[发明专利]一种太阳能海水电水盐联产工艺及设备

说明书

本发明提供的一种太阳能海水电水盐联产工艺及设备，整合顶置加热面太阳能蒸发技术、光伏发电技术、传统晒盐技术，开发出一种太阳能海水电水盐联产工艺，设计出按此工艺运行的整套设备。采用海水冷却光伏组件下表面，降低光伏组件温度多发电。所产生的蒸汽在冷凝器内冷凝成淡水。海水浓缩所得浓海水作为晒盐原料。太阳能和海水都得到充分利用。没有污染物排放。创设独立的海水上行通道，将海水上行通道置于一个冷凝器内，避免了海水在海水上行通道所产生的蒸汽散失。处于同一水平面安装在同一安装架上的多个冷凝器和多个光伏组件的组合构成模块。调整模块大小和数量能满足各种规模的需求。为海岛和干旱地区解决电和水供给问题提供一条新途径。

所属技术领域

本发明涉及一种太阳能发电及海水分离技术，具体为一种太阳能海水电水盐联产工艺及设备。

背景技术

1872年，在智利建成的世界上第1个大型太阳能海水淡化装置是盘式太阳能海水淡化技术的标志工程。近年掀起研究热潮的太阳能界面蒸发技术只是对盘式太阳能海水淡化技术的改良。其特征在于将加热面从盘底提升到海水面。顶置加热面太阳能蒸发技术才是颠覆性技术。中国研究人员发表在美国《能源与动力工程》期刊的论文《被动式太阳能海水淡化技术路线解析》分析被动式太阳能海水淡化技术发展历程得出结论：盘式太阳能海水淡化技术是全程起点，太阳能界面蒸发技术是当前研究热点，顶置加热面太阳能蒸发技术将是全程终点。中国发明专利202010782088.2是顶置加热面太阳能蒸发技术领域已经授权的第一项专利。中国发明专利202110860518.2用顶置加热面太阳能蒸发技术解决了光伏组件温度升到某个值后光电转换效率下降的问题，并同时淡化海水，实现水电联产。但是，海水冷却后产生的浓海水直接排回大海，会影响海洋环境，也浪费浓海水资源。而且在远离海岸太阳能丰富的地区难以大规模建设。如果将浓海水收集用于制盐，将比传统晒海水制盐成本更低。还可以将海水输送到离海岸较远且太阳能丰富地区实现电水盐联产，海水资源全部利用。我国浙江河北山东等省沿海晒盐场采用太阳能海水电水盐联产工艺，原盐产量不受影响，还产出电力和淡水。要实现电水盐联产目标，必须具备发电时冷却光伏组件的海水产生的蒸汽能冷凝成淡水，产生的浓海水能够完全收集，浓海水能够浓缩制盐。中国发明专利202110860518.2在两个冷凝器之间设置海水上行通道，在冷凝器端面设置海水下行通道，浓海水在海水下行通道末端易于收集。传统晒盐工艺能将浓海水晒成盐。将中国发明专利202110860518.2和传统晒盐工艺整合，实现太阳能海水电水盐联产。

发明内容

本发明的目的是整合太阳能海水电水联产技术和传统晒盐工艺，开发一套太阳能海水电水盐联产工艺及设备。

为了实现上述目的，本发明的方案是：其工艺包含海水输运工序、发电制水工序、制盐工序、控制系统。海水输运工序设备有水泵、海水管、海水罐。发电制水工序设备有冷凝器、海水上行通道、光伏组件、吸水材料、海水槽、海水槽水位控制器、浓海水槽、浓海水管、浓海水阀、排水管、淡水槽、淡水管、淡水罐、电力储输设备、安装架。制盐工序设备有晒盐田、盐收集运输机具。其特征在于：水泵安装在海边。水泵经海水管连接海水罐。海水罐经海水管连接海水槽。海水槽安有海水槽水位控制器。海水槽上方安置冷凝器。海水槽上方的冷凝器底板安有海水上行通道。光伏组件覆盖冷凝器顶面。光伏组件连接电力储输设备。吸水材料粘贴在光伏组件下表面并经海水上行通道直达海水槽底面。冷凝器两侧有平行于海水槽的两条浓海水槽。冷凝器下面有平行于海水槽的淡水槽。淡水槽上的冷凝器底板有淡水流出通道。冷凝器、海水槽、浓海水槽、淡水槽都固定在水平的安装架上。安装架上有多条海水槽及浓海水槽、淡水槽平行布置，平行且相邻的两个冷凝器有一条共用浓海水槽，每条海水槽上安装多个冷凝器，形成一个模块。多个模块串联或并联。浓海水槽都连接浓海水管。浓海水管末端安浓海水阀。浓海水阀有两个出口，一个出口连接通向晒盐田的浓海水管，一个出口连接通向大海的排水管。浓海水阀在接通一个出口时，另一个出口处于断开状态。淡水槽经淡水管连接淡水罐。控制系统的控制中心连接水泵、海水槽水位控制器、浓海水阀、电力储输设备。所述各工序设备相连构成全套设备。全套设备在控制系统控制下按图1所述工艺流程运行。