CN216638959U - 一种水电电力消纳与废渣处理的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，包括蒸馏水池、加热器和供电电源，其中，所述蒸馏水池上设置有泥浆入口；所述蒸馏水池的四周设置有加热器；所述加热器连接有供电电源；所述蒸馏水池的底部设置有砂石出口；本实用新型通过蒸馏的方式分离水和砂石；同时解决了电力消纳和砂石无害化处理的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于水电技术领域，具体涉及一种水电电力消纳与废渣处理的系统。
背景技术
水力发电是一种无碳排放，清洁的可再生能源发电技术，目前，我国西南地区水电正在快速发展，各条河流流域均建有或者规划建造多个梯级水电项目。水电站建设中最主要的是水坝，坝体浇筑需要大量的混凝土，在混凝土的原料采集、运输、拌和过程中，会产生大量的砂石废料。目前的废料处理手段主要是湿法，即用水冲洗砂石，将混合而成的泥浆集中起来，通过静置沉淀或者药品进行处理，处理后的水排放入河流中，沉淀的砂石则集中填埋。
虽然水电优点很多，但仍有一些问题亟待解决：首先，水力发电出力随季节变化，夏季降水较多的月份出力很高，但由于电站的发电量受电网调控，水电站很少按额定功率发电，弃水现象比较普遍。
其次，在砂石处理过程中，大坝建设一天产生的砂石可达万吨级别，自然沉淀的方式耗时长，效率低；化学药品虽然见效较快，但常用的药品含有有害物质，处理后的水达不到环保标准，填埋的砂石中也有残留药品污染环境，药品中的氯离子还会腐蚀混凝土，其他物质也会伤害人体健康。而投药多少全看经验，缺乏标准化管理，化学药品的成本也很高。
因此，急需一种高效，环保，无害的砂石处理方法，与化学方法相比，吸附，过滤，蒸馏等物理方式也可以分离水和砂石，而且没有药品参与，环保无害，但吸附、过滤的方式不适合浑浊度很高的环境，蒸馏又需要大量的能源；因此在一般地区并不适用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种水电电力消纳与废渣处理的系统，解决了现有技术中存的上述不足。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，包括蒸馏水池、加热器和供电电源，其中，所述蒸馏水池上设置有泥浆入口；所述蒸馏水池的四周设置有加热器；所述加热器连接有供电电源；所述蒸馏水池的底部设置有砂石出口。
优选地，所述蒸馏水池上的蒸汽出口连接有外接设备。
优选地，所述蒸馏水池上的蒸汽出口经过凝结池连接有外接设备。
优选地，所述蒸馏水池上的蒸汽出口经过抽气机连接有凝结池。
优选地，所述凝结池的进水口处设置有阀门。
优选地，所述凝结池的出水口处设置有水泵。
优选地，所述蒸馏水池上的蒸汽出口经过凝结池还连接有用于冲洗砂石的水管。
优选地，所述供电电源为水力发电厂的富裕电力。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，通过蒸馏的方式分离水和砂石，分离后的砂石及时拉出填埋；整个装置主要能耗就是蒸馏耗热，可以利用原本的弃水发电供能，在一条流域中，使用已经建设好的水电站的弃水，为在建水电站的砂石处理供电，可以同时解决电力消纳和砂石无害化处理的问题。
进一步的，本实用新型生成的蒸馏水经过冷凝后可以循环使用。
进一步的，本实用新型消纳丰水期的水电站弃水，提高了水电站的整体效率。
进一步的，本实用新型采用物理蒸馏法分离水和砂石，代替化学药品，对人体健康无害，对环境无污染。符合高海拔地区的环境，水源保护要求。
进一步的，本实用新型蒸馏后分离出的蒸馏水仍有一定温度，通过水泵和循环管道引流至需要的地方，可以满足水电站周边的供暖，大坝温控等需求；也可以根据实际需要，保持气态，为工厂供气。
附图说明
图1为系统整体示意图；
图2为控制系统工作示意图；
其中，1、泥浆2、管道3、蒸馏水池4、加热器5、抽气机6、阀门7、凝结池8、水泵9、外接设备10、电力输出端。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更详细的说明。
参照图1，本实用新型提供的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，包括蒸馏水池3、加热器4、抽气机5和凝结池7，其中，泥浆1经过管道2引流至蒸馏水池3中；所述蒸馏水池3的四周设置有加热器4；所述蒸馏水池3上的蒸汽出口连接有抽气机5；所述抽气机5的出气口经过管道连接凝结池7的入口；所述凝结池7上的凝结水出口经过水泵8和循环水管道连接外接设备9。
