海水淡化的成本。此技术相对较成熟，但仍需热电能源来驱动系统。膜法是利用电能驱动渗析过程产生淡水，此技术方法成本较高，利用发电驱动渗析过程产生淡水的经济性受限。综合看来，目前海水淡化技术仍然存在能源利用率低、产能单一、排放污染、成本高等问题。针对以上技术方式的优缺点，目前采用热电水联产的方式，是提高系统循环效率、降低海水淡化成本的一种新的发展方向。
热电水联产主要是指海水淡化和供热发电的联产联供。海水淡化的成本在很大程度上取决于消耗的电力和蒸汽的成本，热电水联产可以利用热源产生的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力和工质，同时又完成热电系统的高效循环，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。
已有技术已经在海水淡化和供热发电的联产联供方面提供了有益的技术思路，但是在技术实现上，还存在结构复杂、体积重量大、成本高的缺点。尤其是我国广大沿海地区及边海防前沿由于能源供应和基础建设问题，建设新的大型热电水联产系统，其技术难度大、可行性有限。比较而言，对于技术实现性强、具有移动式分布式供能供水特点、结构简单、成本低的集成式热电水联产联供系统，其使用需求显得更加迫切。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种一体化热电淡水联产联供系统。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种一体化热电淡水联产联供系统，其组成包括：蒸发室、冷却室，所述的蒸发室上部设有蒸发室上炉体，所述的蒸发室下部设有蒸发室下炉体，所述的蒸发室内设有冷却室，所述的冷却室内安装有冷凝器组，所述的冷却室上部设有冷却室上体，所述的冷却室上体中间处安装有汽轮机，所述的冷却室下部设有冷却室下体，所述的蒸发室与冷却室之间处设有闪蒸套，所述的闪蒸套外壁设有回流口，所述的蒸发室下炉体内壁与闪蒸套外壁之间设有间隙，所述的闪蒸套下端通过定位环固定，所述的下炉体右端上设有排污阀。
所述的一体化热电淡水联产联供系统，所述的冷却室下体与淡水出水管根部连接，所述的淡水出水管为T型管，所述的冷却室与淡水出水管的内壁夹层中均填充保温层，海水进水管在淡水出水管中穿过，所述的淡水进水管的进水口处安装有进水压力表，所述的淡水出水管排水口处安装有三通阀。
所述的一体化热电淡水联产联供系统，所述的蒸发室上炉体上安装有蒸汽压力表、蒸汽温度表，所述的蒸发室上炉体中间处安装有空心主轴，所述的空心主轴上安装有电机，所述的电机与供水泵连接。
所述的一体化热电淡水联产联供系统，所述的闪蒸套沿着流向设计为多个串联的收敛型流道结构，冷所述的凝器组采用多个冷凝器串联布局，所述的汽轮机采用多个汽轮机串联的汽轮机组。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型能源利用和海水淡化效率高。海水淡化蒸发所得水蒸汽用于驱动汽轮机发电；汽轮机排出的蒸汽余热在加热进料海水和为热源提供再热中得到了回收和利用；海水淡化采用蒸发淡化和闪蒸淡化两种方式相结合，提高了淡化纯度；系统可根据需求调节进料海水和冷凝器组中海水的倍率关系，确保蒸发-冷凝效率。
本实用新型一体化集成程度高。将制造淡水的蒸发冷却和闪蒸等装置、供电供热的电机-汽轮机等装置通过结构和功能一体化集成起来，使得结构紧凑，体积小、重量轻，适应性强。系统热源可采用太阳能、内燃机、燃气轮机等供热方式，也可利用大型发电和动力系统的余热。
本实用新型将海水淡化和热电联供系统很好地耦合集成，实现了热水电的联产联供。具有余热回收利用率高、能源利用率高、适应于不同工况下运行、结构紧凑等优点。不仅产生热、电两种能量和淡水输出，同时也在较大程度上提出一种新的热电水三联供技术及其实现方法，具有非常广阔的应用前景。
附图说明：
附图1是本实用新型的结构示意图。
附图2是本实用新型的工作原理图。
附图3是冷凝器组的工作原理图。
附图4是闪蒸套的结构原理图。
具体实施方式：
实施例1：
一种一体化热电淡水联产联供系统，其组成包括：蒸发室7、冷却室2，其所述的蒸发室上部设有蒸发室上炉体16，所述的蒸发室下部设有蒸发室下炉体15，所述的蒸发室内设有冷却室，所述的冷却室内安装有冷凝器组3，所述的冷却室上部设有冷却室上体18，所述的冷却室上体中间处安装有汽轮机5，所述的冷却室下部设有冷却室下体19，所述的蒸发室与冷却室之间处设有闪蒸套6，所述的闪蒸套外壁设有回流口17，所述的蒸发室下炉体内壁与闪蒸套外壁之间设有间隙，所述的闪蒸套下端通过定位环15固定，所述的下炉体右端上设有排污阀13。
