[实用新型]河流入海河口发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于河流入海河口处的水力发电系统，属于水力发电技术领域。

背景技术

近二十年来，发展中国家在加快经济发展的过程中，对能源的需求量也在大幅度增加，随之带来的高排放问题受到发达经济体的高度关注。另外，气候变化问题迫切要求全球经济朝着低碳化方向转变，因此，各种新能源技术受到全世界各国的青睐，目前各国对新能源技术的开发主要集中在风力发电、太阳能光伏发电和生物质发电等领域，对浓差能、地热能、潮汐能、化学能等的开发利用较为滞后。

渗透作用是两种不同浓度的溶液隔以半透膜（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜），水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。其发生的条件有两个：一是有半透膜，二是半透膜两侧有物质的量浓度差。

渗透作用又可分为正渗透（FO）、反渗透（RO）和压力阻尼渗透（PRO）。

正渗透（FO）过程是以半透膜两侧的渗透压差为驱动力， 溶液中的水分子从高水化学势区（低离子浓度溶液）通过半透膜向低水化学势区（高离子浓度溶液）传递，而溶质分子或离子被阻挡的一种渗透过程。

反渗透（RO）过程是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和正渗透的方向相反，故称反渗透。可以利用不同物料的渗透压差异，使用大于渗透压的反渗透压力，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

压力阻尼渗透（PRO）是介于正渗透和反渗透过程的中间过程， 是指在渗透压差的反方向上施加压力， 与反渗透过程相似， 然而水分子仍然是扩散到高离子浓度一侧， 与正渗透过程相似。

中国海岸带有大小入海河流1500余条，入海河流径流量占全国河川径流总量的69.8%，其中流域面积广、径流大的河流主要有长江、黄河、钱塘江、珠江等，上述入海河流带来大量淡水，与近海处的海水存在较大的离子浓度（主要为NaCl）浓度差，这为正渗透（FO）的应用提供了有利的物质条件。

目前商业化正渗透膜材料（如Osmotek 公司研发的支撑型高强度膜）的研发推广，有效克服了内浓差极化现象，使膜通量得到有效提高，为正渗透（FO）的应用提供了另一物质条件。

为此，亟需充分利用河流入海河口的水资源优势，开发新型发电系统，生产清洁电力能源，缓解我国目前能源短缺的状况。

发明内容

本实用新型针对现有河流入海河口的水资源利用问题，提供一种结构简单、利用效率高的河流入海河口发电系统。

本实用新型的河流入海河口发电系统，采用以下技术方案：

该系统，包括河流取水装置、河水预处理装置、浸没式正渗透膜装置和发电装置，河流取水装置通过输水管道与河水预处理装置连接，河水预处理装置和浸没式正渗透膜装置均与发电装置连接。

河流取水装置，包括设置于岸边的固定式取水构筑物和/或移动式取水装置，岸边固定式取水构筑物中设置进水调节闸门，移动式取水装置中设置有取水泵。

河水预处理装置，包括沉砂池、絮凝反应池、絮凝沉淀池、清水池、砂滤池和加药间；沉砂池、絮凝反应池和絮凝沉淀池依次连接，沉砂池与絮凝反应池之间设置输水电动闸门；絮凝沉淀池分别与清水池和砂滤池连接，絮凝沉淀池与清水池的连接管路上设置有清水电动闸门，絮凝沉淀池与砂滤池的连接管路上设置有砂滤进水泵，砂滤池与清水池连接；沉砂池通过超越管路与清水池连接，超越管路上设置有超越电动闸门；清水池与发电装置连接；加药间一方面通过计量加药泵（主要用于投加絮凝剂等）与絮凝反应池连接，一方面通过计量加药泵（主要用于投加二氧化氯等消毒剂及柠檬酸等膜清洗剂）与发电装置中的密闭转子仓连接。

沉砂池、絮凝反应池、絮凝沉淀池和清水池中均设置有浊度计。

浸没式正渗透膜装置，包括膜机架和膜元件，膜元件设置在膜机架中，将膜机架内部分为内外两部分，内部为密闭的淡水腔，外部敞口。淡水腔内外设置有离子浓度计，膜机架底部设置有深度控制仓。膜元件上设置有膜清洗液出口电动阀门。膜机架可由机动牵引船牵引变换位置。

发电装置，包括密闭转子仓和涡轮发电机组，密闭转子仓与河水预处理装置中的清水池连接，且与浸没式正渗透膜装置中膜机架的淡水腔连接，密闭转子仓内设置有发电机叶轮，发电机叶轮与涡轮发电机组连接。