一體化熱電淡水聯產聯供系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種一體化熱電淡水聯產聯供系統。主要包括：產生蒸汽的爐體、旋轉式閃蒸增壓葉輪、微型發電機、汽輪機、發電電動機、水泵、排水調節閥、液位計等?，F采用一體化集成熱電淡水聯產聯供系統的方式是利用熱源使海水蒸發產生蒸汽推動汽輪機帶動電機發出電力，在冷凝器上將水蒸汽冷凝產生淡水，同時冷凝器完成熱量的回收使熱電水系統的高效循環，從而實現能源高效利用提高系統循環效率，汽輪機、電機、水泵用同軸安裝，而且軸為空心，可將通過汽輪機的蒸汽直接引出使用。集成化的結構減小了系統體積、增加適用范圍、降低海水淡化成本。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一體化熱電淡水聯產聯供系統
: 本技術涉及一種一體化熱電淡水聯產聯供系統。
技術介紹
: 隨著人類社會的高速發展，淡水資源的緊缺已經成為當今世界的重大問題。因此，尋求獲得淡水資源的方法已成為世界各國科技領域研究的焦點，尤其是邊防、哨所、島嶼、船舶就更需要淡水。其中，海水淡化是獲取淡水的最重要技術手段。 目前海水淡化方法主要有蒸發和膜法。蒸發具有可利用低品位熱源、裝置生產能力大等優點，是當前應用較為廣泛的海水淡化技術。蒸發的加熱方式一般都是用太陽能作為熱源進行間接熱交換，需要冷凝的海水將大部分熱量白白帶走，設備系統體積大效率低，直接影響了海水淡化的成本。此技術相對較成熟，但適用范圍受到限制。膜法是利用電能驅動通過RO反滲透膜產生淡水，此技術方法成本較高，生產淡水的經濟性受限。綜合看來，目前海水淡化技術仍然存在能源利用率低、產能單一、排放污染、成本高等問題。針對以上技術方式的優缺點。 基于以上技術特點，已有一些研究在部分關鍵技術方面取得了進展。例如:專利“一種梯度預熱多級蒸發式海水淡化發電系統”(CN101708871A)，公開了一種梯度預熱多級蒸發式海水淡化發電系統，適用于利用太陽能和艦船發動機余熱對海水進行淡化同時發電。專利“一種海水淡化及發電綜合利用裝置”(CN201220689340.6)，提供了一種利用太陽能將海水進行蒸餾產生蒸汽的海水淡化及發電綜合利用裝置。專利“一種海水淡化及發電綜合利用裝置”(CN201220689340.6)，提出了海水淡化制水發電一體機的構想。 這些技術成果，在海水淡化和供熱發電的聯產聯供方面提供了有益的技術思路，但是在技術實現上，還存在結構復雜、體積重量大、成本高的缺點。尤其是我國廣大沿海地區及邊海防前沿由于能源供應和基礎建設問題，建設新的大型熱電水聯產系統，其技術難度大、可行性有限。比較而言，對于技術實用性較強、具有移動式分布式供能供水特點、結構簡單、成本低的集成式熱電水聯產聯供系統，其使用需求顯得更加迫切。 現采用一體化集成熱電淡水聯產聯供系統的方式，是提高系統循環效率減小系統體積、增加適用范圍、降低海水淡化成本的一種新的發展方向。 熱電水聯產主要是指利用熱源使海水淡化和供熱發電的聯產聯供。海水淡化的成本在很大程度上取決于消耗能源的成本，熱電淡水聯產可以利用熱源產生的蒸汽推動汽輪機帶動電機發出電力，在冷凝器上將水蒸汽冷凝產生淡水，同時冷凝器完成熱量的回收使熱電水系統的高效循環，從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本。
技術實現思路
: 本專利技術的目的是提供一種一體化熱電淡水聯產聯供系統。 上述的目的通過以下的技術方案實現: 一體化熱電淡水聯產聯供系統，其組成包括:產生蒸汽的爐體、旋轉式閃蒸增壓葉輪、微型發電機、汽輪機、發電電動機、水泵、液位計等?，F采用一體化集成熱電淡水聯產聯供系統的方式是利用熱源產生的蒸汽推動汽輪機帶動電機發出電力，在冷凝器上將水蒸汽冷凝產生淡水，同時冷凝器完成熱量的回收使熱電水系統的高效循環，從而實現能源高效利用提高系統循環效率、減小系統體積、增加適用范圍、降低海水淡化成本。 具體實現方法: 由外部供電驅動頂部的電機4轉動，帶動電機上面的水泵I轉動將海水注入爐體內部冷凝室的泠凝器3，通過泠凝器及連接管進入爐體15內通過熱源使其升溫，注到液位計12中部停止給電機供電，待水沸騰產生蒸汽推動汽輪機14轉動帶動電機4發電，同時帶動水泵I給爐內補水，調解三通閥10調節進入爐體的海水與蒸發量相同，又使蒸汽全部冷凝，使通過冷凝器多余的水排放掉。 下爐體15上安裝有支撐腳，在腳的上部安裝有三通閥10排污閥13，排污閥上面是倒T形管的右邊是排氣口，左是淡水排出口及海水進出管路，T形的上口與爐體內殼密封插接相連接，內爐體內裝有保溫棉，使爐體內的熱量與冷凝室隔離開，使蒸汽由上至下足部冷卻，足部吸收，達到高效的利用海水冷凝海水的蒸發汽，不僅提高了熱回收效率而且出水處的溫度最高，同時使海水升溫至接近蒸發溫度進入下爐體內，使其再吸收少量的熱能就可以變成蒸汽，使熱效率最大化。 