专利名称：海水淡化装置的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及海水淡化装置。
背景技术：
由于淡水资源的缺乏，海水淡化的技术受到广泛的关注。由于盐水变成淡水，是一个熵减少过程，不可能自发进行，现有的海水淡化方法如蒸馏法、反渗透法、电渗析法等，都需要消耗大量的能量，这样就使得海水淡化的经济成本过高，不利于广泛应用。如图I所示，是现有的热力发电厂的工作原理图，热力发电厂在发电时，根据热力学第二定律，锅炉里的燃料燃烧产生的热量只有部分转换为电力，而乏蒸汽在冷凝时，放出的热量占了燃烧燃放热量的50%以上，这是巨大的余热。目前与600丽发电机组配套的锅炉蒸发量为2008t/h，一般每千克蒸汽在蒸汽器中冷凝时释放的汽化潜热为2383 2424kj/kg，因此凝汽器冷凝时所释放的热量约为I. 145*109kcal/h(lcal = 4. 1840J)，每小时可使约11万吨冷却水升温10°C，这一巨大的热源使火电厂排放的冷却水温度至少升高8°C以上。因此，如果能将热力发电厂的余热用于海水淡化，使废热有效利用，就能使淡化的成本大幅度降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用发电厂乏蒸汽的余热进行海水淡化的装置。本发明是这样实现的，提供一种海水淡化装置，包括空气增湿塔和空气脱湿塔，所述空气增湿塔和空气脱湿塔的上部相互连通；所述空气增湿塔包括加热列管、向空气增湿塔提供空气的鼓风装置、进水口、与所述进水口连通的布水管和供所述空气增湿塔中的海水排出的海水排出口，所述加热列管的两端分别设有输入热力发电厂乏蒸汽的热源入口及输出所述乏蒸汽的热源出口 ；所述空气脱湿塔内设有冷却列管及淡水排出口，所述冷却列管的两端分别设有入水口及出水口。进一步地，所述空气增湿塔中的进水口和海水排出口分别位于所述空气增湿塔的上方部位及下方部位。进一步地，所述空气增湿塔还包括安装在所述布水管上的喷头，所述布水管位于所述空气增湿塔内部的上方部位。进一步地，所述空气增湿塔的加热列管包括导管和安装在所述导管上的加热翅片。进一步地，所述热源入口和热源出口分别位于所述空气脱湿塔的上方部位及下方部位；所述热源入口输入热力发电厂乏蒸汽；所述热源出口与一汽水分离装置相连通，所述汽水分离装置与发电厂的冷凝器相连通。进一步地，所述空气脱湿塔的冷却列管包括导管和安装在所述导管上的散热翅片。
进一步地，所述入水口和出水口分别位于所述空气脱湿塔的下方部位及上方部位；所述入水口输入深处海水，所述出水口可与空气增湿塔上的进水口相连通，或者排放。进一步地，所述淡水排出口位于所述空气脱湿塔的下方部位或底部。进一步地，所述空气增湿塔表面和空气脱湿塔表面均设有保温层。进一步地，所述空气脱湿塔的下方部位还设有排气孔。所述脱湿塔上的排气孔与所述鼓风装置的进气口相连通。与现有技术相比，本发明海水淡化的装置能有效利用热力发电厂的余热制造淡水，使海水淡化的成本大幅度降低。
图I为现有的热力发电厂工作原理图；图2是本发明一较佳实施例的工作原理图；图3是本发明一较佳实施例的结构原理图。
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明在已有的热力发电厂的基础上进行改造，如图2所示，是本发明的工作原理图，在不影响热力发电厂正常运行的前提下，从汽轮机排出的乏蒸汽中分出一股用于本发明海水淡化装置的海水淡化。图2中，左边部分为现有的热力发电厂的设备及工作原理，而增湿塔、脱湿塔部分为本发明的海水淡化装置。具体地，如图2和图3所示，是本发明的一较佳实施例，该海水淡化装置包括空气增湿塔100和空气脱湿塔200，空气增湿塔100和空气脱湿塔200的上部相互连通。空气增湿塔100包括进水口 101、布水管102、喷头103、鼓风装置104、海水排出口 105和加热列管106。布水管102及喷头103位于空气增湿塔100内部的上方部位，并且与进水口 101相连通，本实施例中，输入进水口 101的海水可以是海面海水或者是空气脱湿塔冷却列管出水口排出的冷却海水。鼓风装置104位于空气增湿塔100的下方部位，海水排出口 105设于空气增湿塔100的底部或下方部位。