一种方法和设备，其通过在闭合回路中的通过分批过程或通过连续工序过程的压力阻尼渗透（PRO）用于清洁能源发电的，包括两个部分；一个脱离配合的侧导管（SC）进行新的高盐供给（HSF）对高盐度稀释浓缩物（HSDC）地替换；并且带有3个模块平行连接的另一个闭合回路系统，其中低盐供给（LSF）连续供应，并且因而，HSDC的部分通过所述模块循环，并且另外的部分用于通过恒定速度的涡轮（T）电力发电，并且3个额定发电机（G1，G2和G3），其被同时或分别启动，PRO过程中起到提供电力的功能。HSF和闭合回路与所述SC的周期性配合使得能够通过新的HSF置换加压的HSDC无需停止电力发电。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过无需能量恢复的闭合回路中的压力阻尼渗透进行发电
技术介绍
本申请属于通过压力阻尼渗透发电的领域，压力阻尼渗透通过带有在系统中显示压力的渗透压力差的从一种低盐供给溶液到另一种高盐供给溶液穿越半透膜的正向渗透流来驱动。本申请描述了在高效的并且无需能量恢复的闭合回路中的压力阻尼渗透发电的设备和方法。正向渗透(以下简称“FO”)是一种包括穿过半透膜从低浓度到高浓度溶液的水的传输的自然现象，因而，反渗透(以下简称“RO”)是一个当足够高的外部压力应用到更高浓度的溶液时的相反过程。在FO中穿过半透膜的渗透流量取决于在高盐度和低盐度供给溶液之间的渗透压差(以下简称“△π”)，因此，在RO的情况下，流量取决于净压力或者小于△π的施加压力。虽然基于RO的商业过程占据着今天世界范围的脱盐淡化市场的主导地位，但是由于压力阻尼渗透过程(以下简称“PRO”)的能源效率和经济可行性的复杂因素，FO在清洁能源发电的应用处于落后的地位。对FO发电领域的开创性的贡献由Loeb做出并且记载在关键词为“压力阻尼渗透”的美国专利3906250和4193267中。因此，在这一领域取得的有意义的贡献相对较少，其中值得一提的贡献有：Jellinek在美国专利3978344中提出的海水/淡水系统；Lmapi等在美国专利7303674中提出的可应用于RO的产生重要液压压力的系统；Alstot等在美国专利7329962中提出的高/低盐度流体驱动液压发电机；RobertMcGinnis等在国际申请PCT/US2007/023541中提出的也包含氨-二氧化碳提取液的闭合回路PRO过程；以及MaherI.Kaleda在专利申请US2011/0044824A1中提出的“用于盐度发电的诱导共生渗透”。Finley等在美国专利6313545和6559554中所描述的一个相关的贡献是无需半透膜从不同盐度源产生能量的伪反渗透过程。第一个并且是唯一的一家运转的PRO电厂是由Statkraft公司几年前在挪威发起的，并且该电厂是基于ThorThorsen和TorleifHolt在专利31475B1中的技术进行操作运行。该电厂利用了海水和新鲜的河水穿过半透膜并且在11-15帕压力范围内的PRO运转，其加压出水的1/3转移到涡轮机用于电力发电，加压出水的2/3转移到压力交换器，以便以最小的能量损失来加压海水供给。
技术实现思路
本申请描述了一种设备和方法，其通过在闭合回路(以下简称“CC”)中从存在回收的高盐度供给(以下简称HSF)的低盐度供给(以下简称LSF)穿过压力容器(以下简称MOD，不考虑容器数量)中的半透膜的PRO用于额定电力发电，其中，通过从所述膜外边内侧的FO，渗透将产生用于发电应用的加压的高盐度稀释浓缩物(简称HSDC)流。本专利技术的PRO设备还包括用于从MOD的出口到入口的HSDC的CC循环的装置，以及从所述CC到涡轮机(以下简称“T”)或者液压马达(以下简称“M”)的延伸的线路，具有变流量阀(以下简称“VFV”)和流量计(以下简称“FM”)装置使得T，或M能够以固定流量和恒定速度驱动，通过所述T或M的轴(以下简称“S”)，以交替和/或同时驱动模式驱动的一个或多个额定电力发电机(以下简称“G”)来进行额定电力发电，在PRO过程中，作为功能，压力显示了在T或M的所述轴上的可行扭矩。在CC中的连续地PRO电力发电根据本专利技术的设备和方法通过具有所述CC的单个侧导管(以下简称“SC”)的周期性配合进行，使得HSF能够供应到MOD的入口，同时将HSDF从出口排出。在所述MOD中的整个HSDF的量通过所述配合用新的HSF置换之后，该SC从MOD脱离配合、解压、通过HSF对HSDF的置换再充满、加压，并且等待与MOD的下次配合。在SC的所述脱离配合模式期间，到MOD的供给包括在CC中的回收的HSDF。根据本专利技术的设备和方法，在CC中连续进行PRO电力发电，其在不停止HSF到MOD的入口的供应的同时从出口排出HSDF，这将通过两个SC与所述MOD的交替配合是可能的，以便当一个SC被加压并且与MOD配合的同时，另一SC脱离配合、解压并且进行HSF对HSDF的置换以准备好用于下一次配合。在具有两个交替配合的SC的所述设备中，HSF到MOD入口的连续供应意味着单一电力发电，因此，仅仅一个额定发电机连续应用。本专利技术设备的其他组件包括具有线路和阀装置且用于将LSF供应到MOD入口以及从出口释放低盐度浓缩物(以下简称“LSC”)的低压泵(以下简称“PLSP”)；具有线路和阀装置且用于在脱离配合且解压的SC中用HSF置换HSDF的高压泵(以下简称“PHSF”)；以及压力(以下简称“PM”)、电导率(以下简称“CM”)和流量(以下简称“FM”)的变量监测装置，其使得能够控制所述设备并且能够跟踪它们的性能。