[发明专利]一种太阳能连续供热的海水淡化装置及方法

权利要求书

1.一种太阳能连续供热的海水淡化装置，由海水净化系统、海水除盐系统组成；其特征在于：海水除盐系统主要包括太阳能聚光集热装置、太阳能蓄热罐、净海水加热器以及至少一级海水闪蒸器，海水闪蒸器主要由闪蒸器本体与海水冷却器构成；其中，太阳能聚光集热装置的导热介质腔与太阳能蓄热罐、以及净海水加热器中的导热介质换热器顺次封闭连通构成导热介质循环路径；海水净化系统的总净海水出口与净海水加热器和海水冷却器分别连通；净海水加热器的海水出口与闪蒸器本体连通；闪蒸器本体设置浓盐水出口、淡水出口和蒸汽出口，蒸汽出口经海水冷却器中的蒸汽换热器后同淡水出口一同汇集于淡水总管，淡水总管末端的密闭式淡水储罐与真空泵连通，浓盐水出口与制盐厂管道连通；海水冷却器的海水出口经闪蒸器本体中的本体冷凝器后与海水加热器连通；存在至少两级海水闪蒸器时，前级闪蒸器本体的浓盐水出口与下级闪蒸器本体连通，最后一级闪蒸器本体的浓盐水出口与制盐厂管道连通；各级闪蒸器本体内压力依次逐级降低形成负压。

2.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：在净海水加热器海水出口与闪蒸器本体之间设置转速可调的热海水泵，净海水加热器海水出口经热海水泵后与闪蒸器本体上的节流装置连通，节流装置位于液面之上；闪蒸器本体内部，节流装置上方设置消沫器，消沫器上方设置淡水储盘，淡水储盘上设置本体冷凝器；蒸汽出口位于闪蒸器本体顶部，淡水出口位于淡水储盘之上，浓盐水出口位于节流装置之下。

3.根据权利要求1或2所述的海水淡化装置，其特征在于：净海水加热器内还设置海水温度传感器和备用换热器，所述备用换热器的热源为热油炉、电加热炉、锅炉烟气余热、或汽机乏汽余热。

4.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：在太阳能蓄热罐和净海水加热器中的换热器间设置热液泵。

5.根据权利要求1或4所述的海水淡化装置，其特征在于：太阳能聚光集热装置是塔式太阳能集热器、或抛物面槽式真空管集热器、或全玻璃真空管集热器、或热管式真空管集热器。

6.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：海水净化系统为多级净化系统，顺次包括进行粗过滤的抽提海水井、海水灭菌澄清池、装设有活性碳滤层和多纤维滤芯层的多级超滤池、以及用于除氧脱碳的海水除氧脱碳塔；多级超滤池与海水除氧脱碳塔之间设置净海水池； 海水除氧脱碳塔与总净海水出口连通；抽提海水井通过海水提升泵与海水灭菌澄清池连通，海水灭菌澄清池通过一个海水转运泵与多级超滤池连通，多级超滤池通过另一个海水转运泵与净海水池连通，净海水池通过第三个海水泵与海水除氧脱碳塔连通，海水除氧脱碳塔通过净海水泵与总净海水出口连通；海水灭菌澄清池中添加有灭菌剂和絮凝剂。

7.根据权利要求1或6所述的海水淡化装置，其特征在于：抽提海水井建于沙滩上，井口位于海水最高潮水线上方，井底面位于低潮时海平面下方数米；井壁采用多孔混凝土结构，井壁外为碎石，碎石外由沙滩的砂粒填充。

8.采用上述权利要求1-7之一所述海水淡化装置的海水淡化方法，其特征在于：海水经过多级净化成为净海水；太阳能聚光集热装置收集太阳光对导热介质进行加热，使太阳能转化为导热介质热能，通过导热介质热能持续不断地加热净化后的净海水到设定温度，然后加热后的热净海水输往至少一级闪蒸器中进行闪蒸，闪蒸过程中，保持各级闪蒸器本体内压力依次逐级降低形成负压；闪蒸后的蒸汽经冷凝分离出淡水，部分没有一次冷凝的蒸汽经海水冷却器换热后成为淡水；闪蒸器底部没有气化的浓盐水输往制盐厂；存在多级闪蒸器时，闪蒸器底部的浓盐水依次流入后续各次级闪蒸器中，逐级闪蒸过程中再冷凝分离出淡水，没有气化的浓盐水最终输往制盐厂；太阳能聚光集热装置收集太阳光热能且利用导热介质加热净海水的同时，还将导热介质热能储存在太阳能蓄热罐中，在夜晚或阴天时利用储存的导热介质对净海水进行持续加热。

9.根据权利要求8所述的海水淡化方法，其特征在于：导热介质将净海水加热的设定温度为55℃～70℃或为70℃～120℃，太阳能聚热器将导热介质加热到178℃～600℃。

10.根据权利要求8所述的海水淡化方法，其特征在于：导热介质将净海水加热的设定温度为±70℃，太阳能聚热器将导热介质加热到275℃～395℃。