[发明专利]一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统及其发电方法

说明书

本发明提供一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统及其发电方法，所述装置系统包括浓海水箱、n级河水箱、n级电解液箱和n级依次串联的反电渗析膜堆，且n≥2；所述浓海水箱连接于第1级反电渗析膜堆；第i级河水箱和第i级电解液箱分别独立地连接于第i级反电渗析膜堆，且1≤i≤n。所述发电方法包括：(1)将浓海水、河水和电解液分别对应地通入浓海水箱、n级河水箱和n级电解液箱；(2)设定浓海水、河水和电解液的通入流速，并启动n级反电渗析膜堆进行发电。本发明提供的装置系统在有效利用盐差能的同时降低了浓海水的盐度，实现了浓海水的达标排放，符合绿色环保的资源利用要求，有利于大规模推广应用。

技术领域

本发明属于发电技术领域，涉及一种反电渗析装置系统，尤其涉及一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统及其发电方法。

背景技术

随着“双碳”目标的提出，以清洁能源替代传统化石能源成为未来重要的发展方向。我国海域辽阔，盐差能的利用及开发具有很深刻的研究价值。在近海河口地区，尤其是长江及以南地区，盐差能蕴含量约占全国的92％。同时，青海省等含有内陆盐湖地区，同样存在大量可被开发的盐差能。此外，随着我国海水淡化技术的不断发展，其副产物浓海水的有效处理引起了业内人士的广泛关注。浓海水的盐度一般为正常海水盐度的2倍，直接排放会对海洋生态系统产生影响或冲击，同时会造成能源的大量浪费。

CN 112648159A公开了一种海水盐能差自动供水发电机构，包括发电仓，所述发电仓的左侧固定连接有淡水助力仓，所述发电仓的右侧固定连接有势能仓，所述淡水助力仓的左侧固定连接有抽水架，所述抽水架的内部转动连接有加速组件，所述加速组件的左侧转动连接有加压组件。所述海水盐能差自动供水发电机构，通过助力涡轮带动加速组件旋转，加速组件带动加压组件旋转，同时发电涡轮通过加速齿轮组带动发电机组件运行，再通过助力通管等结构的配合使用，从而达到多种自然能助力发电，清洁环保的效果，伸张堵块带动伸张堵块向外位移，再通过势能仓等机构的配合使用，从而达到自动蓄能的效果。然而，所述发电机构的结构设计较为复杂，操作繁琐，且不能实现浓海水的淡化处理。

CN 112636635A公开了一种利用海水盐差能使海水淡化的节能环保发电设备，螺杆左右两端均活动连接有限位件，限位件对其进行防护作用，螺杆啮合的转动轴逐渐受作用向下移动并移动至发电仓内，通过滑动槽上适配的轨道作用与感应开关件开始作用，将内部的冷却液由块状固态变为液态，从而形成海水盐差能，利用低压将海水泵入至反渗透座内。此外，转动轴下移的过程中会推动传输轴运行，传输轴带动低压部件同步转动，低压部件与反渗透座内部的海水同步淡化。然而，所述发电设备同样存在结构设计复杂和操作繁琐的问题，且海水处理量较为有限，并不容易实现大规模推广应用。

由此可见，如何提供一种利用浓海水盐差能发电的装置系统，在有效利用盐差能的同时降低浓海水的盐度，以实现浓海水的达标排放，符合绿色环保的资源利用要求，并降低装置结构复杂性，简化操作工艺，提升处理效率，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统及其发电方法，所述装置系统在有效利用盐差能的同时降低了浓海水的盐度，实现了浓海水的达标排放，符合绿色环保的资源利用要求，并降低了装置结构复杂性，简化了操作工艺，提升了处理效率，有利于大规模推广应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统，所述多级反电渗析装置系统包括浓海水箱、n级河水箱、n级电解液箱和n级依次串联的反电渗析膜堆，且n≥2，例如可以是n＝2、3、4、5、6、7、8、9或10，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

所述浓海水箱连接于第1级反电渗析膜堆；

第i级河水箱和第i级电解液箱分别独立地连接于第i级反电渗析膜堆，且1≤i≤n。