潮汐能海水淡化处理、发电系统及能源综合利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种潮汐能海水淡化处理、发电系统及能源综合利用系统，海水淡化处理系统中海水蒸发塔配置有真空泵，真空泵与潮汐能动力装置相连接，真空泵与海水蒸发塔通过管道相接，真空泵的输出端与蒸汽冷凝塔通过管道相接，蒸汽冷凝塔与淡水接收处通过管道相接；若引入蒸汽到蒸汽冷凝塔的管道先与蒸汽压力罐相接，以使蒸汽压力罐接收储存蒸汽，汽轮机和蒸汽压力罐通过管道相接，汽轮机的动力输出轴连接发电机组，汽轮机再与蒸汽冷凝塔通过管道相接，如此海水淡化处理系统同时为发电系统，在海水淡化处理系统的海上平台上安装太阳能加热器以及风力发电机，构成能源综合利用系统，从而实现了潮汐能的产业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用潮汐能的系统，尤其涉及利用潮汐能进行海水淡化、发电的系 统，还涉及综合利用潮汐能、风力、太阳能的系统。
技术介绍
潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。潮水每日涨 落，周而复始，取之不尽，用之不竭。潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。它是一种相对稳定的可靠能源， 很少受气候、水文等自然因素的影响，全年总发电量稳定，不存在丰、枯水年和丰、枯 水期影响，不需淹没大量农田构成水库，不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题。目前，最常见的、已有成功应用的潮汐发电是利用海水的势能和动能，通过水 轮发电机转化为电能。但由于潮汐电站通常需建在港湾海口，水深坝长，施工、地基 处理及防淤等问题较困难。土建和机电投资大，造价较高。同时，为实现全日连续发 电，必须采用双水库的潮汐电站，造成工程量和投资的成倍增长，影响了潮汐发电站的 发展，影响了潮汐能的利用。同时，并非所有的海面均适合筑坝围海发电，因此，潮汐 资源的利用受到很大的限制。潮汐能量利用的另一种方式是利用“密闭空浮筒”的浮力和“充水浮筒”的 重力，在涨潮和退潮过程中，浮筒产生相当于潮差高度的垂直运动，将浮筒的垂直运动 传递出来发电，实现潮汐浮力发电。综观采用该原理的各种专利技术和设计，基本有三种方式(1)浮筒直接驱动气缸活塞把空气压入压力罐，从而将潮汐能量转变为压缩空气 储存起来发电。由于大行程、大直径气缸受现有制造技术和制造成本的限制，该设计尚 未见产业化应用(潮汐差为2 15米不等，通常为4 5米，而气缸行程大于2米、缸 径大于0.4米的制造就非常困难，且价格高昂，不能适应产业化应用)；(2)浮筒直接驱动液压缸活塞把海水压至高位水库，从而将潮汐能量转变为高 位水的势能储存起来发电。由于大行程、大直径液压缸受现有制造技术和制造成本的限 制，且须进行高位水库施工，该设计也未见产业化应用。(3)浮筒驱动齿条、齿轮等机械机构运动，将潮汐能量实时转变为传动主轴的扭 力，驱动增速箱发电。由于大行程机械结构受现有制造技术和制造成本的限制，且该方 案未设计能量储存机制，故该设计也未见产业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的问题，突破潮汐能的应用限制。为克服前述技术问题，本专利技术的总构思是，首先利用潮汐能动力装置作用原动 机进行海水淡化处理，然后将海水淡化处理和利用潮汐能发电结合起来，并且再将风 力、太阳能结合起来构成一个三维能源综合利用系统，进一步地，本专利技术还进一步改进了潮汐能动力装置，以实现潮汐能的产业化应用。根据前述构思，本专利技术提供一种潮汐能海水淡化处理系统，其特点是，包括潮 汐能动力装置，海水蒸发塔和蒸汽冷凝塔，海水蒸发塔配置有真空泵，真空泵与潮汐能 动力装置的动力输出轴相连接，从而潮汐能动力装置可驱动真空泵工作，真空泵与海水 蒸发塔通过管道相接，真空泵的输出端与蒸汽冷凝塔通过管道相接，蒸汽冷凝塔与淡水 接收处通过管道相接。本专利技术的潮汐能海水淡化处理系统，其中潮汐能动力装置驱动真空泵对海水蒸 发塔抽取空气，从而在海水蒸发塔中形成负压，海水蒸发塔在负压环境下会迅速蒸发， 真空泵进一步抽取蒸发后的水蒸气然后输出到蒸汽冷凝塔中，水蒸气在蒸汽冷凝塔中被 凝结成淡水，蒸汽冷凝塔内的淡水由淡水接收处接收，淡水成为本专利技术所生产的主产品 之一，而海水蒸发塔内的海水的水分被大量蒸发后成为高浓度的盐水，利用海水蒸发塔 排出的盐水可制取食用盐，因此本专利技术还可同时获取其副产品食用盐。