利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统技术方案

本实用新型专利技术涉及低品位能源利用的发电制冷海水淡化联供的循环系统，尤其是一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统。包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组，海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通。其利用烟气余热和太阳能等低品位热能，驱动氨水吸收式制冷循环来进行空调制冷和海水淡化，实现能量的多级利用。

Air conditioning refrigeration and seawater desalination circulation system using flue gas waste heat and solar energy

The utility model relates to a power generation refrigeration seawater desalination combined supply cycle system with low-grade energy utilization, in particular to an air-conditioned cooling and seawater desalination cycle system utilizing waste heat of flue gas and solar energy. It includes ammonia absorption refrigeration cycle unit, seawater refrigeration desalination unit and reverse osmosis seawater desalination unit. Seawater refrigeration desalination unit includes ice production unit, separation unit, nozzle and ice melting tank. The ice production unit includes ammonia inlet, ammonia outlet, seawater inlet and ice slurry outlet, ice slurry outlet and separation unit. The ice slurry inlet of the separating device is connected with a nozzle above the ice slurry inlet, and the nozzle is connected with the reverse osmosis desalination unit. The sea ice outlet of the separating device is connected with the inlet of the ice melting tank. The ice melting tank is equipped with a heat exchanger, and the outlet of the ice melting tank is connected with the reverse osmosis desalination unit. It uses low-grade heat energy such as flue gas waste heat and solar energy to drive ammonia absorption refrigeration cycle for air conditioning refrigeration and seawater desalination, and realizes multi-level utilization of energy.

【技术实现步骤摘要】
利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统
本技术涉及低品位能源利用的发电制冷海水淡化联供的循环系统，尤其是一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统。
技术介绍
