一种温排水降温设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种温排水降温设备及方法，属于温排水降温技术领域，包括：降温箱，包括贯穿设置的换热管束、设置在内部的喷淋装置、以及海水管线。压缩冷凝装置，包括设置在顶部的冷凝器、设置在底部开口处的活塞、淡水管线、以及设置在淡水管线上的第二阀门。连通降温箱和压缩冷凝装置内部的蒸汽管线，设置在蒸汽管线上的第一阀门。本发明专利技术的有益效果：能够通过海水蒸发吸收电站温排水热量，从而对电站温排水进行降温，缓解温排水对海域的热污染影响，且对温排水降温的同时实现海水淡化，整体降低了电站温排水降温工艺的经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种温排水降温设备及方法
本专利技术涉及温排水降温
，具体涉及一种温排水降温设备及方法。
技术介绍
国内已在运行百万级核电机组冷却水流量约为50～65m3/s，排水温升为6～11℃，温排水改变了水域的环境温度，使得生物优势种群发生变化，特别是底栖生物；另一方面，热冲击将会导致温度敏感生物的突然死亡。典型的温排水降温工艺都是将温排水流入低于饱和压力的真空腔内降温造水，其闪蒸的能源来源于自身显热降低，闪蒸产生的蒸汽温度一般仅比环境温度高4℃作用，只能依靠冷却水冷凝，低温差下消耗大量的冷却水，使得闪蒸降温能耗巨大。能耗大、效率低被视为现有降温技术难以大规模推广应用的主要障碍，如何进一步降低温排水降温能耗，发展低成本降温新技术，是迫切需要解决的关键问题。电站温排水都是通过温排水沟渠向海域排放，现有的技术都是倾向如何回收利用温排水沟渠中的热量，比如海产品养殖、热泵提温热利用和冬季供暖等，就是典型的闪蒸降温工艺也仅是对温排水热量进行回收利用，很少有技术关注到温排水中蕴藏着的动能，温排水从电站凝汽器排放的重力水头约为6～10m，排水流速约为1～3m/s。若能同时回收温排水中余热和动能，实现多能耦合驱动低成本降温工艺，具有重要的应用价值。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种应用于电站温排水降温排放的温排水降温设备，能够通过海水蒸发吸收电站温排水热量，从而对电站温排水进行降温，缓解温排水对海域的热污染影响，且对温排水降温的同时实现海水淡化，整体降低了电站温排水降温的经济成本。本专利技术提供的一种应排水降温设备，用于对流经沟渠的温排水进行降温，包括：降温箱，设置在所述沟渠中，包括贯穿设置的换热管束、设置在内部的喷淋装置、以及连接所述喷淋装置的海水管线；压缩冷凝装置，包括设置在顶部的冷凝器和设置在底部开口处的活塞，所述活塞贯穿设置有淡水管线，所述淡水管线设有第二阀门；蒸汽管线，连通所述降温箱和所述压缩冷凝装置内部，所述蒸汽管线设有第一阀门；当所述活塞向下运行时，所述第一阀门开启，所述第二阀门关闭；当所述活塞向上运行时，两个阀门均关闭；所述活塞运行至最低点和/或最高点时，所述第二阀门开启。优选的，所述换热管束的设置方向与温排水在所述沟渠中的流向相同。优选的，所述温排水降温设备还包括：压力能回收装置，包括设置在所述沟渠中的动能回收器、连接所述动能回收器动力输出端的横向设置驱动轴、连接所述驱动轴的旋转部件、以及连接所述活塞的纵向设置的固定部件；当温排水流经所述动能回收器时，驱动所述动能回收器通过所述驱动轴带动所述旋转部件转动，通过所述旋转部件带动所述固定部件和所述活塞纵向往复运行。