[实用新型]海岛柴油发电站余热电水联产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用有机朗肯循环(ORC)低温发电技术对柴油发电机排气和冷却水余热进行回收，在不消耗其它能量的前提下进行海水淡化并且有富余电力输出的技术，特别涉及一种海岛柴油发电站余热电水联产装置。 

背景技术

中国的面积达500平方米以上的岛屿有6536个，目前有人居住的岛屿只有450个,绝大多数岛屿因为缺水、缺电,人员无法在岛上长期居住。开发海岛,特别是开发南海诸岛，首先要解决的是电力和淡水。目前远海岛屿开发的电力主要靠柴油发电机供电，淡水主要靠船舶运输解决。通常，海岛电价和淡水价格比内陆高出数倍,就是因为电力和淡水都是柴油转化而来。 

目前技术状态下，柴油内燃发电机热效率只有35-40%,高达60-65%的热量通过排气、冷却水、机体散发等形式，放散到大气中。通过排气带走的热量占总热量的30-35%，冷却水散发的热量占总热量20-30%。如何回收利用这部分热量，是柴油内燃机节能减排的主要任务。利用ORC余热发电技术把内燃机排气和冷却水废热转化为电力，是提高柴油发电机效率的重要手段。海水淡化技术中,应用较广的是蒸馏法和反渗透法.其中低温多效蒸馏法、多级闪蒸法在消耗电能较少的情况下，通过对蒸汽潜热回收再利用的方法减低热量消耗，生产出高质量的淡水。反渗透法则不需要输入蒸汽，仅输入电能就可淡化海水。 

现有技术中，有利用内燃机排气废热的发电的技术、也有利用内燃机余热进行海水淡化的技术。本实用新型是一种能够充分利用柴油发电机废热，实现电力、淡水联产，在不需要或较少需要淡水的情况下，多输出宝贵的电能；在大量需要淡水的时候，多生产淡水，少输出电能，较前述技术余热利用率更高，能降低柴油发电站发电成本，特别是能显著降低海水淡化成本，更适于在海岛特别是远海岛屿环境下使用。 

发明内容

本实用新型克服了上述存在的缺陷，目的是通过ORC发电技术与海水淡化技术配合，对柴油发电机组排气和冷却水余热进行最大限度的回收，在不消耗其它能量的前提下进行海水淡化，并能向外提供一定电力，实现海岛柴油发电站节能减排，提供一种海岛柴油发电站余热电水联产装置。 

本实用新型海岛柴油发电站余热电水联产装置内容简述： 

本实用新型海岛柴油发电站余热电水联产装置，其特征在于：海岛柴油发电站余热电水联产装置由ORC发电系统及海水淡化系统相互配合组成，ORC发电系统由：工质蒸发器、透平膨胀机、发电机、工质冷凝器和工质增压泵构成；海水淡化系统由：蒸汽发生器、海水净化器、海水储罐、海水泵、浓盐水储罐、淡水储罐、内燃机冷却水热交换器、热海水泵、热海水储罐和海水淡化器组成；安装在内燃机排气通道上的组合余热锅炉由工质蒸发器和蒸汽发生器构成，工质蒸发器依次与透平膨胀机、工质冷凝器、工质增压泵连接，透平膨胀机同轴连接发电机；海水经海水入口进入海水净化器，海水净化器依次连接海水储罐、海水泵、工质冷凝器、热海水储罐、热海水泵及海水淡化器；海水淡化器分别与浓盐水储罐、淡水储罐连接；淡水储罐依次连接淡水泵、内燃机冷却水热交换器、节流阀、蒸汽发生器；热海水储罐通过逆止阀与海水储罐连接；内燃机冷却水热交换器设有冷却水入口、冷却水出口。

所述的透平膨胀机是螺杆式的或涡旋式的。 

所述的海水淡化器是蒸发型的或反渗透型的。 

本实用新型海岛柴油发电站余热电水联产装置，利用海岛电站柴油内燃机余热，ORC发电机组使用有机工质R123，发电机输出功率220kW，采用低温多效海水淡化器或反渗透膜型海水淡化器，整套装置不需要外部提供电力、蒸汽等能源，淡水产量可以达到500t/d，可以对外提供电力1000 kWh/d ～2000kWh/d。 

附图说明

图1是海岛柴油发电站余热电水联产装置实施例1的结构示意图； 

图2是是海岛柴油发电站余热电水联产装置实施例2的结构示意图；

图中：1是组合余热锅炉、2是内燃机排气通道、3是节流阀、4是工质冷凝器、5是发电机、6是工质增压泵、7是海水淡化器、8是海水净化器、9是海水储罐、10是海水入口、11是海水泵、12是浓盐水储罐、13是内燃机冷却水热交换器、14是冷却水出口、15是冷却水入口、16是热海水泵、17是热海水储罐、18是逆止阀、19是淡水储罐、20是淡水泵、21是工质蒸发器、22是蒸汽发生器、23是透平膨胀机。

具体实施方式