CN204175342U - 一体化热电淡水联产联供系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体化热电淡水联产联供系统。主要包括：产生蒸汽的炉体、旋转式闪蒸增压叶轮、微型发电机、汽轮机、发电电动机、水泵、排水调节阀、液位计等。现采用一体化集成热电淡水联产联供系统的方式是利用热源使海水蒸发产生蒸汽推动汽轮机带动电机发出电力，在冷凝器上将水蒸汽冷凝产生淡水，同时冷凝器完成热量的回收使热电水系统的高效循环，从而实现能源高效利用提高系统循环效率，汽轮机、电机、水泵用同轴安装，而且轴为空心，可将通过汽轮机的蒸汽直接引出使用。集成化的结构减小了系统体积、增加适用范围、降低海水淡化成本。

Description

一体化热电淡水联产联供系统

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，尤其是边防、哨所、岛屿、船舶就更需要淡水。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发和膜法。蒸发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。蒸发的加热方式一般都是用太阳能作为热源进行间接热交换，需要冷凝的海水将大部分热量白白带走，设备系统体积大效率低，直接影响了海水淡化的成本。此技术相对较成熟，但适用范围受到限制。膜法是利用电能驱动通过RO反渗透膜产生淡水，此技术方法成本较高，生产淡水的经济性受限。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。

基于以上技术特点，已有一些研究在部分关键技术方面取得了进展。例如：专利“一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统”(CN101708871A)，公开了一种梯度预热多级蒸发式海水淡化发电系统，适用于利用太阳能和舰船发动机余热对海水进行淡化同时发电。专利“一种海水淡化及发电综合利用装置”(CN201220689340.6)，提供了一种利用太阳能将海水进行蒸馏产生蒸汽的海水淡化及发电综合利用装置。专利“一种海水淡化及发电综合利用装置”(CN201220689340.6)，提出了海水淡化制水发电一体机的构想。

这些技术成果，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，对于技术实用 性较强、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。

现采用一体化集成热电淡水联产联供系统的方式，是提高系统循环效率减小系统体积、增加适用范围、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利用热源使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能源的成本，热电淡水联产可以利用热源产生的蒸汽推动汽轮机带动电机发出电力，在冷凝器上将水蒸汽冷凝产生淡水，同时冷凝器完成热量的回收使热电水系统的高效循环，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。

发明内容：

本发明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：

一体化热电淡水联产联供系统，其组成包括：产生蒸汽的炉体、旋转式闪蒸增压叶轮、微型发电机、汽轮机、发电电动机、水泵、液位计等。现采用一体化集成热电淡水联产联供系统的方式是利用热源产生的蒸汽推动汽轮机带动电机发出电力，在冷凝器上将水蒸汽冷凝产生淡水，同时冷凝器完成热量的回收使热电水系统的高效循环，从而实现能源高效利用提高系统循环效率、减小系统体积、增加适用范围、降低海水淡化成本。

具体实现方法：

由外部供电驱动顶部的电机4转动，带动电机上面的水泵1转动将海水注入炉体内部冷凝室的泠凝器3，通过泠凝器及连接管进入炉体15内通过热源使其升温，注到液位计12中部停止给电机供电，待水沸腾产生蒸汽推动汽轮机14转动带动电机4发电，同时带动水泵1给炉内补水，调解三通阀10调节进入炉体的海水与蒸发量相同，又使蒸汽全部冷凝，使通过冷凝器多余的水排放掉。

下炉体15上安装有支撑脚，在脚的上部安装有三通阀10排污阀13，排污阀上面是倒T形管的右边是排气口，左是淡水排出口及海水进出管路，T形的上口与炉体内壳密封插接相连接，内炉体内装有保温棉，使炉体内的热量与冷凝 室隔离开，使蒸汽由上至下足部冷却，足部吸收，达到高效的利用海水冷凝海水的蒸发汽，不仅提高了热回收效率而且出水处的温度最高，同时使海水升温至接近蒸发温度进入下炉体内，使其再吸收少量的热能就可以变成蒸汽，使热效率最大化。

蒸汽上行至旋转式闪蒸增压叶轮6使蒸汽二次闪蒸使淡水更纯净，由于闪蒸叶轮带动微型发电机7发电，一周有多个微型发电机，会使炉腔内气体压力增高到顶部汽轮机14作用力加大，发电也会增加，蒸汽由外环汽道进入炉上体，通过汽轮机外转子汽轮14上的圆弧壳体及叶片使汽体向下回返，与导向轮5产生反作用力，使汽轮机转动，由于中心排气孔处安装有反作用力导向叶轮5，还有使用外转子汽轮机半径大，所以汽轮机输出扭距加大，发电效率更高。并且炉体上部安装有压力表、温度表。

