本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，它包括燃?xì)廨啓C發(fā)電機組、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、海水制冰系統(tǒng)、制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。燃?xì)廨啓C發(fā)電機組的排氣出口與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的余熱鍋爐的煙氣進(jìn)口連接，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的小背壓機與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機同軸連接，海水制冰系統(tǒng)的壓縮機出口與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的加熱器入口連接，海水制冰系統(tǒng)的洗滌室與制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的融化室連通，制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的融化室、板式換熱器、儲水箱之間形成循環(huán)水回路，板式換熱器另一側(cè)與空調(diào)冷凍水回路連接，儲水箱設(shè)有淡水溢流管。本發(fā)明專利技術(shù)同時產(chǎn)生冷、熱、電三種能量和淡水輸出，系統(tǒng)能量利用效率很高，同時有利于降低海水淡化的成本，實現(xiàn)了能源和資源的綜合利用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于海水淡化技術(shù)和分布式能源技術(shù)范圍，特別是涉及ー種結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
能源的合理利用及提高其利用效率不僅關(guān)系到資源節(jié)約和經(jīng)濟發(fā)展，而且影響到生態(tài)環(huán)境和人類前途，因此世界各國均把建立可靠、安全、穩(wěn)定、高效的能源供應(yīng)保障體系作為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。分布式能源系統(tǒng)立足于現(xiàn)有的能源-資源配置條件和成熟的技術(shù)組合，追求資源利用效率的最大化、最優(yōu)化、以減少中間環(huán)節(jié)損耗，降低對環(huán)境的污染和破壞。分布式能源系統(tǒng)的主要形式是冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(CCHP)，由于對輸入燃料的能量進(jìn)行了梯級利用，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有很強的節(jié)能優(yōu)勢；使用燃料量的減少以及采用低排放的技術(shù)，使系統(tǒng)的污染物排放大為降低，從而減輕了對環(huán)境的壓力，同時產(chǎn)生多種能量輸出，可以有效應(yīng)對用戶的特殊需求。另ー方面，海水淡化是解決淡水資源短缺問題的有效的戰(zhàn)略途徑，它是世界范圍內(nèi)涉及人類生存和社會發(fā)展的長遠(yuǎn)而重大的問題。目前海水淡化方法主要是蒸餾法、膜法、冷凍法等。利用冷凍法進(jìn)行海水淡化即海冰淡化，與其他海水淡化方法相比，具有能耗低、成本低、對設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢輕等優(yōu)點而具有廣闊的發(fā)展前景。其中丁烷冷凍法最為方便可靠，在目前的大、中型海水淡化工廠中應(yīng)用較普遍。但丁烷冷凍法中采用低壓丁烷蒸汽經(jīng)電動壓縮機加壓后再融化冰晶的エ藝過程，不僅造成所得淡水因含有少量丁烷而受到污染，而且丁烷蒸汽所具有的熱量和冰晶儲存的大量冷量直接相互抵消，兩者都沒有得到最合理的利用，由此造成很大的能量浪費。若考慮將丁烷冷凍法和冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)之間進(jìn)行相耦合，由冷凍法中冰晶儲存的大量冷量替代冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中溴化鋰制冷機所提供的制冷量，則利用單項能耗就能同時實現(xiàn)完成制冷和制取淡水的雙重功能。另外冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽可以考慮作為丁烷冷凍法的驅(qū)動カ能源，而丁烷冷凍法的高壓丁烷蒸汽可以考慮對冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)釋放出熱量。若上述舉措得以實施將有利于使新耦合系統(tǒng)的資源利用效率比冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)得到進(jìn)ー步優(yōu)化，同時得到新的產(chǎn)品-淡水，新系統(tǒng)將更為經(jīng)濟節(jié)能。因此研究丁烷冷凍法和冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的耦合問題，實現(xiàn)冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)的分布式能源系統(tǒng)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種將丁燒冷凍法和冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相稱合、同時獲取冷量和淡水、能量利用效率高的結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。