本发明涉及高盐废水电解制氢领域，尤其涉及一种高盐废水电解槽制氢余热回收的冷电淡一体化喷射式循环系统。
背景技术：
1、我国目前化工园区常年产生大量的高盐废水，高盐废水的处理与消纳存在问题。利用多级闪蒸等技术能耗较高，从长期看来并不是最优方案。
2、为了解决以上问题，提出本技术。
技术实现思路
1、为此，本发明提出一种高盐废水电解槽制氢余热回收的冷电淡一体化喷射式循环系统，本系统可以利用西北地区丰富的太阳能资源作为高盐废水电解槽供电，利用电解槽产气过程中的余热作为热源，对冷、电和淡三种资源进行一体化的有效生产，同时减少对盐回收设备的占用，为解决西北化工区域多种资源联产的问题提供了可行的方案。
2、本发明提供了一种高盐废水电解槽制氢余热回收的冷电淡一体化喷射式循环系统，该系统由太阳能耦合高盐废水电解制氢集热模块、产电模块、淡盐分离模块和制冷模块组成。
3、各部件和连接如下：
4、太阳能耦合高盐废水电解制氢集热模块包括太阳能、高盐废水制氢电解槽、高盐废水余热回收装置、余热回收集热器、导热油泵和储热罐，其中高盐废水制氢余热回收集热器、导热油泵和储热罐通过导热油管路连接。
5、高盐废水电解槽利用太阳能作为制氢电力来源，高效利用太阳能电力产氢产热；余热回收集热器出口与储热罐入口连接，储热罐出口与导热油泵入口连接，导热油泵出口通过导热油管路进入蒸汽发生器并最终与余热回收集热器入口连接，至此形成高盐废水电解槽制氢余热回收集热模块的闭合循环。
6、高盐废水电解槽制氢余热回收模块以导热油为介质，将电解槽余热转化为热能，并作为产电模块的热源。产电模块包括蒸汽发生器、膨胀机、发电机、第一喷射器、淡水冷凝器、淡水泵、预热器、淡水收集箱、重力高盐废水箱和高盐废水收集箱。重力高盐废水箱出口与淡水冷凝器的冷水管入口连接，并在冷水管出口处分为两部分，一部分流入高盐废水收集箱，另一部分进入淡盐分离模块的高盐废水蒸发槽中；淡水冷凝器的下出水口与淡水收集箱入口连接，淡水冷凝器的上出水口与淡水泵入口连接；淡水泵出口与预热器冷流体管路入口连接，预热器冷流体管路出口与蒸汽发生器循环工质水管入口连接，蒸汽发生器循环工质水管出口与膨胀机入口连接；膨胀机通过转轴与发电机直连，膨胀机中部抽气口与第一喷射器工作流体入口连接，膨胀机出口与预热器热流体管路入口连接；预热器热流体管路出口和第一喷射器喷嘴出口都与淡水冷凝器水蒸气入口连接，至此形成以淡水为循环工质的产电模块的闭合循环。
7、淡盐分离模块包括第一喷射器、高盐废水蒸发槽和浓高盐废水收集箱。第一喷射器的引射流体入口与高盐废水蒸发槽顶部的水蒸汽出口连接，高盐废水蒸发槽的高盐废水进口与产电模块的淡水冷凝器冷水管出口的一个分路连接，高盐废水蒸发槽底部的浓高盐废水排出口与高盐废水收集箱进口连接，高盐废水蒸发槽的制冷剂侧出口分别与制冷模块的节流阀进口和制冷剂泵进口连接，高盐废水蒸发槽的制冷剂侧入口与制冷模块的第二喷射器喷嘴出口连接。
8、制冷模块包括节流阀、制冷蒸发器、压缩机、第二喷射器、高盐废水蒸发槽和制冷剂泵。节流阀入口和制冷剂泵入口都与高盐废水蒸发槽的制冷剂侧出口连接，制冷剂泵出口与第二喷射器工作流体入口连接，第二喷射器喷嘴出口与高盐废水蒸发槽的制冷剂侧入口连接；节流阀出口与制冷蒸发器工质入口连接，制冷蒸发器工质出口与压缩机入口连接，压缩机出口与第二喷射器引射流体入口连接，至此形成以制冷剂为循环工质的制冷模块的闭合循环。
