[发明专利]一种太阳能连续供热的海水淡化装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能连续供热的海水淡化装置及方法，属于海水淡化（含內陆苦咸水淡化）技术领域。该发明还可用于污水处理领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展在东南沿海经济比较发达地区，淡水资源紧缺问题突显，北京、上海、天津、青岛等地因过度抽采地下水已发生地面沉降问题。为此从80年代开始，国家先后开展了引滦入津、引黄济青、南水北调等远程调水工程。

远程引水工程，除了巨额的投资之外，还要占用大量耕地，还存在被引水地区的环境危害等问题。如引黄济青（岛）工程，占地达6.2万亩，还会造成黄河断流、植被破坏等生态环境问题，而生态环境的破坏在经济上是难以估量的。

一些沿海城市诸如青岛、海口、陵水等，城市的形成源于其靠近淡水河，但由于海潮的漲落，台风的光临，海水往往浸入河口内约30-50公里，海边城市旁的淡水河内实质是稀释海水，是质量打折扣的淡水。

21世纪，除去能源危机，CO2减排的环保压力，还会有淡水资源匮乏的危机，以科学、环保的方法掌握更多淡水资源意味着国民经济的可持续发展，也意味着国民的生活富裕程度。 

长期以来，利用各种热能对海水加热，产生蒸汽，再使蒸汽冷凝为淡水，一直是海岛、沿海岸居民，乃至远洋船舶获取淡水的重要方法。太阳能具有分布广泛、储量无限、收集利用清洁、CO2零排放，属可再生能源的优点也引起人们广泛关注；但其分散，受天气影响较大，能量汇集不稳定、不连续等，又在利用上存在种种问题。

因此寻找技术途径，高效地收集太阳能热并昼夜连续运行来进行海水淡化，就成为解决淡水资源匮乏的有效方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是： 提供一种太阳能连续供热的海水淡化装置及方法，能够在沿海地区、內陆苦咸水地区，昼夜不间断地、更环保地生产淡水，解决该地区的淡水匮乏问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 

一种太阳能连续供热的海水淡化装置，由海水净化系统、海水除盐系统组成；其特征在于：海水除盐系统主要包括太阳能聚光集热装置、太阳能蓄热罐、净海水加热器以及至少一级海水闪蒸器，海水闪蒸器主要由闪蒸器本体与海水冷却器构成；其中，太阳能聚光集热装置的导热介质腔与太阳能蓄热罐、以及净海水加热器中的导热介质换热器顺次封闭连通构成导热介质循环路径；海水净化系统的总净海水出口与净海水加热器和海水冷却器分别连通；净海水加热器的海水出口与闪蒸器本体连通；闪蒸器本体设置浓盐水出口、淡水出口和蒸汽出口，蒸汽出口经海水冷却器中的蒸汽换热器后同淡水出口一同汇集于淡水总管，淡水总管末端的密闭式淡水储罐与真空泵连通，浓盐水出口与制盐厂管道连通；海水冷却器的海水出口经闪蒸器本体中的本体冷凝器后与海水加热器连通；存在至少两级海水闪蒸器时，前级闪蒸器本体的浓盐水出口与下级闪蒸器本体连通，最后一级闪蒸器本体的浓盐水出口与制盐厂管道连通；各级闪蒸器本体内压力依次逐级降低形成负压。

按上述技术方案，在净海水加热器海水出口与闪蒸器本体之间设置转速可调的热海水泵，净海水加热器海水出口经热海水泵后与闪蒸器本体上的节流装置连通，节流装置位于液面之上；闪蒸器本体内部，节流装置上方设置消沫器，消沫器上方设置淡水储盘，淡水储盘上设置本体冷凝器；蒸汽出口位于闪蒸器本体顶部，淡水出口位于淡水储盘之上，浓盐水出口位于节流装置之下。

按上述技术方案，净海水加热器内还设置海水温度传感器和备用换热器，所述备用换热器的热源为热油炉、电加热炉、锅炉烟气余热、或汽机乏汽余热。

按上述技术方案，在太阳能蓄热罐和净海水加热器中的换热器间设置热液泵。

按上述技术方案，太阳能聚光集热装置是塔式太阳能集热器、或抛物面槽式真空管集热器、或全玻璃真空管集热器、或热管式真空管集热器。

按上述技术方案，海水净化系统为多级净化系统，顺次包括进行粗过滤的抽提海水井、海水灭菌澄清池、装设有活性碳滤层和多纤维滤芯层的多级超滤池、以及用于除氧脱碳的海水除氧脱碳塔；多级超滤池与海水除氧脱碳塔之间设置净海水池； 海水除氧脱碳塔与总净海水出口连通；抽提海水井通过海水提升泵与海水灭菌澄清池连通，海水灭菌澄清池通过一个海水转运泵与多级超滤池连通，多级超滤池通过另一个海水转运泵与净海水池连通，净海水池通过第三个海水泵与海水除氧脱碳塔连通，海水除氧脱碳塔通过净海水泵与总净海水出口连通；海水灭菌澄清池中添加有灭菌剂和絮凝剂。