[发明专利]利用微型燃机烟气余热淡化海水的电水联供装置及方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种利用微型燃机烟气余热淡化海水的电水联供方法及装置，属于海水淡化领域。

背景技术

近年来，随着我国沿海岛屿争端与冲突的不断出现与升级，海上权益受到了严重的挑战，海洋资源和发展空间面临遏制威胁，造成上述问题的主要原因还是在于这些远离大陆的海岛由于缺乏能源和淡水且交通不便，岛上尚无法驻军进行实际有效管辖。为了保护国家海洋权益，解放军陆续进驻各关键岛屿，这样岛上的能源和淡水供给问题将日益突出，无法长期在岛上驻军，制约了孤岛驻军的规模与战斗力。

由于环境条件所限，在海岛特定环境下难以建造大型的集中式能源和淡水供给装置或铺设传输管线，因此电力供应往往是由小型能源转化设备单独提供；而淡水供应则主要依靠自然降雨收集或船只从外地装运，补给成本高，一旦遇上持续干旱或台风等恶劣天气，岛上的通信、医疗、餐饮等基础设施无法正常运作，工作和生活无法得到安全保障。

实现海岛能源和淡水资源的本地化供给及可靠保障是海岛驻军的前提条件。微型燃气轮机具有运行灵活、启动快捷方便、变负荷响应快的特点以及效率高、占地少、污染小、建设工期短等优点，近年来发展迅速，但运行过程中要排出相当热量的烟气，且由于该烟气密度低、比热容小（单位质量的烟气含火用量较低），因此在多数情况下该热能以废热的形式直接排放到了环境中，不予以进行回收和再利用，造成了经济和环境的无效益，而上述烟气热量完全可以得到进一步地利用。

中国发明专利201110075242.3申请公开了“一种利用柴油机尾气余热的海水淡化装置”，该发明首先使原海水进入淡化装置的冷凝器内，冷凝蒸汽产生淡水的同时，自身被预热，然后再进入烟气换热器通过柴油机烟气进一步预热，部分预热后的海水作为给料海水；进入淡化装置的蒸发器内被烟气加热蒸发产生蒸汽，蒸汽通过上部冷凝器冷凝成为淡水。其不足之处在于，由于烟气温度较高（200℃以上），海水直接与烟气换热势必会在传热材料表面大量结垢，从而严重影响换热性能，导致产水性能下降；清洗周期缩短，设备稳定性下降。此外，该装置结构上全部采用传统管壳式换热器，换热效率相对较低，设备体积大并且布局分散，安装空间受限，不利于海岛、海上平台等环境下的运输、检修等工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有显著的经济、社会和环境效益的一种利用微型燃气轮机烟气余热淡化海水的电水联供装置。

本发明的第二个目的是提供一种利用微型燃气轮机烟气余热淡化海水的电水联供方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种利用微型燃气轮机烟气余热淡化海水的电水联供装置，包括微型燃气轮机1和蒸馏器3，还包括换热器2，所述微型燃气轮机1的高温烟气出口处设置有供烟管路7和启动旁路6，供烟管路7与换热器2的烟气进口8连接，换热器2的烟气出口9连接有排烟管10，蒸馏器3的传热介质出口11通过管路与换热器2的传热介质入口12连接，换热器2的传热介质出口13通过管路依次与电辅热水箱5和蒸馏器3的传热介质入口14连接，蒸馏器3通过管路与产品水箱4连接，蒸馏器3设置有浓盐水排出口15和原海水进口16，原海水进水管19与原海水进口16连接。

上述装置还包括阻垢剂加药罐17，阻垢剂加药罐17通过管道20与原海水进水管19连接，管道20上设置有加药阀门18。

换热器优选为管壳式、全焊接板式及热管式换热器。

一种利用微型燃气轮机烟气余热淡化海水的电水联供方法，包括如下步骤：

1）准备利用微型燃气轮机烟气余热淡化海水的电水联供装置，所述装置包括：微型燃气轮机1和蒸馏器3，换热器2，所述微型燃气轮机1的高温烟气出口处设置有供烟管路7和启动旁路6，供烟管路7与换热器2的烟气进口8连接，换热器2的烟气出口9连接有排烟管10，蒸馏器3的传热介质出口11通过管路与换热器2的传热介质入口12连接，换热器2的传热介质出口13通过管路依次与电辅热水箱5和蒸馏器3的传热介质入口14连接，蒸馏器3通过管路与产品水箱4连接，蒸馏器3设置有浓盐水排出口15和原海水进口16，原海水进水管19与原海水进口16连接；