加热列管106设于空气增湿塔100内部，加热列管106包括导管和安装在导管上的散热翅片(图中未标不)，加热列管106上端设有热源入口 1061，下端设有热源出口 1062，加热列管106的热源为发电厂汽轮机分出的乏蒸汽，乏蒸汽从上至下地流经加热列管106，使加热列管106外面的海水与空气的温度升高，海水蒸发，空气的湿度增加，形成较高温度(例如70° C左右)的饱和热湿空气。此夕卜，空气增湿塔100表面还设有保温层107，用于防止空气增湿塔内的温度降低。空气脱湿塔200内部设有冷却列管201和淡水排出口 202。冷却列管201包括导管和安装在导管上的散热翅片(图中未标不)，冷却列管201下方设有入水口 2011,上方设有出水口 2012，本实施例中，冷却列管内的冷却介质可以是海面海水或者是深处冷海水(最好是深处冷海水，因其温度低，温差大，淡水产量高)，深处冷海水具体可以通过水泵等装置取得或通过其他现有技术取得。海水从入水口 2011进入，自下而上地流经冷却列管201，使冷却列管外来自空气增湿塔饱和热湿空气冷却，饱和热湿空气中的水蒸气冷凝成为露水，汇集成淡水，从淡水出口排出。淡水排出口 202位于空气脱湿塔200的下方部位或底部。空气脱湿塔200表面设有保温层203，用于防止空气脱湿塔内的温度升高。此外，空气脱湿塔200的下方还设有排气孔204。上述海水淡化装置在制备淡水时，海水从进水口 101进入空气增湿塔100内的布水管102，由喷头103喷洒于空气增湿塔100内，并与鼓风装置104鼓进来的空气接触，使空气增湿塔100内的空气湿度增加，达到饱和，通过加热列管的加热，使海水蒸发，形成较高温度的饱和热湿空气，塔内的饱和热湿空气在鼓风装置104的带动下，由空气增湿塔100进入空气脱湿塔200内，饱和热湿空气在空气脱湿塔200内被冷却列管201冷却后变成露水，汇集成淡水从淡水相出口 202流出。上述增湿塔100内未蒸发掉的海水从海水排出口 105中排出。为了更好地实现资源循环利用，上述热源出口 1062可与一汽水分离装置300相连 通，汽水分离装置300同时与发电厂的冷凝器相连通。这样，从加热列管106的热源出口1062排出的乏蒸汽经过汽水分离装置进行汽水分离后，得到空气和冷凝水，得到的空气可循环到热力发电厂的冷凝器中，得到的冷凝水可回收再利用。此外，上述脱湿塔200上的排气孔204可与鼓风装置104的进气口相连通。这样，空气脱湿塔200内的空气从排气孔204排出后可循环到鼓风装置104的进气口，从而循环吹入增湿塔100内。脱湿塔200上的出水口 2012可与增湿塔100上的进水口 101相连通。这样，从冷却列管201出水口 2012排出的海水，可进入空气增湿塔100的进水口 101再次利用，有利于提高进入空气增湿塔内海水的温度，增加饱和热湿空气的温度，提高淡水产量。下面，根据上述的海水淡化装置，举几个实际应用例进行说明，下表中所列出的多个温度及相对湿度条件下空气的绝对湿度值及焓值均来自空气的湿焓图
I温度I相对湿度~绝对湿度^ 冷却到BI点产生淡水 …、、O__% 克/KG干空气KJ/KG千空气__克/KG干空气_
A306016715.5
B22410018.5718
B330100279916.5
B4351003612825.5
BI1510010.542——例I :路线A —BI。假定海面空气温度为30°C，空气相对湿度为60%，此时状态点在表I中的A点，绝对湿度为16克/KG干空气，焓为71KJ/KG干空气。这时，假如用深处海水将这空气冷却到BI点，即假定冷却到15°C，(绝对湿度为10. 5克/KG干空气)，将产生16-10. 5 = 5.5克露水，即淡水。这就是说，利用了深处海水这个冷原，不消耗能量(提升、输送海水、空气的能量除外)，就可以得到淡水。例2 :路线A — B2 — BI。假定用30°C海水增湿空气，使之来饱和。不外加热量，状态将沿着等焓线移动到饱和线(相对湿度100%线)交点B2点，温度将降到24°C (绝对湿度为18. 5克/KG干空气)。这时，假如用深处海水将之冷却到BI点，即假定冷却到15°C，将产生18. 5-10. 5 = 8克淡水。这就是说，利用了深处海水这个冷原，再加增湿空气过程，不消耗能量，就可以得到比上述例I多的淡水。例3 :路线A —B3 —B2 —BI。还假定用30°C海水增湿空气，使空气来饱和；同时，海水有比较大的热量，使空气基本上不降温，形成30°C的饱和空气，即到达表I中的B3点(绝对湿度为27克/KG干空气)。再将之冷却，越过B2到BI，将得到27-10. 5 = 16. 5克淡水，比上述例2的产量增加。这就是说，再用海面海水作为热源来加热被增湿的空气，就可以得到比上述例2更多的淡水。例4 :路线A — B4 — B3 — B2 — BI。以上二种路线，是不外加热源的情况，现在假定另有热源，例如发电厂的乏蒸汽、太阳能或其他热源，使空气温度同时提高，这时，再假定空气温度到达35°C，即达到表I中的B4点(绝对湿度36克/KG干空气)。这时假如用30°C海水来冷却，假定冷却到了 30°C，B3点，得到淡水36-27 = 9克。可是，假如是用深处