优选的，所述旋转部件的外周为圆形且外周上部分设有齿轮，所述固定部件朝向所述旋转部件的一侧上设有与所述齿轮匹配的直齿；所述驱动轴贯穿所述旋转部件的圆心并与所述旋转部件的外周面垂直；当所述活塞运行至最低点，所述直齿脱离所述齿轮，所述固定部件和所述活塞开始向上运行；直至所述活塞运行到最高点，所述直齿重新接触所述齿轮，重新通过所述旋转部件带动所述固定部件和所述活塞向下运行。优选的，所述动能回收器设置在所述散热箱下方。优选的，所述压缩冷凝装置顶部还设有抽真空口。优选的，所述压缩冷凝装置通过所述抽真空口连接抽真空装置。优选的，所述散热器的类型包括水冷散热器和风冷翅片散热器。一种温排水降温方法，基于上述温排水降温设备，所述温排水降温方法包括：所述沟渠中的部分温排水流经所述换热管束，所述喷淋装置将海水管线输送的海水喷淋到所述换热管束上以吸收温排水的热量，海水吸热后产生蒸汽；当所述活塞向下运行时，所述第一阀门a开启，所述第二阀门b关闭，所述降温箱中的蒸汽通过所述蒸汽管线输送到所述压缩冷凝装置内部；当所述活塞向上运行时，两个阀门均关闭，所述压缩冷凝装置的内部压力和温度上升，蒸汽冷凝得到淡化后的海水；所述活塞运行至最低点和/或最高点时，所述第二阀门b开启，淡化后的海水经所述淡水管线流出。优选的，所述温排水降温方法还包括：通过温排水驱动所述活塞向下运行，通过所述压缩冷凝装置内外压力差驱动所述活塞向上运行；其中，所述沟渠中的部分温排水流经所述动能回收器，并驱动所述动能回收器通过所述驱动轴带动所述旋转部件转动，通过所述旋转部件带动所述固定部件和所述活塞纵向往复运行。本专利技术的有益效果在于：(1)不同于闪蒸降温制水工艺中蒸汽温度低、冷凝成本高的方式，本专利技术利用海水蒸发吸收温排水热量，能耗低，效能高，能够有效降低温排水降温成本。(2)利用温排水动能实现蒸汽膨胀吸汽过程，利用空气压力实现蒸汽的压缩升温冷凝，大幅降低冷凝能耗，巧妙结合使得装置可以利用温排水动能和环境空气压力能在对温排水降温的同时，实现对海水的淡化，进一步降低温排水降温成本。(3)降温箱和动能回收器直接布置在温排水沟渠中，不占用陆地面积，利用温排水压力能实现温排水降温，结构简单，成本低。附图说明图1为本专利技术优选的实施例中，应用于电站温排水降温排放的降温制水装置的结构示意图。图中标号：1-降温蒸发装置；11-海水管线；12-喷淋装置；13-换热管束；14-降温箱；15-蒸汽管线；2-压缩冷凝装置；21-活塞；22-蒸汽腔；23-淡水腔；24-冷凝器；25-淡水流道；26-淡水管线；27-壳体；3-压力能回收装置；31-动能回收器；32-驱动轴；33-旋转部件；34-固定部件；35-往复驱动机构；a-第一阀门；b-第二阀门；4-沟渠。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。目前，造成温排水热污染最根本的原因是能源未能被最有效、合理的利用。沿海电站临近大海，若能因地制宜地利用沿电站数量庞大的余热资源和海水资源，将海水淡化工程与温排水废热相结合，将彻底改变当前温排水热污染治理问题现状。因此，本专利技术提出一种温排水降温设备及方法，参照图1所示，温排水降温设备包括降温箱14、压缩冷凝装置2、以及连通降温箱14和压缩冷凝装置2内部的蒸汽管线15，蒸汽管线15设有第一阀门a。降温箱14包括贯穿设置的换热管束13、设置在内部的喷淋装置12、以及连接喷淋装置12的海水管线11。压缩冷凝装置2，其底部开口，包括设置在顶部的冷凝器24和设置在底部开口处的活塞21，活塞21贯穿设置有淡水管线26，淡水管线26设有第二阀门b，压缩冷凝装置2底部开口处设置的活塞可纵向往复运行。