[实用新型]与海水淡化相结合的太阳能电水联供装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种与海水淡化相结合的太阳能电水联供装置，属于太阳能热利用技术领域。

背景技术

现有技术中的太阳能热发电主要采用以下两种形式：

1、槽式线聚焦太阳能热发电系统：是利用槽式线聚焦反射镜达到聚光要求的太阳能热发电形式，槽式线聚焦反射镜对太阳多进行一维跟踪，其聚光比在40～80之间，集热工质的温度一般低于400℃。系统通常由槽式聚光集热装置、蓄热装置、发电装置或/和辅助能源装置（如锅炉）等组成。槽式线聚焦太阳能热发电系统目前普遍采用导热油作为集热工质，低温导热油经油泵被送入到太阳能集热管，被加热到390℃左右，成为高温导热油，高温导热油依次通过蒸汽再热器、过热器、蒸发器和预热器等装置，将收集到的太阳能传递到蒸汽循环中，产生370℃左右的过热蒸汽，进入汽轮机中做功，输出电能。槽式线聚焦太阳能热发电系统目前的主要障碍是集热工质温度不高，动力子系统的热效率偏低；聚光集热子系统载热介质入口温度高，聚光集热子系统的集热效率较低。当系统集热温度高于400℃后，太阳能集热器的真空度难以保证、寿命迅速降低，并且集热效率也急剧下降。例如，当太阳直射辐射强度为800W/m²，温度为500℃时的集热效率为0.5，而温度为250℃时集热效率为0.7，500℃比250℃的集热效率约降低28.6%；在载热介质进入吸热器温度为100℃时集热效率为57%，而入口温度为250℃时集热效率为52%，入口温度为100℃比250℃时的集热效率提高了9.6%。

2、塔式太阳能热发电系统：也称为集中式太阳能热发电系统，系统聚光比通常在200～700之间，系统最高运行温度可达到1500℃。塔式太阳能热发电系统通常由定日镜、吸热器、蓄热装置、蒸汽产生装置以及热动装置等部件组成。为最大限度的捕捉到太阳辐射，定日镜通常采用双轴跟踪装置。经定日镜反射的太阳辐射聚集到塔顶的吸热器上，加热吸热器中的热传输工质；蒸汽产生装置所产生的过热蒸汽进入动力子系统后实现热功转换，完成电能输出。塔式太阳能热发电系统在20世纪80年代后备受世人关注，目前，世界范围内有多座示范电站正在运行或建设中。与槽式线聚焦太阳能热发电系统相比，塔式太阳能热发电系统的集热温度高，易生产高参数蒸汽，因此热动装置的效率相应提高。目前，塔式太阳能热发电系统的主要障碍是，当定日镜场的聚光集热功率增大时，即单塔太阳能热发电系统大型化后，定日镜场的集热效率随之降低，例如，当定日镜场的聚光功率为50MW时，其年均场效率为0.6，当聚光功率为500MW时，场效率为0.4，且随着聚光功率的增加，场效率减小的趋势加快，因此，增大塔式太阳能热发电系统容量的难度较大。

目前所采用的海水淡化的主要技术情况为：水资源匮乏正日益影响全球的经济发展与生态环境，在缺水成为世界性问题的背景下，各国学者纷纷将目光投向了具有丰富水资源的大海，进行海水淡化研究。尽管海水淡化的方法很多，目前主要以从海水中分离水的方法为主，真正实用的只有多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸馏（LT-MED）、热压缩（TVC）和反渗透（RO）等几种方法。就全球各主要方法产水量相对密度来说，1998年IDA（国际脱盐协会）公布的统计结果：MSF为44.1%、RO为39.5%、MED为4.05%、其它方法为12.35%，其中MSF方法主要应用于能源资源丰富的中东地区。随着成功解决蒸发传热面上的结垢腐蚀问题，LT-MED获得长足发展，其中知名度较高的企业有以色列的IDE公司、法国的SIDEM公司和我国秦皇岛新源水工业有限公司。近年来西班牙、印度等国安装了多套万吨级低温多效蒸馏海水淡化系统。

低温多效蒸馏淡化装置的驱动热源蒸汽进入到第一效中放热凝结，第一效的海水受热后部分蒸发。自第一效中蒸发出的蒸汽进入第二效，作为第二效的热源，从第一效蒸发出来的蒸汽在第二效中凝结，凝结水作为淡水输出。过程依次进行下去，直到低温多效蒸馏淡化装置的末效。低温多效蒸馏淡化装置的热源温度一般低于70℃，末效蒸发温度为40℃，各效间的温差为2～3℃。单纯的低温多效蒸馏淡化装置一般为6～12效，造水比为4.5～9.6。

虽然低温多效蒸馏法海水淡化技术已得到广泛应用，但将低温多效蒸馏淡化与太阳能热发电相结合以实现电水联供的技术尚未见报道。

因此，设计一种与海水淡化相结合的太阳能电水联供装置，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种与海水淡化相结合的太阳能电水联供装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：