随着世界经济的发展以及能耗的增加，能源与环境问题目前已经成为全世界所共同关注的热点问题，而低品位热能来源广泛，太阳能、海洋能、企业生产过程中产生的低品位废热、甚至是烟气排放的热量等，却难以被利用。采用吸收式制冷循环回收利用余热也就具备了明显的经济价值。冷冻法淡化海水具有低能耗、污染少、腐蚀结垢轻以及适用原水浓度范围广等特点，但该工艺的制冷能耗相对较高、冰晶分离和净化较为困难，使得冷冻法海水淡化成本偏高，产水口感不佳。因此，改技术缺乏市场竞争力，一直难以实现商业化。反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右)，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97－98％)。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。但是同时反渗透膜的寿命和抗污染能力有限，需定期更换反渗透膜，反渗透膜等重要配件需进口，成本花费较大。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其利用烟气余热和太阳能等低品位热能，驱动氨水吸收式制冷循环来进行空调制冷和海水淡化，实现能量的多级利用。本技术的技术方案是：一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组；所述海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，换热装置与冷风机之间为闭环连接，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通；所述氨水吸收式制冷循环机组包括发生器、精馏器、冷却器、吸收器、节流阀和溶液换热器，节流阀包括节流阀Ⅰ和节流阀Ⅱ，发生器的出气口与精馏器的进气口连通，精馏器的气体出口与冷却器的进气口连通，精馏器的液体出口依次通过溶液换热器和节流阀Ⅱ与吸收器的液体进口连通，冷却器的出液口与节流阀Ⅰ的进液口连通，节流阀Ⅰ的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器的气体进口连通，吸收器的液体出口依次通过水泵、溶液换热器与发生器的液体进口连通，太阳能集热器与溶液换热器的进液口和出液口连通，吸收器上设有海水进口和海水出口，吸收器的海水出口与冰浆机的海水进口连通；所述反渗透海水淡化机组包括升温槽和反渗透设备，融冰槽与升温槽的进口连通，升温槽的出口与反渗透设备的原水泵进口连通，喷嘴与反渗透设备的淡水出口连通。所述发生器的进气口与柴电机组的出气口连通，溶液换热器包括溶液换热器Ⅰ和溶液换热器Ⅱ，精馏器的液体出口依次通过溶液换热器Ⅰ和节流阀Ⅱ与吸收器的液体进口连通，吸收器的液体出口与水泵Ⅰ的进液口连通，水泵Ⅰ的出液口依次通过溶液换热器Ⅰ、溶液换热器Ⅱ与发生器的进液口连通，太阳能集热器与溶液换热器Ⅱ的进液口和出液口连通。所述产冰装置为冰浆机，分离装置为震动分离器。所述海水冷冻淡化机组包括一级海水冷冻淡化机组和二级海水冷冻淡化机组；所述一级海水冷冻淡化机组包括冰浆机Ⅰ、震动分离器Ⅰ、喷嘴Ⅰ和融冰槽Ⅰ，二级海水冷冻淡化机组包括冰浆机Ⅱ、震动分离器Ⅱ、喷嘴Ⅱ和融冰槽Ⅱ，节流阀Ⅰ的出液口与冰浆机Ⅰ的氨水进口连通，冰浆机Ⅰ的氨气出口与吸收器的气体进口连通，融冰槽Ⅰ的出口与冰浆机Ⅱ的海水进口连通，冰浆机Ⅱ的氨水进口与节流阀Ⅰ的出液口连通，冰浆机Ⅱ的氨气出口与吸收器的气体进口连通，融冰槽Ⅱ的出口与升温槽的进口连通。所述融冰槽内的换热装置为盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通，盘管内通水，水在盘管换热器与冷风机之间循环流动，所述升温槽内设有盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通。所述震动分离器Ⅰ和震动分离器Ⅱ可以采用旋振筛。本技术的有益效果：(1)利用柴电机组的烟气余热与太阳能驱动制冷循环来进行海水淡化以及空调制冷，有效利用了低品位热能，降低了柴油发电机组的发电成本，实现了能源的多元利用；(2)采用了多级海水冷冻淡化系统，通过对海水反复冷冻结晶洗涤融化来获得较低盐度的淡海水，同时回收利用融冰时的冷量来作为空调制冷；(3)采用了冰浆机来作为海水冷冻淡化的制冷设备，应用了间接冷冻法来制取流态冰，并对流态冰进行洗涤过滤，来达到淡化效果；(4)采用了多级冷冻与反渗透的结合来实现海水淡化，通过低品位热能驱动制冷循环来进行海水冷冻淡化，解决了冷冻法海水淡化的能源问题，而且有效降低了海水的盐度，采用反渗透进一步海水淡化，一方面可以达到饮用水淡化标准，另一方面对低盐度海水进行反渗透处理可以延长反渗透RO膜的使用寿命。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是氨水吸收式制冷循环系统的结构示意图；图3是冰浆机Ⅰ的结构示意图；图4是冷冻法海水淡化循环系统的结构示意图；图5是震动分离器Ⅰ的结构示意图；图6是反渗透海水淡化系统的结构示意图；图中：1柴电机组；2发生器；3精馏器；4冷却器；5节流阀Ⅰ；6冰浆机Ⅰ；7吸收器；8节流阀Ⅱ；9溶液换热器Ⅰ；10水泵Ⅰ；11溶液换热器Ⅱ；12太阳能集热器；13海水；14水泵Ⅱ；15喷嘴Ⅰ；16震动分离器Ⅰ；17融冰槽Ⅰ；18水泵Ⅲ；19冰浆机Ⅱ；20喷嘴Ⅱ；21震动分离器Ⅱ；22融冰槽Ⅱ；23升温槽；24反渗透设备；25冷风机；26成品淡水；27浓海水；28氨水进口；29氨气出口；30海水进口；31冰浆出口；32冰浆进口；33海冰出口；34浓海水出口。