所述循环水管道的出口还连接有用于冲洗待处理砂石的水管。
所述加热器4连接有供电电源10。
所述蒸馏水池3上设置有砂石出口。
本实用新型的工作过程：
待处理的砂石经冲水后与水混合成浑浊泥浆1；泥浆1通过管道2引流，流入蒸馏水池3中；蒸馏水池周边围绕的加热器4不断加热，蒸馏水池内的温度达到水的沸点。
泥浆水不断蒸发，在抽气机5的作用下从出气口抽出，蒸汽抽出后预冷凝结，出气口到凝结池7间的管道方便蒸汽液化和汇聚，蒸馏水自然汇集在凝结池中。凝结池中安装水泵8，负责将蒸馏水泵入循环水管道中。
根据实际需要，循环水管道可以途径外接设备9，外接设备9包括水电站建设场地的人员营地、坝体内部的水管等，可用于供暖、坝体混凝土温度控制以及人员日常生活。
经过循环后剩余的蒸馏水通过循环管道引流至汇集箱，可以继续用于砂石处理。
管道上布置必要阀门6，用于系统的使用环节。
蒸馏后比较干燥的砂石已经被集中，积累到一定程度即可运出，填埋或者另作他用。
如果需要，蒸汽不进行冷凝，提高温度压力后可以向外接设备9供气。
整个装置的加热器，抽气机，水泵等用电器可以由流域内其他建成水电站的供电电源10直接供电，即建立局部电网；也可以直接连接大电网，当电网负荷增大时，自然要求周边电厂出力增加，这样水电站就将原本要放弃的水资源用于发电，达到了消纳多余电力的目的。
如果流域内水电站的富余电力仍然供不应求，可以考虑在该地建立光伏，风电等可再生资源电站。这些电站，特别是光伏电站，建造周期很短。同时，发出的电不一定直接供向蒸馏装置，也可以用于储能，制氢等方面；可以说，一种水电电力消纳与废渣处理综合方法能够带动流域内清洁能源工程整体的发展。
参照图2，控制系统由计算机，控制软件，控制板卡和继电器电路组成。用来控制各个用电器的启停，其中控制软件可利用现有水电工程控制软件，也可以利用LabView等软件开发，功能简单，无需大量投入。控制板卡可利用市场各类自动控制产品，继电器用于连通和切断用电器回路，一般大功率设备自带，方便使用。
所述计算机连接控制板卡，所述控制板卡分别与抽气机、水泵和阀门连接；所述供电电源分别与抽气机、水泵和阀门连接。
本实用新型涉及的高原地区，丰水期(5-10月)与水电站建设施工期几乎重合，流域内供电大量富余的时刻，也正是需要大量处理砂石，大量用电的时候；不会造成过大的用电负担。
本实用新型涉及的高原地区的气压较低，水的沸点也低，蒸馏所需的电能远小于内地平原，因此很适合推广。
Claims (8)
1.一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，包括蒸馏水池(3)、加热器(4)和供电电源，其中，所述蒸馏水池(3)上设置有泥浆入口；所述蒸馏水池(3)的四周设置有加热器(4)；所述加热器(4)连接有供电电源；所述蒸馏水池(3)的底部设置有砂石出口。
2.根据权利要求1所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述蒸馏水池(3)上的蒸汽出口连接有外接设备(9)。
3.根据权利要求1所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述蒸馏水池(3)上的蒸汽出口经过凝结池(7)连接有外接设备(9)。
4.根据权利要求1所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述蒸馏水池(3)上的蒸汽出口经过抽气机(5)连接有凝结池(7)。
5.根据权利要求3或4所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述凝结池(7)的进水口处设置有阀门(6)。
6.根据权利要求3或4所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述凝结池(7)的出水口处设置有水泵(8)。
7.根据权利要求1所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述蒸馏水池(3)上的蒸汽出口经过凝结池(7)还连接有用于冲洗砂石的水管。
8.根据权利要求1所述的一种水电电力消纳与废渣处理的系统，其特征在于，所述供电电源为水力发电厂的富裕电力。
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