所述的潮汐能海水淡化处理系统，其进一步的特点是，海水蒸发塔还配置有加 热装置，该加热装置对进入海水蒸发塔的海水进行预先加热。由于有加热装置对海水加热，海水在负压环境下更迅速地蒸发。所述的潮汐能海水淡化处理系统，其进一步的特点是，该潮汐能动力装置包括 至少一个系统单元，该系统单元包括储能组件，还包括浮体，具有空腔，在浮体的底 部的受控的进排水阀门和设置在浮体的上部的受控的进排气阀门；倍率提升系统，包括 连接浮体的浮体托架、上拉件、上拉件离合器、传动挠性件、滑轮、传动主轴、下拉件 以及下拉件离合器，传动挠性件绕过滑轮并将上拉件和下拉件分别悬置于滑轮的两侧， 浮体托架的两侧分别安装了上拉件离合器、下拉件离合器，浮体托架借助于上拉件离合 器与上拉件可分离地连接，并借助于下拉件离合器与下拉件可分离地连接，上拉件连接 悬置的储能组件；以及所述动力输出轴，与储能组件相关联，由下降的储能组件驱动。本专利技术的海水淡化处理系统可借助于控制系统，例如电磁控制系统控制各个离 合器与其对应的拉件的啮合，在涨潮阶段，关闭浮体的各个阀门，使其称为密闭的空浮 体，控制上拉件离合器和上拉件啮合，而释放下拉件离合器与下拉件，该潮汐能动力装 置的储能组件会随着潮水的升高，与浮体一起上升，上升至大致潮差高度，在平潮或满 朝阶段，打开浮体的各个阀门，潮水迅速对浮体进行充水，在退潮阶段，关闭浮体的各 个阀门，使浮体称为密闭的充水浮体，并控制上拉件离合器和上拉件分开，下拉件离合 器和下拉件啮合，浮体在重力作用下下降，拉动下拉件，下拉件与储能组件的运动方向 相反，因此储能组件会再次上升，最终储能组件会上升至2倍于潮差高度，储能组件储 存了势能，最后利用储能组件的下降来驱动动力输出轴，潮汐能得到了充分的利用。所述的潮汐能海水淡化处理系统，其进一步的特点是，所述滑轮为棘轮，棘轮 的内圈固定在传动主轴上，棘轮的外圈由传动挠性件绕过，该传动挠性件能带动棘轮的 外圈，所述棘轮的传动方向顺着储能组件的下降方向，储能组件在下降过程中能带动棘 轮转动。在储能组件上升时，棘轮外圈随着传动挠性件转动，棘轮内圈不动作，在储能 组件下降时，棘轮外圈随着传动挠性件转动，并带动棘轮内圈转动，棘轮内圈再带动传 动主轴，传动主轴此时作为传动主轴可以驱动真空泵开始工作。所述的潮汐能海水淡化处理系统，其进一步的特点是，该系统单元具有海上平 台，浮体、倍率提升系统安装在海上平台上，上拉件通过牵引挠性件连接储能组件，该 牵引挠性件延伸至海上平台以外的位置，并在该位置绕过滑轮后悬吊储能组件。将浮体、倍率提升系统安装在海上平台上，软连接储能组件和倍率提升系统， 仅将牵引挠性件延伸到海上平台以外的位置，这样可以将潮汐能的储能部分和海水淡化 处理部分分离开来设置，因此，本专利技术的系统所占用的场地能灵活选取，对于海水淡化 处理部分，无需在海下施工、运行和操作，可大大简化施工难度，并减少投资。所述的潮汐能海水淡化处理系统，其进一步的特点是，该系统单元具有海上平 台，浮体、倍率提升系统安装在海上平台上，该牵引挠性件延伸至海上平台以外的位 置，并在该位置绕过棘轮后悬吊储能组件，并在该位置绕过棘轮后悬吊储能组件，棘轮 的内圈固定在传动主轴上，棘轮的外圈由牵引传动挠性件绕过，该传动挠性件能带动棘 轮的外圈，所述棘轮的传动方向顺着储能组件的下降方向，储能组件在下降过程中能带 动棘轮转动。将浮体、倍率提升系统安装在海上平台上，软连接储能组件和倍率提升系统， 仅将牵引挠性件延伸到海上平台以外的位置，这样可以将潮汐能的储能部分和海水淡化 处理部分分离开来设置，因此，本专利技术的系统所占用的场地能灵活选取，对于海水淡化 处理部分，无需在海下施工、运行和操作，可大大简化施工难度，并减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潮汐能海水淡化处理系统，其特征在于，包括潮汐能动力装置，海水蒸发塔和蒸汽冷凝塔，海水蒸发塔配置有真空泵，真空泵与潮汐能动力装置的动力输出轴相连接，从而潮汐能动力装置可驱动真空泵工作，真空泵与海水蒸发塔通过管道相接，真空泵的输出端与蒸汽冷凝塔通过管道相接，蒸汽冷凝塔与淡水接收处通过管道相接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大千，
申请(专利权)人：陈大千，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]