[发明专利]反渗透海水淡化与沿海蓄能电站对接方法及海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化技术，特别涉及重力反渗透海水淡化与沿海蓄能电站对接方法及海水淡化系统。

背景技术

众所周知，目前全球性的缺水问题日趋严重，所以将海水转化为淡水的海水淡化市场也在不断增长和发展。世界上付诸商业应用的海水淡化技术主要包括有蒸馏法、反渗透法(正渗透法)、海水冻结法、电渗析法等等。反渗透淡化技术由于具有设备投资少、能量消耗低、建造周期短等优点，发展迅速。

发明专利“用海洋能的反渗透海水淡化方法及装置(201010105433.5)公开了一种利用海洋能的反渗透海水淡化方法及装置，在海边挖一口井，井分两侧，一侧作为海水井，一侧作为设备井，利用海洋能将海水送进海水井，并使海水井水位高出海平面，装置固定安装在设备井井底，装置包括海水进水和出水系统、待升压海水输送系统、升压设备、海水排水设备、反渗透膜组件、淡水提升系统和浓海水排水系统。通过装置的海水进水系统，将海水井井底的海水引进装置内，并驱动升压设备和排水设备，升压设备制造高压海水，高压海水通过反渗透膜组件产生淡水和剩余浓海水，淡水利用普通的泵提升到地面，浓海水利用余压排出地面，排水设备主要用于排出升压设备内和自身设备内的海水以保持装置的连续运行。

实用新型“渗透海水淡化机(97209034.7)公开了一种反渗透海水淡化机，包括：海水进口管、过滤器、高压泵、膜元件、淡水出口管依次连接，膜元件还与浓海水出口管连接，形成一个海水淡化管路；另有一个带有清洁箱的水管旁路将高压泵和淡水出口管连通，形成清洗管路；在水管旁路的两端分别设置阀门；在高压泵前、淡水出口管和浓海水出口管处分别设有低压力表、流量计、高压力表。它解决了现有产品结构复杂、操作复杂的问题，可将含盐量约35000mg/l的海水一次淡化为符合国家标准的饮用水。

发明专利“力发电反渗透法海水淡化系统(201010543084.5)公开了一种风力发电反渗透法海水淡化系统，包括：风力发电机组、风电海水淡化驱动器和包含第一电动机驱动的原水泵和第二电动机驱动的增压泵的反渗透法海水淡化装置。风电海水淡化驱动器包括将交流电转换为直流电的整流滤波模块、用于控制风力发电机组转速与整流滤波模块直流电压的电阻制动模块、连接原水泵第一电机的第一变频器、连接增压泵第二电机的第二变频器以及主控模块。主控单元被设置为控制变频器输出频率令风力发电机组以最大输出功率运行，当风力电能不满足系统用电需求时令市电或柴电补充供电，否则优先消耗风电，控制电阻制动模块可变消耗直流电能以限制风力发电机组转速和整流滤波模块直流电压，使系统效率高适应强无需蓄电池而节约成本。

上述三个专利均存在相同的问题，即：均使用了增压设备(升压设备、高压泵和增压泵)，这样就必然增加系统成本，而且增压设备的盐化等一系列问题，从而带来维修的成本。

另外，现有的反渗透的工艺流程如图1所示：

海水1由供水泵2提升，经过初级海水处理3，包括加药31，多介质过滤32，活性炭吸附33以及精密过滤34到水库，然后，由高压泵4产生高压，由反渗透膜机组5进行反渗透处理，产生淡水及盐。

目前应用反渗透膜的反渗透法运行时必须通过高压泵向膜组件施加5～7兆帕(MPa)的压力，吨/时投资成本十万元左右，运行耗电6度/m3。

从另外一个角度讲，海水淡化设备中不可能离开电力(包括风能、海洋能等能量转化来的电力)。而电力的生产和消费是同步完成的。社会生产和生活规律决定了用电量在一天24小时内是不均衡的，人们用电量很少时，电力负荷处于低谷，发电厂发出的电可能超过用户的需要，电力系统就有了剩余电能；上班时间或晚上七、八、九点钟时，人们用电量最多，这时电力负荷处于高峰，发电厂发出的电又可能无法满足用户的需要。因此，电力系统需要抽水蓄能电站作为“电能仓库”来调节、解决这种电力盈缺现象。

抽水蓄能电站利用地形，在上下两个地方各建设一个水库，在上低水库间建设水力发电站，在(汛期、假期或后半夜低谷)电能多余时将低水库的水抽到高水库储存起来，需要时再放水发电，是间接储存电能的一种方式。