一种水电联产系统及运行方法技术方案

本发明专利技术涉及水电联产系统技术领域，提供了一种水电联产系统及运行方法，该水电联产系统，包括：多级闪蒸海水淡化系统，至少包括相连的多级闪蒸热回收段与多级闪蒸热排放段；盐差能发电系统，至少包括汲取液水箱、原料液水箱、水轮机以及发电机。本发明专利技术提供的水电联产系统，将多级闪蒸海水淡化系统和盐差能发电系统集成在一起，以多级闪蒸海水淡化系统排出的浓海水为汲取液，以进料海水为原料液进行发电，降低了排出的浓海水的浓度，减小了其对环境的影响；而且，与传统盐差能发电系统相比能够提高汲取液与原料液之间的渗透压差，发电效率更高；而且，盐差能发电系统能够把水的化学势能转化为电能，提高了能量利用效率和经济效益。提高了能量利用效率和经济效益。提高了能量利用效率和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种水电联产系统及运行方法


[0001]本专利技术涉及水电联产系统
，具体涉及一种水电联产系统及运行方法。

技术介绍

[0002]海水淡化是解决淡水紧缺的一个重要途径。在众多海水淡化工艺中，多级闪蒸凭借其设备单机容量大，出水质量好等优点，在海水淡化工业中处于领先地位。但是，现有的海水淡化系统会产生大量的浓海水，浓海水被排入大海后，会对海洋生态环境造成不利影响。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有的海水淡化系统会产生大量的浓海水，浓海水被排入大海后，会对海洋生态环境造成不利影响，从而提供一种水电联产系统及运行方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种水电联产系统，包括：多级闪蒸海水淡化系统，至少包括相连的多级闪蒸热回收段与多级闪蒸热排放段；盐差能发电系统，至少包括汲取液水箱、原料液水箱、水轮机以及发电机；所述汲取液水箱的进口连通所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室浓海水出口，所述汲取液水箱的混合浓海水出口连通所述水轮机的进口；所述原料液水箱的进口与外部预处理后的海水源相连通，所述原料液水箱的出口与所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室冷却水进口相连通；所述水轮机与所述发电机相连，适于驱动所述发电机进行发电；所述汲取液水箱与所述原料液水箱相连通，所述汲取液水箱中的浓海水能够吸收所述原料液水箱中的进料海水中的淡水，以形成混合浓海水并通过所述水轮机驱动所述发电机进行发电。
[0006]进一步地，所述多级闪蒸海水淡化系统还包括一号水泵与海水预处理装置；所述海水预处理装置的海水进口与进料海水相连通，所述海水预处理装置的海水出口包括两个支路，一个支路与所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室冷却水进口相连通，另一个支路与所述原料液水箱的进口相连通；所述一号水泵设置在所述海水预处理装置的海水进口侧的管路上。
[0007]进一步地，所述多级闪蒸海水淡化系统还包括抽气装置，所述多级闪蒸热排放段和多级闪蒸热回收段的各级闪蒸室的上部均与所述抽气装置相连通，适于通过所述抽气装置抽出溶解于海水中的空气。
[0008]进一步地，该水电联产系统还包括加热器，所述加热器的海水进口连通所述多级闪蒸热回收段的首级闪蒸室冷却水出口，所述加热器的海水出口连通所述多级闪蒸热回收段的首级闪蒸室闪蒸海水进口；所述加热器的热端进口适于与外部的汽轮机组抽汽口相连通。
[0009]进一步地，该水电联产系统还包括蓄热系统，至少包括蓄热换热器和蓄热装置；所述蓄热换热器的低温热源端出口与所述蓄热装置的蓄热介质入口相连通，所述蓄热换热器
的低温热源端入口与所述蓄热装置的蓄热介质出口相连通；所述蓄热装置的低温热源端入口与所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室淡水出口相连通，所述蓄热装置的低温热源端出口与所述加热器的热端进口相连接；所述蓄热换热器的热源端蒸汽进口适于与外部的汽轮机组蒸汽抽汽口相连接；所述蓄热装置与所述加热器之间的管路上设置有一号阀门；所述加热器与外部的汽轮机组抽汽口之间的管路上设置有二号阀门；所述蓄热换热器与外部的汽轮机组抽汽口之间的管路上设置有三号阀门。
[0010]一种水电联产系统的运行方法，包括上述所述的水电联产系统，具体运行方法如下：使多级闪蒸海水淡化系统排出的浓海水流入汲取液水箱；使进料海水进入原料液水箱，利用渗透压原理，使汲取液水箱中的浓海水吸收原料液水箱中的进料海水中的淡水后变成混合浓海水；利用混合浓海水通过水管驱动水轮机转动，进而带动发电机发电。
[0011]进一步地，使原料液水箱中被吸收水分后的进料海水与海水预处理装置的出口海水混合后进入多级闪蒸海水淡化系统循环利用。
[0012]进一步地，当外部的汽轮机组不参与调峰时，打开三号阀门和二号阀门，关闭一号阀门；使外部的汽轮机组的抽汽进入蓄热换热器中放热，以使蓄热装置蓄热；使外部的汽轮机组的抽汽进入加热器放热，以驱动多级闪蒸海水淡化系统运行。
[0013]进一步地，当外部的汽轮机组参与调峰时，关闭三号阀门和二号阀门，打开一号阀门；利用蓄热装置储存的热量驱动多级闪蒸海水淡化系统运行。