附图说明图1示出了用于在CC中具有单个发电机的PRO的实现额定电力发电的单个MOD模块成组设备的原理图；图2示出了用于在CC中具有三个发电机的PRO的实现额定电力发电的单个MOD模块成组设备的原理图；图3A示出了用于通过连续执行系列过程的在CC中的PRO额定电力发电的单个MOD、单个SC设备原理图，其中脱离配合且解压的SC进行HSF对HSDF的置换；图3B示出了用于通过连续执行系列过程的在CC中的PRO额定电力发电的单个MOD、单个SC设备原理图，其中充满新的HSF的脱离配合加压的SC等待与PRO-MOD接触配合；图3C示出了用于通过连续执行系列过程的在CC中的PRO额定电力发电的单个MOD、单个SC设备原理图，其中配合的SC供应HSF到MOD入口并且从其出口接收HSDF；图3D示出了用于通过连续执行系列过程的在CC中的PRO额定电力发电的单个MOD、单个SC设备原理图，其中脱离配合并且解压的SC等待HSF对HSDF的置换；图4示出了通过连续执行系列过程的用于在CC中的PRO额定电力发电的具有3个平行连接的MOD和单个SC的设备原理图，其中脱离配合解压SC进行HSF对HSDF的置换；图5A示出了用于连续额定电力发电的具有单个MOD和2个SC(第一和第二)的设备原理图，其中MOD通过HSDF内循环供给，一个脱离配合的SC(第一)等待配合而另一个脱离配合的SC(第二)进行HSF对HSDF的置换；图5B示出了用于连续额定电力发电的具有单个MOD和2个SC(第一和第二)的设备原理图，其中，配合的SC(第一)供应HSF到MOD的入口并且从其出口接收HSDF，脱离配合的SC(第二)具有加压HSF以等待配合；图5C示出了用于连续额定电力发电的具有单个MOD和2个SC(第一和第二)的设备原理图，其中，交替配合的SC(第二)供应HSF到MOD入口并且从其出口接收HSDF，交替脱离配合的SC(第一)进行HSF对HSDF的置换；图6A示出了用于连续额定电力发电的具有3个平行连接的MOD和2个SC(第一和第二)的设备原理图，其中，MOD由HSDF内循环供给，一个脱离配合的SC(第一)等待配合，并且另一脱离配合的SC(第二)进行HSF对HSDF的置换；图6B示出了用于连续额定电力发电的具有3个平行连接的MOD和2个SC(第一和第二)的设备原理图，其中，配合的SC(第一)供应HSF到MOD入口并且从其出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.12 IL 2122721.一种无需能量恢复装置的通过在闭合回路中的压力阻尼渗透而发电的设备，其包括：至少一个模块，包括其中具有半透膜部分的压力容器、到所述半透膜部分内部的用于供应低盐度供给的入口线路和用于排出低盐度浓缩物的出口线路、到所述压力容器的用于在所述半透膜的外表面上供应高盐度供给的入口线路和用于排出高盐度稀释供给的出口线路、连接在所述压力容器的入口和出口之间的线路，该线路使得闭合回路能够将所述的高盐度稀释供给循环穿过所述模块或者其各自的入口和出口平行连接的多个此种模块；从用于传导由闭合回路中的压力阻尼渗透产生的加压高盐度稀释供给流的所述闭合回路延伸到包括固定流量恒定速度涡轮装置，或者固定流量恒定速度液压马达装置的系统的线路，所述固定流量恒定速度涡轮装置或固定流量恒定速度液压马达装置与额定电力发电装置相连接，借此在所述设备中液压功率转换为额定电功率；在所述闭合回路中的至少一个循环系统，以使得高盐度稀释供给流横穿所述模块中膜的所述外表面；至少一个低压低盐度供给泵装置，其用于将低盐度供给供应到所述设备；至少一个低压高盐度供给泵装置，其用于将高盐度供给供应到所述设备；侧导管装置，其具有与所述模块的固有体积一样或者更大的固有体积，所述侧导管装置包括：从所述侧导管装置的出口到所述模块的入口、用于高盐度供给供应的线路；从所述模块的出口到所述侧导管装置的入口、用于排出高盐度稀释供给的线路；从所述低压高盐度供给泵装置到所述侧导管装置、用于高盐度供给再充满的入口线路；以及从所述侧导管装置用于处理高盐度稀释供给的出口线路；阀装置，其在闭合回路中的压力阻尼渗透继续的同时，在线路中使得充满高盐度供给的所述侧导管装置和用于通过高盐度供给置换消耗的高盐度稀释供给的所述模块之间能够周期性配合，并且此后在所述置换完成之后，所述侧导管装置与所述模块脱离配合，以使得用所述高盐度供给再充满的所述脱离配合的侧导管装置能够准备好用于下一次的配合；在所述设备中的闭合回路中的压力阻尼渗透过程参数的监测装置，其能够跟踪所述设备的性能；以及控制系统，其与所述监测装置、阀装置和泵装置连接，以管理所述设备的所选择的驱动模式。2.根据权利要求1所述的设备，其中，用于控制和跟踪性能的监测装置包括压力、流量和导电性的监测设备。3.根据权利要求1所述的设备，其中，用于高盐度稀释供给回收的所述循环系统包括一个或多个串联或并联的循环泵。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述的固定流量恒定速度涡轮装置或者固定流量恒定速度液压马达装置包括变流量阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾维·艾弗雷提，
申请(专利权)人：艾维·艾弗雷提，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。