[发明专利]一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置

权利要求书

1.一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：该装置包括太阳能光热发电系统和污水处理系统；太阳能光热发电系统由集热系统和有机朗肯循环发电系统组成，集热系统依次由槽式集光镜（1）、一号控制器（3）、三号控制器（5）、蒸发器（9）、四号控制器（6）、二号控制器（4）、一号循环泵（2）、储热系统（7）、二号循环泵（8）组成；有机朗肯循环发电系统依次由蒸发器（9）、膨胀机（11）、冷凝器（12）、工质泵（10）、发电机（13）、冷凝循环泵（14）组成；污水处理系统由污水处理工艺包括的各污水处理单元及附属设备及管路组成；该装置可同时实现对污水处理厂的供热和供电，并且对太阳能进行梯级利用提高太阳能利用率，集热系统所收集的中高品位的太阳能热量用来供发电系统发电为供污水处理厂用电设备供电，有机朗肯循环发电系统膨胀机（11）出口工质蒸气的中低品味冷凝废热为污水处理系统供热。

2.根据权利要求1所述的一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：该装置不仅适用于附图所示污水处理工艺，也适用于其它对温度有需求的污水处理工艺。

3.根据权利要求1所述的一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：有机朗肯循环发电系统的冷源为各处理单元的污水，可根据需要调整出水单元，由污水对进入冷凝器的有机工质蒸气进行冷却，同时污水吸收热量温度升高；所述的冷源不仅限于附图所示的冷栅间流出的污水，可根据实际情况以各反应池内污水作为冷源。

4.根据权利要求3所述的一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：冷源冷却的方式分为直接冷却和间接冷却两种，直接冷却方式，工艺反应池内的污水直接在冷凝循环泵（14）作用下流入冷凝器（12）吸热升温后流入下一反应池；间接冷却方式，冷凝器（12）中冷凝管路为闭式环路，管路内流动冷却水，冷却水在冷凝循环泵（14）作用下在冷凝器（12）内吸热后流至工艺反应池放热使反应池内污水温度升高。

5.根据权利要求1所述的一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：根据日照强度大小与工艺用热需求调整系统运行方式，具体为：

当白天日照强时，打开一号循环泵（2），关闭二号循环泵（8），调节三号、四号控制器（5、6）所连接管路开度使与储热系统（7）连接的管路关闭而其余两个管路之间处于连通状态，根据污水处理厂设备用电及反应池用热需求，调节一号、二号控制器（3、4）所连接管路开度，分配进入储热系统（7）及蒸发器（9）的导热介质流量，以满足工艺需求的情况下将多余的热量存储到储热系统（7）内；

当无日照时，一号、二号控制器（3、4）关闭所连接各管路的连通，三号、四号控制器（5、6）调节所连接管路的开度，同时关闭一号循环泵（2），打开二号循环泵（8），由储热系统（7）对发电系统进行单独供热；

当日照较弱时，调节一号、二号控制器（3、4）所连接管路开度使与储热系统（7）连接的管路封闭而其它两个管路连通，调节三号、四号控制器（5、6）所连接管路开度使所连接三个管路均处于连通状态，打开一号循环泵（2）和二号循环泵（8）；根据日照强度大小及工艺对热量需求大小，调节二号循环泵（8）流量以根据实际需求改变储热系统（7）对蒸发器（9）供热量；此时，根据污水处理厂设备用电及反应池用热需求在控制系统控制下由槽式集光镜（1）和储热系统（7）同时对发电系统进行供热。

6.据权利要求1所述的一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：所述的一号~四号控制器（3、4、5、6）的功能是根据控制系统信号调节与各个控制器所连接的各个管路的开闭程度，所述的控制器可以为三通调节阀但不限于三通调节阀。

7.根据权利要求1所述的一种适合高原地区的太阳能热电联供污水处理装置，其特征在于：所述的储热系统（7）可以为采用相变蓄热的潜热储热系统，也可以为显热储热系统，显热储热系统可以采用单罐斜温层储热方式或者双罐储热方式；可根据实际情况选择不同的储热系统，储热系统内包含相应的换热装置，实现与流入储热系统的换热介质换热以完成储放热过程。