9、综合上述的结构关系，太阳能耦合高盐废水电解制氢集热模块、产电模块、淡盐分离模块和制冷模块在结构上相互配合，组成本发明所提供的一种以太阳能供电高盐废水余热回收的冷电淡一体化喷射式循环系统。
10、本发明的工作原理如下：
11、本发明所提供的一种高盐废水电解槽制氢余热回收的冷电淡一体化喷射式循环系统包括太阳能耦合高盐废水电解制氢集热模块、产电模块、淡盐分离模块和制冷模块。太阳能模块在日间捕获太阳能，高盐废水电解槽利用太阳能作为制氢电力来源，将高盐废水电解槽制氢余热回收转化为导热油的热能，并储存到储热罐中备用。导热油被导热油泵从储热罐中抽出，流入产电模块的蒸汽发生器中作为热源放热，冷却后的导热油流回到余热回收集热器中重新收集太阳能。
12、产电模块以淡水作为循环工质，冷淡水被淡水泵从淡水冷凝器中抽出并增压，经过预热器预热后流入蒸汽发生器中进一步吸热蒸发形成饱和水蒸气。饱和水蒸气进入膨胀机中膨胀做功，并通过转轴带动发电机进行发电。进入膨胀机中的水蒸气分为两部分，一部分水蒸气在做功的过程中分离出来，作为工作流体进入第一喷射器对高盐废水蒸发槽的水蒸气进行引射，从第一喷射器喷嘴出口喷出的水蒸汽进入淡水冷凝器冷凝生成淡水；另一部分完全做功变成乏气，但仍具有一定热量，进入预热器的热流体管路作为热源对冷淡水进行预热。热乏气此时为放热过程，预热器的冷流体管路的冷淡水作为冷源对热乏气进行预冷凝，再进入淡水冷凝器进行最后的冷凝。重力高盐废水箱的高盐废水通过独立的冷水管进入淡水冷凝器，作为冷源冷凝水蒸气。淡水冷凝器中的淡水体积一直维持在一定值，而新生成的淡水通过下出水口流至淡水收集箱中。
13、淡盐分离模块是产电模块和制冷模块的连接枢纽。在淡盐分离模块中，高盐废水蒸发槽既可以冷凝制冷模块的制冷剂，也可以为淡盐分离模块蒸发高盐废水。首先制冷剂从制冷模块的第二喷射器喷嘴出口喷出后进入高盐废水蒸发槽的制冷剂侧，具有一定热量的制冷剂作为热源加热高盐废水并使之蒸发。高盐废水蒸发槽的高盐废水来自淡水冷凝器预热后的高盐废水，由于第一喷射器的抽吸作用，高盐废水蒸发槽的水蒸气侧会形成负压空间，加速高盐废水的蒸发和制冷剂的冷凝，同时形成的负压空间和重力作用将新的高盐废水从重力高盐废水箱补充到高盐废水蒸发槽。蒸发生成的水蒸气由第一喷射器引射至淡水冷凝器中冷凝生成淡水，而高盐废水由于蒸发作用浓度不断提高，最终生成的浓高盐废水从高盐废水蒸发槽底部收集到浓高盐废水收集箱中储存，后续可作为制盐原料，至此淡盐分离过程完成。
14、在制冷模块中，经过高盐废水蒸发槽冷却的制冷剂分为两部分，一部分经过制冷剂泵加压后作为第二喷射器的工作流体；另一部分经过节流阀等焓降压变成低压低温制冷剂，再经过制冷蒸发器蒸发吸热制冷，再由压缩机进行第一段压缩升压，然后作为引射流体进入第二喷射器，被引射进行第二段升压至冷凝压力。利用第二喷射器进行二段升压有利于减少压缩机功耗，降低系统整体能耗。最后制冷剂蒸汽回到高盐废水蒸发槽中进行冷凝。至此，本发明系统通过四个模块的相互配合完成了利用太阳能进行辅助的冷电淡一体化生产。
15、与现有的技术相比，本发明的有益效果如下：
16、本发明所提供的一种太阳能供能高盐废水电解槽制氢余热回收装置的冷电淡一体化喷射式循环系统，在充分利用可再生绿色能源太阳能的基础上，以喷射器为连接系统的枢纽，在四个模块的相互配合下完成冷能、电能和淡水三种资源的一体化生产。因此，本系统具有清洁、高效、空间利用率高等优点，成本低、产出多。