蒸汽上行至旋轉式閃蒸增壓葉輪6使蒸汽二次閃蒸使淡水更純凈，由于閃蒸葉輪帶動微型發電機7發電，一周有多個微型發電機，會使爐腔內氣體壓力增高到頂部汽輪機14作用力加大，發電也會增加，蒸汽由外環汽道進入爐上體，通過汽輪機外轉子汽輪14上的圓弧殼體及葉片使汽體向下回返，與導向輪5產生反作用力，使汽輪機轉動，由于中心排氣孔處安裝有反作用力導向葉輪5，還有使用外轉子汽輪機半徑大，所以汽輪機輸出扭距加大，發電效率更高。并且爐體上部安裝有壓力表、溫度表。 由于汽輪機14、電機4、水泵I 一體化同心軸安裝降低了蒸汽的熱傳遞損失、同軸安裝降低了傳遞損失、提高了效率縮小了體積、更便于移動使用，而且采用了空心軸可將通過汽輪機的蒸汽直接引出做飯等供熱。 【附圖說明】 圖1是一體化熱電淡水聯產聯供系統結構圖。 附圖中: 1-供水泵，2-冷卻室，3—冷凝器組，4-電機，5-導向葉輪，6-閃蒸增壓葉輪，7-微型發電機，10-三通閥，11-排水口，12-液位計，13-排污閥，14-外轉子折返式汽輪機，15-蒸發室下爐體，16-蒸發室上爐體，17-保溫層，18-冷卻室上體，19-冷卻室下體，20-淡水出水管，21-空心主軸，22-進水壓力表，23-蒸汽溫度表，24-蒸汽壓力表。 【具體實施方式】 : 由外部蓄電池供電驅動頂部的電機4轉動，帶動電機上面的水泵I轉動將海水注入爐體內部冷凝室的泠凝器3，再通過泠凝器、連接管及三通閥進入爐體15內通過熱源使其升溫，當注到液位計12中部停止給電機供電、注水，待水沸騰產生蒸汽推動汽輪機14轉動帶動電機4發電，同時帶動水泵I給爐內繼續補水，達到連續供水的目的，調解三通閥10調節進入爐體的海水與蒸發量相同，又使蒸汽全部冷凝，使通過冷凝器多余的水排放掉。 下爐體15上安裝有支撐腳，在腳的上部安裝有三通閥10排污閥13，排污閥上面是倒T形管的右邊是排氣口，左是淡水排出口及海水進出管路，T形的上口與爐體內殼19密封插接相連接，內爐體內裝有保溫層17，使爐體內的熱量與冷凝室隔離開，使蒸汽經泠凝器3由上至下逐步冷卻，逐步吸收，達到高效的利用海水冷凝和蒸汽熱，不僅提高了熱回收效率而且冷凝器3出水處的溫度最高，使海水升溫至接近蒸發溫度進入下爐體15內，使其再吸收少量的熱能就可以變成蒸汽，使熱效率最大化。 蒸汽在下爐體內由下至上行，旋轉式閃蒸增壓葉輪6使蒸汽二次閃蒸使淡水更純凈，由于閃蒸葉輪帶動微型發電機7發電，一周有多個微型發電機，會使上爐體16內氣體壓力增高，到頂部汽輪機14作用力加大，發電也會增加，蒸汽由外環汽道進入爐上體18外側，通過汽輪機外轉子汽輪14上的圓弧殼體及葉片使汽體向下回返，蒸汽與導向器5產生反作用力，使汽輪機14轉動，使用外轉子汽輪機半徑大，所以汽輪機輸出扭距加大，發電效率更高。并且爐體上安裝有壓力表、溫度表、電接點液位計供自動控制使用。 由于汽輪機14、電機4、水泵I 一體化同心軸安裝降低了蒸汽的熱傳遞損失、同軸安裝不僅降低了傳遞損失、提高了效率、縮小了體積、更便于移動使用，而且采用了空心軸可將通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種一體化熱電淡水聯產聯供系統，其組成包括：爐體、汽輪機、發電機、水泵、冷凝器、閃蒸器，其特征在于，一體化集成的結構，由爐體外殼下部分內部集成安裝有旋轉式閃蒸增壓葉輪、微型發電機、內殼、保溫層、集水層、冷凝器、倒置T型外聯管，外聯管內部有保溫層、保溫層內有保護層、保護層管內有海水進入冷凝器和通過冷凝器加熱后的海水出水管，爐體外部調節閥、排污閥和液位控制器，爐體上部分頂上有空心同軸安裝的汽輪機、電機及水泵并且安裝有壓力表、溫度表。

【技術特征摘要】
1.一種一體化熱電淡水聯產聯供系統，其組成包括:爐體、汽輪機、發電機、水泵、冷凝器、閃蒸器，其特征在于，一體化集成的結構，由爐體外殼下部分內部集成安裝有旋轉式閃蒸增壓葉輪、微型發電機、內殼、保溫層、集水層、冷凝器、倒置T型外聯管，外聯管內部有保溫層、保溫層內有保護層、保護層管內有海水進入冷凝器和通過冷凝器加熱后的海水出水管，爐體外部調節閥、排污閥和液位控制器，爐體上部分頂上有空心同軸安裝的汽輪機、電機及水泵并且安裝有壓力表、溫度表。2.根據權利要求1所述一體化熱電淡水聯產聯供系統，其特征在于，所述汽輪機為外轉子折返式汽輪機，汽輪機采用多個汽輪機串聯的汽輪機組。3.根據權利要求1所述一體化熱電淡水聯產聯供系統，其特征在于，所述的汽輪機、電機和水泵同軸安裝，而且是空心軸。4.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：佟憲良，
申請(專利權)人：北京良明同創水處理設備開發中心，
類型：新型
國別省市：北京;11