本專利技術(shù)的目的是通過下述的技術(shù)方案加以實現(xiàn)的: 本專利技術(shù)是ー種結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，它包括燃?xì)廨啓C發(fā)電機組、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、海水制冰系統(tǒng)、制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組成；燃?xì)廨啓C發(fā)電機組的排氣出ロ通過管道與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的余熱鍋爐的煙氣進(jìn)ロ連接；熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的小背壓機與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機同軸連接，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的加熱器入口通過管道與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機出口連接；海水制冰系統(tǒng)的洗滌室與制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的融化室連通，海水制冰系統(tǒng)洗滌室的噴嘴進(jìn)ロ與制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)泵出口的支路管道連接。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括余熱鍋爐、背壓汽輪機發(fā)電機組、小背壓機、熱負(fù)載、凝結(jié)水泵、加熱器；所述的余熱鍋爐的蒸汽出ロ通過管道分別與背壓汽輪機發(fā)電機組的蒸汽進(jìn)口和小背壓機的蒸汽進(jìn)ロ連接；所述的背壓汽輪發(fā)電機組的排汽出口和小背壓機的排汽出口通過管道匯合在一起連接熱負(fù)載的進(jìn)ロ，對熱負(fù)載直接供熱，熱負(fù)載出口通過管道依次連接凝結(jié)水泵和加熱器，該管道曲折或盤旋穿過加熱器后連接余熱鍋爐。所述的海水制冰系統(tǒng)包括預(yù)冷器、蒸發(fā)室、壓縮機、節(jié)流閥、洗滌室、調(diào)節(jié)閥；所述的預(yù)冷器的入口連通海水進(jìn)料管道，其出口通過管道連接蒸發(fā)室，來自洗滌室的排污水管道曲折或盤旋地穿過預(yù)冷器后排向環(huán)境；所述的蒸發(fā)室的エ質(zhì)為正丁烷，操作壓カ為0.9個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，蒸發(fā)室的エ質(zhì)出口通過管道與壓縮機的入口連接，蒸發(fā)室的冰水混合物出ロ通過管道與洗滌室連通；所述的壓縮機與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的小背壓機同軸連接，壓縮機的出口通過管道與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的加熱器的入口連接，加熱器的出口通過管道與蒸發(fā)室連通，在該管道上設(shè)置節(jié)流閥。所述的洗滌室內(nèi)腔的上方安裝有洗滌水噴嘴，噴嘴的進(jìn)ロ與制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)泵出口的支路管道連接，在該支路管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。所述的制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括融冰室、循環(huán)回水泵、板式換熱器、儲水箱、循環(huán)泵、空調(diào)負(fù)載、冷水泵等。所述的融冰室與海水制冰系統(tǒng)的洗滌室連通，融冰室內(nèi)腔的上方安裝有循環(huán)水噴嘴，噴嘴的進(jìn)ロ通過管道與儲水箱出口連接，并在連接管道上設(shè)有循環(huán)泵，循環(huán)泵出口的管路上設(shè)有ー支路與海水制冰系統(tǒng)洗滌室的噴嘴連接；融冰室的底部與循環(huán)水管道連接，循環(huán)水管道通過循環(huán)回水泵曲折或盤旋地穿過板式換熱器后與儲水箱連通；所述的板式換熱器的出ロ通過冷媒水管道連接空調(diào)負(fù)載，回收的冷媒水通過管道由冷水泵輸送至板式換熱器的進(jìn)ロ ；所述的儲水箱設(shè)有啟動用水管道和淡水溢流管道。采用上述方案后，本專利技術(shù)具有以下幾個特點: 一、制冷制水形成共生，同時獲取冷量和淡水。制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的融冰室內(nèi)利用循環(huán)水融化冰晶釋放出大量冷量并通過換熱器為空調(diào)系統(tǒng)提供低溫冷媒水，而空調(diào)系統(tǒng)則通過換熱器釋放出環(huán)境熱量并重新提高了循環(huán)水的溫度。冰晶融化所得的淡水減掉小部分的洗滌用水后，剰余的大部分淡水通過儲水箱的淡水溢流管自動輸出。本專利技術(shù)的新エ藝同時完成了制取淡水和制冷的作用，不僅利用了冰晶儲存的大量冷量，而且環(huán)境熱量也得到了有效地利用，因此本專利技術(shù)具有很好的技術(shù)優(yōu)越性。ニ、能量利用效率很高。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的小背壓機驅(qū)動海水制冰系統(tǒng)的壓縮機エ作，取代了原丁烷冷凍法中的電動壓縮機，該技術(shù)減少了能量轉(zhuǎn)換中間環(huán)節(jié)的損耗，具有顯著的節(jié)能效果；海水制冰系統(tǒng)的高壓丁烷蒸汽通過加熱器對熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的凝結(jié)水進(jìn)行加熱，將其從蒸發(fā)室吸取的熱量和壓縮機耗功所相當(dāng)?shù)哪遣糠譄崃酷尫沤o熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，也顯著地提高了系統(tǒng)的能量利用效率。綜上所述，本專利技術(shù)將丁烷冷凍法海水淡化技術(shù)與冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行很好地耦合，實現(xiàn)了冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)的分布式能源系統(tǒng)。本專利技術(shù)同時產(chǎn)生多種能量和淡水輸出，可以有效應(yīng)對沿海缺水城市的特殊需求。本專利技術(shù)能量利用效率很高，不僅具有很強的節(jié)能優(yōu)勢，而且也有利于降低海水淡化的成本，特別適合于低成本模塊化生產(chǎn)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。