在通过温排水降温设备进行温排水降温时，沟渠4中的温排水自身携带的压力能驱动其流经换热管束13内部，外部输入的海水通过海水管线11输送到喷淋装置12中，并通过喷淋装置12喷洒到换热管束13上以吸收流经的温排水的热量实现给温排水降温，吸热后的海水蒸发成蒸汽。当活塞21向下运行时，打开第一阀门a，关闭第二阀门b，压缩冷凝装置2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温排水降温设备，用于对流经沟渠(4)的温排水进行降温；其特征在于，包括：/n降温箱(14)，设置在所述沟渠(4)中，包括贯穿设置的换热管束(13)、设置在内部的喷淋装置(12)、以及连接所述喷淋装置(12)的海水管线(11)；/n压缩冷凝装置(2)，包括设置在顶部的冷凝器(24)和设置在底部开口处的活塞(21)，所述活塞(21)贯穿设置有淡水管线(26)，所述淡水管线(26)设有第二阀门(b)；/n蒸汽管线(15)，连通所述降温箱(14)和所述压缩冷凝装置(2)内部，所述蒸汽管线(15)设有第一阀门(a)；/n当所述活塞(21)向下运行时，所述第一阀门(a)开启，所述第二阀门(b)关闭；/n当所述活塞(21)向上运行时，两个阀门均关闭；/n所述活塞(21)运行至最低点和/或最高点时，所述第二阀门(b)开启。/n

【技术特征摘要】
1.一种温排水降温设备，用于对流经沟渠(4)的温排水进行降温；其特征在于，包括：
降温箱(14)，设置在所述沟渠(4)中，包括贯穿设置的换热管束(13)、设置在内部的喷淋装置(12)、以及连接所述喷淋装置(12)的海水管线(11)；
压缩冷凝装置(2)，包括设置在顶部的冷凝器(24)和设置在底部开口处的活塞(21)，所述活塞(21)贯穿设置有淡水管线(26)，所述淡水管线(26)设有第二阀门(b)；
蒸汽管线(15)，连通所述降温箱(14)和所述压缩冷凝装置(2)内部，所述蒸汽管线(15)设有第一阀门(a)；
当所述活塞(21)向下运行时，所述第一阀门(a)开启，所述第二阀门(b)关闭；
当所述活塞(21)向上运行时，两个阀门均关闭；
所述活塞(21)运行至最低点和/或最高点时，所述第二阀门(b)开启。


2.如权利要求1所述的温排水降温设备，其特征在于，所述换热管束(13)的设置方向与温排水在所述沟渠(4)中的流向相同。


3.如权利要求1所述的温排水降温设备，其特征在于，所述温排水降温设备还包括：
压力能回收装置(3)，包括设置在所述沟渠(4)中的动能回收器(31)、连接所述动能回收器(31)动力输出端的横向设置的驱动轴(32)、连接所述驱动轴(32)的旋转部件(33)、以及连接所述活塞(21)的纵向设置的固定部件(34)；
当温排水流经所述动能回收器(31)时，驱动所述动能回收器(31)通过所述驱动轴(32)带动所述旋转部件(33)转动，通过所述旋转部件(33)带动所述固定部件(34)和所述活塞(21)纵向往复运行。


4.如权利要求3所述的温排水降温设备，其特征在于，所述旋转部件(33)的外周为圆形且外周上部分设有齿轮，所述固定部件(34)朝向所述旋转部件(33)的一侧上设有与所述齿轮匹配的直齿；
所述驱动轴(32)贯穿所述旋转部件(33)的圆心并与所述旋转部件(33)的外周面垂直；
当所述活塞(21)运行至最低点，所述直齿脱离所述齿轮，所述固定部件(34)和所述活塞(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪蛟，章先涛，
申请(专利权)人：武汉润德工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42