[发明专利]一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统

说明书

本发明公开了一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统，该系统主要包括太阳能储热单元、发电单元和工业盐水蒸发单元。该系统利用太阳能储热单元吸收并储存太阳热量，并将储存的热量通过加热器作为空气布雷顿循环发电的热源，同时也将热量用来加热工业盐水，以实现工业盐水的蒸发和浓缩，从而获得淡水和工业盐；所述系统能够利用太阳能空气布雷顿循环来发电，也能同时进行工业盐水处理，具有低碳、清洁、高效的特点，可实现能量梯级利用，能有效提高能源综合利用效率。

技术领域

本发明属于能源综合利用技术领域，具体涉及一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统。

背景技术

太阳能作为清洁无污染的可再生能源已经通过光伏、光热等方式被广泛应用，但太阳能由于其发电不稳定、不连续而受到一定限制。

以空气作为工质的空气布雷顿循环，具有工质易获取、安全性高、系统简单，以及热电转换效率高、体积小等显著优点。但其排气仍然存在着较大的冷源损失，将这部分余热合理利用能够提高系统经济性。

工业盐水处理对于企业能带来经济效益，同时能减少环境污染。目前来说，关于工业盐水的处理，主要的技术方案有多效闪蒸法以及膜提纯技术。但是这些传统的技术都具有耗能大，投资高，能耗高等缺点。所以，通过耦合太阳能储热技术、空气布雷顿循环以及工业盐水处理过程，提出一种新型能源综合利用系统是十分必要的。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统，综合太阳能储热技术、空气布雷顿循环以及工业盐水处理过程，在对外发电同时利用系统余热及太阳能储热来进行工业盐水处理。所述系统低碳、清洁、高效，可实现能量梯级利用，能有效提高能源综合利用效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统，该系统包括太阳能储热单元、发电单元和工业盐水蒸发单元，主要装置包括集热场1、吸热塔2、热罐3、加热器4、冷罐5、第二换热器6、透平7、发电机8、压缩机9、回热器10、第一换热器11、工业盐水罐12、蒸发浓缩室13、储水罐14和储盐罐15；

所述的一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统，所述太阳能储热单元中，集热场1接收并将太阳能集中在吸热塔2中，吸热塔2热端与热罐3进口相连，热罐3出口与加热器4热侧进口相连，加热器4热侧出口与冷罐5进口相连，冷罐5出口与第二换热器6热侧进口相连，第二换热器6热侧出口与吸热塔2冷端相连；所述发电单元中，压缩机9与回热器10冷侧进口相连，回热器10冷侧出口与加热器4冷侧进口相连，加热器4冷侧出口与透平7进口相连，透平7出口与回热器10热侧进口相连，回热器10热侧出口与第一换热器11热侧相连；所述工业盐水蒸发单元中，工业盐水罐12出口与第一换热器11冷侧进口相连，第一换热器11冷侧出口与第二换热器6冷侧进口相连，第二换热器6冷侧出口与蒸发浓缩室13进口相连，蒸发浓缩室13淡水出口与储水罐14相连，蒸发浓缩室13工业盐出口与储盐罐15相连，蒸发浓缩室13浓盐水出口与工业盐水罐12 进口相连。

所述的一种太阳能热发电耦合工业盐水处理系统，所述太阳能储热单元中，采用熔融盐作为循环及储热介质，集热场1接收并将太阳能集中在吸热塔2，吸热塔2中熔融盐吸收太阳热量后储存在热罐3中，热罐3出口高温熔盐在加热器4中加热空气后流进冷罐5，冷罐5出口较高温熔盐在第二换热器6中加热工业盐水，然后进入吸热塔2完成循环；

所述发电单元采用空气作为工质，采用开式空气布雷顿循环对外发电，空气先经压缩机9压缩后进入回热器10吸收透平7排气热量，然后进入加热器4吸收高温熔盐热量后进入透平7膨胀做功，带动发电机8对外发电，透平7排气经回热器10回收热量后，进入第一换热器11用来对工业盐水进行预加热，然后从系统排出；