下面結(jié)合附圖和具體實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專利技術(shù)的能量流程圖。具體實施例方式如圖1所示，本專利技術(shù)是一種冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)分布式能源系統(tǒng)，它包括燃?xì)廨啓C發(fā)電機組1、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)2、海水制冰系統(tǒng)3、制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)4組成。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)2包括余熱鍋爐21、背壓汽輪發(fā)電機組22、小背壓機23、熱負(fù)載24、凝結(jié)水泵25、加熱器26等。所述的余熱鍋爐21的蒸汽出口通過管道分別與背壓汽輪發(fā)電機組22的蒸汽進(jìn)口和小背壓機23的蒸汽進(jìn)口連接，所述的背壓汽輪發(fā)電機組22的排汽出口和小背壓機23的排汽出口通過管道匯合在一起連接熱負(fù)載24的進(jìn)口，對熱負(fù)載24直接供熱，熱負(fù)載24出口通過管道依次連接凝結(jié)水泵25和加熱器26，該管道曲折或盤旋穿過加熱器26后連接余熱鍋爐21，使得熱負(fù)載24產(chǎn)生的回收凝結(jié)水通過管道凝結(jié)水泵25輸送并曲折或盤旋地穿過加熱器26后返回余熱鍋爐21。所述的海水制冰系統(tǒng)3包括預(yù)冷器31、蒸發(fā)室32、壓縮機33、節(jié)流閥34、洗滌室35、調(diào)節(jié)閥36等。所述的預(yù)冷器31的入口連通海水本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：它包括燃?xì)廨啓C發(fā)電機組、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、海水制冰系統(tǒng)、制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組成；所述的燃?xì)廨啓C發(fā)電機組的排氣出口通過管道與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的余熱鍋爐的煙氣進(jìn)口連接；所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的小背壓機與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機同軸連接，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的加熱器入口通過管道與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機出口連接；所述的海水制冰系統(tǒng)的洗滌室與制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的融化室連通，所述的制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)泵的出口通過支路管道連接海水制冰系統(tǒng)洗滌室的噴嘴進(jìn)口。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:它包括燃?xì)廨啓C發(fā)電機組、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、海水制冰系統(tǒng)、制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組成；所述的燃?xì)廨啓C發(fā)電機組的排氣出口通過管道與熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的余熱鍋爐的煙氣進(jìn)口連接；所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的小背壓機與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機同軸連接，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的加熱器入口通過管道與海水制冰系統(tǒng)的壓縮機出口連接；所述的海水制冰系統(tǒng)的洗滌室與制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的融化室連通，所述的制冷制水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)泵的出口通過支路管道連接海水制冰系統(tǒng)洗滌室的噴嘴進(jìn)口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括余熱鍋爐、背壓汽輪機發(fā)電機組、小背壓機、熱負(fù)載、凝結(jié)水泵、加熱器；所述的余熱鍋爐的蒸汽出口通過管道分別與背壓汽輪機發(fā)電機組的蒸汽進(jìn)口和小背壓機的蒸汽進(jìn)口連接；所述的背壓汽輪發(fā)電機組的排汽出口和小背壓機的排汽出口通過管道匯合在一起連接熱負(fù)載的進(jìn)口，對熱負(fù)載直接供熱，熱負(fù)載出口通過管道依次連接凝結(jié)水泵和加熱器，該管道曲折或盤旋穿過加熱器后連接余熱鍋爐。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合冷凍法的冷熱水電四聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的海水制冰系統(tǒng)包括預(yù)冷器、蒸發(fā)室、壓縮機、節(jié)流閥、洗滌室、調(diào)節(jié)閥；所述的預(yù)冷器的入口連通海水進(jìn)料管道，其出口通過管道連接蒸發(fā)室，來自洗滌室的排污水管道...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳志強，何宏舟，蔡佳瑩，張亮，
申請(專利權(quán))人：集美大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：福建;35
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