一种能源再利用装置和能源利用系统的制作方法

文档序号:10324081阅读:607来源:国知局
一种能源再利用装置和能源利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及能源再利用领域,尤其涉及一种能源再利用装置和能源利用系统。
【背景技术】
[0002]液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)作为清洁能源,越来越受到人们的青睐,被广泛应用在发电等领域,特别对于一些特定的地区,如海岛、荒漠、草原等缺乏电力,利用LNG发电具有无污染、成本低廉等特点,但是利用LNG发电过程中会产生大量的热能和冷能,现有技术中,对于此部分热能和冷能的利用大都采用分别回收利用,比如,对于热能的利用通常采用换热获得热水,但对热水的利用会受季节的影响,利用效率低;对于冷能的利用一般采用储存的方式,对技术的要求高且有一定的时限性。总之,急需一种对LNG发电过程中产生的大量的热能和冷能的合理、高效利用的装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种能源再利用装置和能源利用系统,能够解决LNG发电系统中产生的热能和冷能的回收利用的问题,不受季节、时间的影响,利用效率高。
[0004]为达到上述目的,本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0005]—种能源再利用装置,适用于有热能和冷能产生的能源利用系统,所述能源利用系统包括:第一装置和第二装置,所述第一装置工作时有冷能产生,所述第二装置工作时有热能产生;所述能源再利用装置包括:膜蒸馏组件,用于蒸馏待处理液;所述膜蒸馏组件的低温侧通过吸收所述第一装置的冷能维持在第一温度阈值,所述膜蒸馏组件的高温侧通过吸收所述第二装置的热能维持在第二温度阈值,所述第二温度阈值中的温度均高于所述第一温度阈值中的温度。
[0006]可选地,所述膜蒸馏组件的低温侧与所述第一装置之间设置有第一换热组件,所述膜蒸馏组件的高温侧与所述第二装置之间设置有第二换热组件。
[0007]可选地,所述第一换热组件包括:用于吸收所述第一装置工作时产生的冷能的冷媒箱;所述冷媒箱与所述第一装置之间通过第一冷媒工质进行热交换;所述冷媒箱与所述膜蒸馏组件的低温侧通过第二冷媒工质进行热交换;所述第二换热组件包括:用于利用所述第二装置工作时产生的热能来加热待处理液的热料液箱;所述热料液箱与所述第二装置之间通过换热工质进行热交换。
[0008]可选地,所述的能源再利用装置,还包括:温度检测装置,用于检测所述膜蒸馏组件低温侧的温度,以及所述膜蒸馏组件高温侧的温度;控制装置,用于根据所述温度检测装置反馈的温度值,控制所述第一冷媒工质的流量以及所述换热工质的流量。
[0009]可选地,所述第一装置与所述冷媒箱之间设置有可调节所述第一冷媒工质流量的可控开关阀或者变频栗,和/或,所述第二装置与所述热料液箱之间设置有可调节所述换热工质流量的可控开关阀或者变频栗;所述控制装置与所述可控开关阀或者所述变频栗的控制端相连。
[0010]可选地,所述能源再利用装置,还包括:与所述控制装置相连的第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀;所述第一三通阀的第二端口的第一流道与所述冷媒箱的第一冷媒工质出口相连接,第二端口的第二流道与所述第三三通阀第二端口的第二流道相连接,第一端口与所述第一装置的第一冷媒工质入口相连接;所述第二三通阀的第一端口与所述第一装置的第一冷媒工质出口相连接,第二端口的第一流道与所述冷媒箱的第一冷媒工质入口相连接,第二端口的第二流道与所述第二装置的换热工质入口相连接;所述第三三通阀的第一端口与所述第二装置的换热工质出口相连接,第二端口的第一流道与所述热料液箱的换热工质入口相连接;所述控制装置还用于在检测到所述第一换热组件或所述第二换热组件停止工作时,控制各三通阀的第一端口与所述三通阀的第二端口的第二流道导通,否则所述三通阀的第一端口与所述三通阀的第二端口的第一流道导通。
[0011 ] 可选地,所述能源再利用装置,还包括:检测装置,与所述控制装置相连,用于检测所述第一换热组件或所述第二换热组件是否处于工作状态。
[0012]可选地,所述能源利用系统为液化天然气利用系统,所述第一装置为气化装置,所述第二装置为将天然气的化学能转化为机械能及随热能的转化装置。
[0013]可选地,所述转化装置为内燃机时,吸收所述第二装置热能的换热工质为内燃机缸套水。
[0014]可选地,还包括:蒸馏装置,用于利用所述第二装置工作时的热能加热待处理液,或者待处理液经过所述膜蒸馏组件获得的浓缩液。
[0015]本实用新型实施例还提供一种能源利用系统,包括任一项所述的能源再利用装置。
[0016]本实用新型实施例提供的能源再利用装置和能源利用系统,利用能源利用系统中产生的冷能和热能驱动膜蒸馏组件,同时解决了能源利用系统(如LNG发电系统)中伴生热能和冷能的回收利用的问题,不受季节、时间的影响,利用效率高。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为本实用新型实施例提供的能源再利用装置的结构示意图;
[0019]图2为本实用新型实施例提供的能源再利用装置的结构图。
[0020]附图标记
[0021]10-能源利用系统,20-能源再利用装置,120-第一装置,130-第二装置,21-膜蒸馏组件,22-热料液箱,23-冷媒箱,24-温度检测装置,25-控制装置,26-循环栗,271-第一三通阀,272-第二三通阀,273-第三三通阀。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0023]本实用新型实施例提供一种能源再利用装置20,如图1所示,该系统适用于有热能和冷能产生的能源利用系统10,能源利用系统10包括:第一装置120和第二装置130,第一装置120工作时有冷能产生,第二装置130工作时有热能产生;能源再利用装置20包括:膜蒸馏组件21,用于蒸馏待处理液;膜蒸馏组件21的低温侧通过吸收第一装置120的冷能维持在第一温度阈值,膜蒸馏组件21的高温侧通过吸收第二装置130的热能维持在第二温度阈值,第二温度阈值中的温度均高于第一温度阈值中的温度。
[0024]上述的温度阈值即温度范围,蒸馏组件21的低温侧通过吸收第一装置120的冷能维持在第一温度阈值,膜蒸馏组件21的高温侧通过吸收第二装置130的热能维持在第二温度阈值,即利用第一装置120的冷能使膜蒸馏组件21的低温侧维持在第一温度范围内,利用第二装置130的热能使膜蒸馏组件21的高温侧维持在第二温度范围内,为保证膜蒸馏组件21正常工作,膜蒸馏组件21高温侧温度总是大于低温侧的温度,即第二温度范围中的温度均高于第一温度范围中的温度。
[0025]膜蒸馈(membrane distilIat1n,简称MD)是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程,可用于水的蒸馏淡化,对水溶液去除挥发性物质。例如,当不同温度的水溶液被疏水微孔膜分隔开时,由于膜的疏水性,两侧的水溶液均不能透过膜孔进入另一侧,但由于高温侧水溶液与膜界面的水蒸汽压高于低温侧,水蒸汽就会透过膜孔从高温侧进入低温侧而冷凝,这与常规蒸馏中的蒸发、传质、冷凝过程十分相似,所以称其为膜蒸馏过程。实现上述过程的设备称为膜蒸馏组件。
[0026]本实施例利用第一装置120工作时产生的冷能使膜蒸馏组件21—侧维持低温,同时利用第二装置130工作时产生的热能使膜蒸馏组件21另一侧维持高温,即利用能源利用系统10产生的冷能和热能
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