廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于廢熱利用領(lǐng)域，涉及一種利用低溫廢熱的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電及海水淡化耦合的高能效水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海水淡化提供了一種不受限制且穩(wěn)定的淡水補(bǔ)充途徑，是解決天然淡水資源缺乏的最具前景的方法之一。無論是熱法還是反滲透，都是以消耗高品位能源作為代價來換取淡水，對電力有依賴性。就目前來講，其仍屬于能源密集型產(chǎn)業(yè)，日益緊張的能源問題難以應(yīng)對不斷增長的淡水需求。傳統(tǒng)海水淡化設(shè)備體積過于龐大，初期投資高，能耗大，這一直被視為是海水淡化難以大量使用的主要問題。研究海水淡化與可再生能源耦合技術(shù)及廢熱利用海水淡化新技術(shù)是海水淡化發(fā)展的熱點(diǎn)方向。
[0003]位于沿海地區(qū)的化工廠、發(fā)電廠、冶煉廠等存在大量的200°C以下的低品位廢熱，如高爐煙氣、汽包爐排污水、工業(yè)廢液等。這些廢氣廢液由于溫度較低，不易回收利用，大都被白白排放到大氣中，不僅浪費(fèi)了能源，也在一定程度上污染了環(huán)境。同時這些工礦企業(yè)又需要大量的生產(chǎn)、生活必備的淡水。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，確有必要提供一種廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括:
[0006]有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，該有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括有依次連接并構(gòu)成發(fā)電循環(huán)回路的與廢熱源連接的蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、用于冷卻所述膨脹機(jī)做功后的乏汽的首效蒸餾器和有機(jī)工質(zhì)栗；
[0007]海水循環(huán)系統(tǒng)，該海水循環(huán)系統(tǒng)包括有依次連接并構(gòu)成海水循環(huán)回路的多級串聯(lián)設(shè)置的蒸餾器和回?zé)崞?，多級所述蒸餾器包括有依次串聯(lián)設(shè)置的所述首效蒸餾器、中間效蒸餾器和末效蒸餾器，所述首效蒸餾器用于濃縮淡海水提供首級水蒸汽和首級濃海水，所述中間效蒸餾器用于冷凝其上一級水蒸汽和形成同級別的水蒸汽和濃海水，所述末效蒸餾器用于冷凝其上一級水蒸汽和排出其中的濃海水，所述回?zé)崞饔糜诶鋮s多級所述蒸餾器形成的淡水，并為所述首效蒸餾器提供用作冷凝水的淡海水；
[0008]海水供給栗，所述海水供給栗與所述回?zé)崞鬟B接，用于向所述回?zé)崞魈峁┑Ｋ?br>[0009]其中，所述廢熱源為中低溫廢熱源，其溫度低于200°C，如，140?180°C。
[0010]基于上述，所述首效蒸餾器包括乏汽進(jìn)口、液態(tài)有機(jī)工質(zhì)出口、與所述回?zé)崞鬟B接的淡海水進(jìn)口和與第二效蒸餾器連接的首級濃海水出口和首級水蒸汽出口，所述中間效蒸餾器和所述末效蒸餾器分別包括有上一級濃海水進(jìn)口、上一級水蒸汽進(jìn)口和與所述回?zé)崞鬟B通的淡水出口，所述中間效蒸餾器還包括有分別與下一效蒸餾器連接的同級濃海水出口和同級水蒸汽出口，所述末效蒸餾器還包括有用于排出其中濃海水的末級濃海水出口。因此，多級所述蒸餾器主要是用于濃縮淡海水產(chǎn)生淡水和濃海水的。
[0011]基于上述，所述回?zé)崞鬟€連接有淡水儲罐。
[0012]基于上述，所述淡水儲罐通過冷凝水栗與所述回?zé)崞鬟B通。