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1、图2、图3和图5所示，本技术所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组。海水冷冻淡化系统包括冰浆机、震动分离器、喷嘴和融冰槽，海水冷冻淡化系统通过冰浆机与氨水吸收式制冷循环机组连接，通过融冰槽与反渗透海水淡化机组连接。如图1和图2所示，氨水吸收式制冷循环机组包括发生器2、精馏器3、冷却器4、节流阀Ⅰ5、吸收器7、水泵Ⅰ10、溶液换热器Ⅰ9、溶液换热器Ⅱ11和节流阀Ⅱ8。将带有余热的烟气通入发生器2的进气口，本实施例中，发生器2的进气口与柴电机组1的尾气出气口连通，发生器2的出气口与精馏器3的进气口连通，精馏器3的出气口与冷却器4的进气口连通，冷却器4的出液口与节流阀Ⅰ5的进液口连通，节流阀Ⅰ5的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器7的气体进口连通。精馏器3的液体出口依次通过溶液换热器Ⅰ9和节流阀Ⅱ8与吸收器7的液体进口连通。吸收器7的液体出口与水泵Ⅰ10的进液口连通，水泵Ⅰ10的出液口依次通过溶液换热器Ⅰ9和溶液换热器Ⅱ11与发生器2的进液口连通。太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组；所述海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，换热装置与冷风机之间为闭环连接，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通；所述氨水吸收式制冷循环机组包括发生器(2)、精馏器(3)、冷却器(4)、吸收器(7)、节流阀和溶液换热器，节流阀包括节流阀Ⅰ(5)和节流阀Ⅱ(8)，发生器(2)的出气口与精馏器(3)的进气口连通，精馏器(3)的气体出口与冷却器(4)的进气口连通，精馏器(3)的液体出口依次通过溶液换热器和节流阀Ⅱ(8)与吸收器(7)的液体进口连通，冷却器(4)的出液口与节流阀Ⅰ(5)的进液口连通，节流阀Ⅰ(5)的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器(7)的气体进口连通，吸收器(7)的液体出口依次通过水泵、溶液换热器与发生器(2)的液体进口连通，太阳能集热器与溶液换热器的进液口和出液口连通，吸收器(7)上设有海水进口和海水出口，吸收器的海水出口与冰浆机的海水进口连通；所述反渗透海水淡化机组包括升温槽(23)和反渗透设备(24)，融冰槽与升温槽的进口连通，升温槽(23)的出口与反渗透设备(24)的原水泵进口连通，喷嘴与反渗透设备(24)的淡水出口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组；所述海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，换热装置与冷风机之间为闭环连接，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通；所述氨水吸收式制冷循环机组包括发生器(2)、精馏器(3)、冷却器(4)、吸收器(7)、节流阀和溶液换热器，节流阀包括节流阀Ⅰ(5)和节流阀Ⅱ(8)，发生器(2)的出气口与精馏器(3)的进气口连通，精馏器(3)的气体出口与冷却器(4)的进气口连通，精馏器(3)的液体出口依次通过溶液换热器和节流阀Ⅱ(8)与吸收器(7)的液体进口连通，冷却器(4)的出液口与节流阀Ⅰ(5)的进液口连通，节流阀Ⅰ(5)的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器(7)的气体进口连通，吸收器(7)的液体出口依次通过水泵、溶液换热器与发生器(2)的液体进口连通，太阳能集热器与溶液换热器的进液口和出液口连通，吸收器(7)上设有海水进口和海水出口，吸收器的海水出口与冰浆机的海水进口连通；所述反渗透海水淡化机组包括升温槽(23)和反渗透设备(24)，融冰槽与升温槽的进口连通，升温槽(23)的出口与反渗透设备(24)的原水泵进口连通，喷嘴与反渗透设备(24)的淡水出口连通。2.根据权利要求1所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述发生器(2)的进气口与柴电机组(1)的出气口连通，溶液换热器包括溶液换热器Ⅰ(9)和溶液换热器Ⅱ(11)，精馏器(3)的液体出口依次通过溶液换热器Ⅰ(9)和节流阀Ⅱ(8)与吸收器...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁瀚，孙坤元，梅宁，孙朋元，张继，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：山东,37