由于汽轮机14、电机4、水泵1一体化同心轴安装降低了蒸汽的热传递损失、同轴安装降低了传递损失、提高了效率缩小了体积、更便于移动使用，而且采用了空心轴可将通过汽轮机的蒸汽直接引出做饭等供热。

附图说明

图1是一体化热电淡水联产联供系统结构图。

附图中：

1-供水泵，2-冷却室，3--冷凝器组，4-电机，5-导向叶轮，6-闪蒸增压叶轮，7-微型发电机，10-三通阀，11-排水口，12-液位计，13--排污阀，14-外转子折返式汽轮机，15-蒸发室下炉体，16-蒸发室上炉体，17-保温层，18-冷却室上体，19-冷却室下体，20-淡水出水管，21-空心主轴，22-进水压力表，23-蒸汽温度表，24-蒸汽压力表。 

具体实施方式：

由外部蓄电池供电驱动顶部的电机4转动，带动电机上面的水泵1转动将海水注入炉体内部冷凝室的泠凝器3，再通过泠凝器、连接管及三通阀进入炉体15内通过热源使其升温，当注到液位计12中部停止给电机供电、注水，待水沸腾产生蒸汽推动汽轮机14转动带动电机4发电，同时带动水泵1给炉内继续补水，达到连续供水的目的，调解三通阀10调节进入炉体的海水与蒸发量相同，又使蒸汽全部冷凝，使通过冷凝器多余的水排放掉。

下炉体15上安装有支撑脚，在脚的上部安装有三通阀10排污阀13，排污阀上面是倒T形管的右边是排气口，左是淡水排出口及海水进出管路，T形的上口与炉体内壳19密封插接相连接，内炉体内装有保温层17，使炉体内的热量与冷凝室隔离开，使蒸汽经泠凝器3由上至下逐步冷却，逐步吸收，达到高效的利用海水冷凝和蒸汽热，不仅提高了热回收效率而且冷凝器3出水处的温度最高，使海水升温至接近蒸发温度进入下炉体15内，使其再吸收少量的热能就可以变成蒸汽，使热效率最大化。

蒸汽在下炉体内由下至上行，旋转式闪蒸增压叶轮6使蒸汽二次闪蒸使淡水更纯净，由于闪蒸叶轮带动微型发电机7发电，一周有多个微型发电机，会使上炉体16内气体压力增高，到顶部汽轮机14作用力加大，发电也会增加，蒸汽由外环汽道进入炉上体18外侧，通过汽轮机外转子汽轮14上的圆弧壳体及叶片使汽体向下回返，蒸汽与导向器5产生反作用力，使汽轮机14转动，使用外转子汽轮机半径大，所以汽轮机输出扭距加大，发电效率更高。并且炉体上安装有压力表、温度表、电接点液位计供自动控制使用。

由于汽轮机14、电机4、水泵1一体化同心轴安装降低了蒸汽的热传递损失、同轴安装不仅降低了传递损失、提高了效率、缩小了体积、更便于移动使用，而且采用了空心轴可将通过汽轮机的蒸汽直接引出做饭、供热等。

 以上所述仅为本实用新型的较佳可行性实施例，并非因此局限本发明专利范围，故凡是运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种一体化热电淡水联产联供系统，其组成包括：炉体、汽轮机、发电机、水泵、冷凝器、闪蒸器，其特征在于，一体化集成的结构，由炉体外壳下部分内部集成安装有旋转式闪蒸增压叶轮、微型发电机、内壳、保温层、集水层、冷凝器、倒置T型外联管，外联管内部有保温层、保温层内有保护层、保护层管内有海水进入冷凝器和通过冷凝器加热后的海水出水管，炉体外部调节阀、排污阀和液位控制器，炉体上部分顶上有空心同轴安装的汽轮机、电机及水泵并且安装有压力表、温度表。

2.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，所述汽轮机为外转子折返式汽轮机，汽轮机采用多个汽轮机串联的汽轮机组。

3.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，所述的汽轮机、电机和水泵同轴安装，而且是空心轴。

4.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，所述冷凝器为多层冷凝器串联，而且冷水由下部进入、上部输出。

5.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，安装有旋转式闪蒸增压叶轮及微型发电机。

6.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，炉体内壳与外壳、上部分与下部分之间采用了压接密封式结构。

7.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，安装有冷凝水分流、分配、排污阀。

8.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，使用太阳能、发动机尾气。

9.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，使用内转子汽轮机，而且多级。

10.根据权利要求1所述一体化热电淡水联产联供系统，其特征在于，外炉体与内炉体密封插接的倒T形管。