[0013]基于上述，所述海水供給栗的淡海水進(jìn)口上連接有海水過濾器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的所述廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)采用工業(yè)廢熱作為驅(qū)動有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的能源，不消耗額外能源，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；在所述有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，液態(tài)有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收廢熱的熱量轉(zhuǎn)化為蒸氣，進(jìn)入膨脹機(jī)將工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并通過發(fā)電機(jī)對外輸出電能；所述海水循環(huán)系統(tǒng)利用首效蒸餾器代替常規(guī)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，將乏汽釋放的汽化潛熱用于加熱海水，并通過低溫多效蒸餾法將海水蒸餾、冷凝為淡水；從而實(shí)現(xiàn)在不浪費(fèi)蒸餾器釋放的熱量和額外消耗動力的前提下，產(chǎn)生生產(chǎn)和生活需要的電能和淡水；本實(shí)用新型利用多效蒸餾器實(shí)現(xiàn)低溫多效海水淡化技術(shù)，在首級蒸發(fā)器內(nèi)輸入一定量的熱源蒸汽，在多級蒸發(fā)器中激發(fā)多次的蒸發(fā)、冷凝，推動多級蒸餾的進(jìn)行，從而得到多倍于加熱蒸汽量的蒸餾水。因此，本實(shí)用新型提供的所述廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)比較簡單，有機(jī)結(jié)合有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)、海水淡化技術(shù)和分布式能源技術(shù)，傳統(tǒng)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中被冷卻的介質(zhì)帶走排入大氣的熱量，作為了海水淡化的熱源，在較大程度上提高了有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)的能效，在生產(chǎn)電能的同時也生產(chǎn)出了寶貴的淡水，真正做到了能源的高效、梯級利用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示意圖。
[0016]其中，圖中的元件符號1、蒸發(fā)器；2、膨脹機(jī)；3、發(fā)電機(jī)；4、首效蒸餾器；5、有機(jī)工質(zhì)栗；6、第二效蒸餾器，第三效蒸餾器；7、末效蒸餾器；8、回?zé)崞鳎?、冷凝水栗；10、淡水儲罐；11、海水供給栗；12、海水過濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]本實(shí)用新型提供一種廢熱水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)、海水循環(huán)系統(tǒng)、與所述海水循環(huán)系統(tǒng)連接的海水供給栗11和與所述海水循環(huán)系統(tǒng)連通的淡水儲罐10。本實(shí)施例中，所述海水供給栗11的海水進(jìn)口上還連接有海水過濾器12。
[0019]所述有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括有依次連接并構(gòu)成發(fā)電循環(huán)回路的與廢熱源連接的蒸發(fā)器1、安裝有發(fā)電機(jī)3的膨脹機(jī)2、用于冷卻所述膨脹機(jī)2做功后的乏汽的首效蒸餾器4和有機(jī)工質(zhì)栗5，其中，所述廢熱源為中低溫廢熱源，其溫度140?180°C ;所述有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的有機(jī)工質(zhì)為R123或R245fa等低沸點(diǎn)有機(jī)物。在其它實(shí)施例中，在所述首效蒸餾器4和有機(jī)工質(zhì)栗5之間還可以設(shè)置有有機(jī)工質(zhì)儲液罐。
[0020]所述海水循環(huán)系統(tǒng)包括有依次連接并構(gòu)成海水循環(huán)回路的多級串聯(lián)設(shè)置的蒸餾器和回?zé)崞?。多級所述蒸餾器用于濃縮淡海水產(chǎn)生淡水和濃海水。多級所述蒸餾器包括依次串聯(lián)設(shè)置的所述首效蒸餾器4、中間效蒸餾器6和末效蒸餾器7。所述首效蒸餾器4用于濃縮淡海水提供首級水蒸汽和首級濃海水。所述中間效蒸餾器6用于冷凝其上一級水蒸汽和形成同級別的水蒸汽和同級別的濃海水。所述末效蒸餾器7用于冷凝其上一級水蒸汽和排出