实施例2：
根据实施例1所述的一体化热电淡水联产联供系统，所述的冷却室下体与淡水出水管20根部连接，所述的淡水出水管为T型管，所述的冷却室与淡水出水管的内壁夹层中均填充保温层17，所述的海水进水管在淡水出水管中穿过，所述的淡水进水管的进水口处安装有进水压力表22，所述的淡水出水管排水口处安装有三通阀10。
实施例3：
根据实施例1或2所述的一体化热电淡水联产联供系统，所述的蒸发室上炉体上安装有蒸汽压力表24、蒸汽温度表23，所述的蒸发室上炉体中间处安装有空心主轴21，所述的空心主轴上安装有电机4，所述的电机与供水泵1连接。
实施例4：
根据实施例1或2或3所述的一体化热电淡水联产联供系统，所述的闪蒸套沿着流向设计为多个串联的收敛型流道结构，冷所述的凝器组采用多个冷凝器串联布局，所述的汽轮机可采用多个汽轮机串联的汽轮机组。
实施例5：
根据实施例1或2或3或4所述的一体化热电淡水联产联供系统，如附图2海水从供水泵进入系统，经过冷却室中的冷凝器组，为冷凝提供冷却介质。然后海水进入蒸发室，蒸发室从热源获得热能，热源可以是太阳能集热器、燃气轮机或内燃机等。蒸发室中设有闪蒸套，经过加热的海水所产生的蒸汽，经过闪蒸套后，通过闪蒸效应，进一步析出蒸汽中的盐分。经过蒸发室的蒸汽，进入汽轮机，推动汽轮机做功，汽轮机驱动电机发电。电机既可作为发电机，也可作为电动机，在系统启动时，电机可作为供水泵1的动力源。经过汽轮机之后的蒸汽，进入再热器，为热源提供再热，提高系统循环效率。经过再热器的蒸汽，进入冷却室，经过冷凝器组的冷凝效应，形成淡水。汽轮机可采用多个汽轮机串联的汽轮机组结构形式。
实施例6：
根据实施例1或2或3或4或5所述的一体化热电淡水联产联供系统，如附图3由电机驱动的供水泵，在系统起动的时候，抽吸海水进入系统。海水经过冷凝器组之后，通过三通阀进入蒸发室内，加热后海水形成蒸汽，并经过闪蒸套。经过闪蒸的蒸汽经过汽轮机后，进入冷凝器组，经过冷凝后新形成淡水。冷凝器组中，为多个冷凝器串联布局，冷凝器组中安装4个冷凝器为例，冷凝器3A的入口连接供水泵出口，其出口连接冷凝器3B的入口；冷凝器3B与冷凝器3C、3D先后顺序串联，冷凝器3D出口连接三通阀10。汽轮机5出口的蒸汽，通过冷凝器组3，其流过的各冷凝器的顺序为D-C-B-A。这种冷凝器结构布局有利于分层冷却，且流出汽轮机的高温蒸汽最先与冷凝器3D接触，而冷凝器3D的出口直接与蒸发室连接，这样保证了进入蒸发室内的海水温度始终较高，从而提高了系统的热效率。
实施例7：
根据实施例1或2或3或4或5或6所述的一体化热电淡水联产联供系统，如附图4由于蒸发室的热源来自于太阳能或其他低温热源，所以加热温度不高，经过加热的海水一部分变为被蒸发的饱和水蒸气，以及一部分饱和水；高压的汽水混合物进入闪蒸套。闪蒸套沿着流向，设计为多个串联的收敛型流道，由于流道收缩，会导致流体流速加快，压力降低，形成闪蒸效应；压力的突然降低使这些混合物变成低压压力下的饱和水蒸气和饱和水。饱和水蒸气向上进入冷却室，剩余的饱和浓海水经过闪蒸套外壁上的回流孔，沿着蒸发室下炉体内壁与闪蒸套外壁间隙26，回流到蒸发室下炉体的容器中，如图中实线箭头所示。
Claims (4)
1.一种一体化热电淡水联产联供系统，其组成包括：蒸发室、冷却室，其特征是：所述的蒸发室上部设有蒸发室上炉体，所述的蒸发室下部设有蒸发室下炉体，所述的蒸发室内设有冷却室，所述的冷却室内安装有冷凝器组，所述的冷却室上部设有冷却室上体，所述的冷却室上体中间处安装有汽轮机，所述的冷却室下部设有冷却室下体，所述的蒸发室与冷却室之间处设有闪蒸套，所述的闪蒸套外壁设有回流口，所述的蒸发室下炉体内壁与闪蒸套外壁之间设有间隙，所述的闪蒸套下端通过定位环固定，所述的下炉体右端上设有排污阀。
2.根据权利要求1所述的一体化热电淡水联产联供系统，其特征是：所述的冷却室下体与淡水出水管根部连接，所述的淡水出水管为T型管，所述的冷却室与淡水出水管的内壁夹层中均填充保温层，海水进水管在淡水出水管中穿过，所述的淡水进水管的进水口处安装有进水压力表，所述的淡水出水管排水口处安装有三通阀。
3.根据权利要求1或2所述的一体化热电淡水联产联供系统，其特征是：所述的蒸发室上炉体上安装有蒸汽压力表、蒸汽温度表，所述的蒸发室上炉体中间处安装有空心主轴，所述的空心主轴上安装有电机，所述的电机与供水泵连接。
4.根据权利要求1或2所述的一体化热电淡水联产联供系统，其特征是：所述的闪蒸套沿着流向设计为多个串联的收敛型流道结构，冷所述的凝器组采用多个冷凝器串联布局，所述的汽轮机可采用多个汽轮机串联的汽轮机组。
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