海水将之冷却，越过B3点、B2点到BI点，将产生淡水36-10. 5 = 25. 2克，是9克的2. 8倍。综上所述，本发明海水淡化的装置能有效利用热力发电厂的余热制造淡水，使海水淡化的成本大幅度降低。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种海水淡化装置，包括空气增湿塔和空气脱湿塔，其特征在于，所述空气增湿塔和空气脱湿塔的上部相互连通；所述空气增湿塔包括加热列管、向空气增湿塔提供空气的鼓风装置、进水口、与所述进水口连通的布水管和供所述空气增湿塔中的海水排出的海水排出口，所述加热列管的两端分别设有输入热力发电厂乏蒸汽的热源入口及输出所述乏蒸汽的热源出口 ；所述空气脱湿塔内设有冷却列管及淡水排出口，所述冷却列管的两端分别设有入水口及出水口。
2.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述空气增湿塔中的进水口和海水排出口分别位于所述空气增湿塔的上方部位及下方部位。
3.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述空气增湿塔还包括安装在所述布水管上的喷头，所述布水管位于所述空气增湿塔内部的上方部位。
4.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述空气增湿塔的加热列管包括导管和安装在所述导管上的加热翅片。
5.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述热源入口和热源出口分别位于所述空气脱湿塔的上方部位及下方部位；所述热源入口输入热力发电厂乏蒸汽；所述热源出口与一汽水分离装置相连通，所述汽水分离装置与发电厂的冷凝器相连通。
6.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述空气脱湿塔的冷却列管包括导管和安装在所述导管上的散热翅片。
7.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述入水口和出水口分别位于所述空气脱湿塔的下方部位及上方部位；所述入水口输入深处海水，所述出水口可与空气增湿塔上的进水口相连通，或者排放。
8.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述淡水排出口位于所述空气脱湿塔的下方部位或底部。
9.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述空气增湿塔表面和空气脱湿塔表面均设有保温层。
10.如权利要求I所述的海水淡化装置，其特征在于，所述空气脱湿塔的下方部位还设有排气孔；所述空气脱湿塔上的排气孔与所述鼓风装置的进气口相连通。
全文摘要
本发明涉及一种海水淡化装置，包括空气增湿塔和空气脱湿塔，空气增湿塔和空气脱湿塔的上部相互连通；空气增湿塔包括加热列管、向空气增湿塔提供空气的鼓风装置、进水口、与所述进水口连通的布水管和供空气增湿塔中的海水排出的海水排出口，加热列管的两端分别设有输入热力发电厂乏蒸汽的热源入口及输出乏蒸汽的热源出口；空气脱湿塔内设有冷却列管及淡水排出口，冷却列管的两端分别设有入水口及出水口。上述海水淡化的装置能有效利用热力发电厂的余热制造淡水，使海水淡化的成本大幅度降低。
文档编号C02F1/04GK102815757SQ20121028971
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者王大定, 李建光, 何世武, 王丹, 崔磊, 吴超 申请人:深圳市洁驰科技有限公司