[0014]进一步地，多级闪蒸海水淡化系统淡化海水时具体包括：将预处理后的海水泵入到多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室上部的冷凝管束中，逐级与闪蒸室中的闪蒸蒸汽进行换热，自身被预热的同时，闪蒸室中闪蒸出来的蒸汽得到冷凝成为淡水；进料海水经过多级闪蒸热排放段的预热之后，被分流为两部分，一部分返回大海，一部分与多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室内的循环海水混合；混合后的循环海水被泵入多级闪蒸热回收段的末级闪蒸室的冷凝管束中，沿着与闪蒸海水相反的流动方向作为闪蒸蒸汽的冷却水流至多级闪蒸热回收段的首级闪蒸室，之后流入加热器被进一步加热，并流入多级闪蒸热回收段的首级闪蒸室下部后开始闪蒸，蒸发出来的蒸汽被冷凝成淡水，闪蒸海水从多级闪蒸热回收段的末级闪蒸室流出后进入多级闪蒸热排放段的首级闪蒸室继续闪蒸，直到多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室排出浓海水，同时淡水被收集。
[0015]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0016]本专利技术提供的水电联产系统，将多级闪蒸海水淡化系统和盐差能发电系统集成在一起，以多级闪蒸海水淡化系统排出的浓海水为汲取液，以进料海水为原料液进行发电，降低了排出的浓海水的浓度，减小了其对环境的影响；而且，与传统盐差能发电系统相比能够提高汲取液与原料液之间的渗透压差，发电效率更高；而且，盐差能发电系统能够把水的化学势能转化为电能，提高了能量利用效率和经济效益。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例中的水电联产系统的示意图。
[0019]1、一号水泵；2、海水预处理装置；3、多级闪蒸热回收段；4、多级闪蒸热排放段；5、二号水泵；6、三号水泵；7、汲取液水箱；8、原料液水箱；9、水轮机；10、发电机；11、蓄热换热器；12、蓄热装置；13、一号阀门；14、二号阀门；15、三号阀门；16、加热器；17、四号阀门；18、抽气装置。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电联产系统，其特征在于，包括：多级闪蒸海水淡化系统，至少包括相连的多级闪蒸热回收段与多级闪蒸热排放段；盐差能发电系统，至少包括汲取液水箱、原料液水箱、水轮机以及发电机；所述汲取液水箱的进口连通所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室浓海水出口，所述汲取液水箱的混合浓海水出口连通所述水轮机的进口；所述原料液水箱的进口与外部预处理后的海水源相连通，所述原料液水箱的出口与所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室冷却水进口相连通；所述水轮机与所述发电机相连，适于驱动所述发电机进行发电；所述汲取液水箱与所述原料液水箱相连通，所述汲取液水箱中的浓海水能够吸收所述原料液水箱中的进料海水中的淡水，以形成混合浓海水并通过所述水轮机驱动所述发电机进行发电。2.根据权利要求1所述的水电联产系统，其特征在于，所述多级闪蒸海水淡化系统还包括一号水泵与海水预处理装置；所述海水预处理装置的海水进口与进料海水相连通，所述海水预处理装置的海水出口包括两个支路，一个支路与所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室冷却水进口相连通，另一个支路与所述原料液水箱的进口相连通；所述一号水泵设置在所述海水预处理装置的海水进口侧的管路上。3.根据权利要求1所述的水电联产系统，其特征在于，所述多级闪蒸海水淡化系统还包括抽气装置，所述多级闪蒸热排放段和多级闪蒸热回收段的各级闪蒸室的上部均与所述抽气装置相连通，适于通过所述抽气装置抽出溶解于海水中的空气。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的水电联产系统，其特征在于，还包括加热器，所述加热器的海水进口连通所述多级闪蒸热回收段的首级闪蒸室冷却水出口，所述加热器的海水出口连通所述多级闪蒸热回收段的首级闪蒸室闪蒸海水进口；所述加热器的热端进口适于与外部的汽轮机组抽汽口相连通。5.根据权利要求4所述的水电联产系统，其特征在于，还包括蓄热系统，至少包括蓄热换热器和蓄热装置；所述蓄热换热器的低温热源端出口与所述蓄热装置的蓄热介质入口相连通，所述蓄热换热器的低温热源端入口与所述蓄热装置的蓄热介质出口相连通；所述蓄热装置的低温热源端入口与所述多级闪蒸热排放段的末级闪蒸室淡水出口相连通，所述蓄热装置的低温热源端出口与所述加热器的热端进口相连接；所述蓄热换热器的热源端蒸汽进口适于与外部的汽轮机组蒸汽抽汽口相连接；所述蓄热装置与所述加热器之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：石慧，许朋江，江浩，马汀山，王朝阳，刘明，严俊杰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司西安交通大学，
类型：发明
国别省市：