一种利用浓盐水进行发电的装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109538430A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811644384.5(22)申请日2018.12.29(71)申请人河钢股份有限公司地址050023河北省石家庄市体育南大街385号(72)发明人常金宝刘金哲田京雷张振全冯振勇王鑫国孙志强(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人刘伟(51)Int.Cl.F03G7/04(2006.01)F03B13/00(2006.01)C02F9/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种利用浓盐水进行发电的装置和方法(57)摘要一种利用浓盐水进行发电的装置和方法，属于盐差能发电设备和方法技术领域。其技术方案是：淡水预处理组件通过淡水供水泵和淡水管道与渗透膜组件的淡水侧进口相连接，浓盐水预处理组件通过浓盐水供水泵和浓盐水管道与热交换器相连接，外加热源与热交换器相连接，加热后的浓盐水管道与渗透膜组件的浓盐水进口相连接，渗透膜组件的浓盐水出水管道与水轮发电装置相连接，水轮发电装置的出水管道与压力交换器相连接，压力交换器与热交换器相连接，热交换器与混合处理装置相连接。本发明能够更加高效地利用浓盐水进行发电，为浓盐水的综合利用提供一种新的解决方案，同时减少水资源的浪费，避免浓盐水排放造成的环境污染。CN109538430ACN109538430A权利要求书1/2页1.一种利用浓盐水进行发电的装置，其特征在于：它包括淡水预处理组件（1）、浓盐水预处理组件（2）、淡水供水泵（3）、浓盐水供水泵（4）、外加热源（5）、压力交换器（6）、热交换器（7）、渗透膜组件（8）、水轮发电装置、混合处理装置（15），淡水预处理组件（1）通过淡水供水泵（3）和淡水管道与渗透膜组件（8）的淡水侧进口相连接，浓盐水预处理组件（2）通过浓盐水供水泵（4）和浓盐水管道与热交换器（7）相连接，外加热源（5）与热交换器（7）相连接，加热后的浓盐水管道与渗透膜组件（8）的浓盐水进口相连接，渗透膜组件（8）的浓盐水出水管道与水轮发电装置相连接，水轮发电装置的出水管道与压力交换器（6）相连接，压力交换器（6）与热交换器（7）相连接，热交换器（7）与混合处理装置（15）相连接。2.根据权利要求1所述的利用浓盐水进行发电的装置，其特征在于：所述淡水预处理组件（1）、浓盐水预处理组件（2）均由多介质过滤器、臭氧发生器和氧化反应器组成，多介质过滤器与氧化反应器相连，氧化反应器与臭氧发生器相连。3.根据权利要求1所述的利用浓盐水进行发电的装置，其特征在于：所述渗透膜组件（8）由膜组件外壳（9）、膜束（10）、膜丝（11）、膜束支撑（12）组成，渗透膜组件（8）的外部为膜组件外壳（9），膜束支撑（12）位于膜组件外壳（9）内，膜丝（11）为中空管式结构，膜丝（11）内部为淡水侧，外部为浓盐水侧，若干膜丝（11）组合为一个膜束（10），多个膜束（10）以同心圆的方式固定于膜束支撑（12）的管道内，淡水在膜丝（11）内部淡水侧，浓盐水在膜丝（11）外侧浓盐水侧，淡水和浓盐水为流动方向相反的相对流动。4.根据权利要求1所述的利用浓盐水进行发电的装置，其特征在于：所述多个渗透膜组件（8）可串联和并联使用，以提高处理处理效率和处理规模。5.根据权利要求1所述的利用浓盐水进行发电的装置，其特征在于：，所述水轮发电装置包括水轮机（13）和发电机组（14），水轮机（13）与浓盐水出水管道相连接，发电机组（14）与水轮机（13）相连接。6.一种使用上述利用浓盐水进行发电的装置进行发电的方法，它采用以下步骤进行：a.将淡水和浓盐水分别注入淡水预处理组件（1）、浓盐水预处理组件（2），对于淡水SS和COD的处理采用多介质过滤和臭氧氧化法，尽可能不添加其它盐类药剂，以免降低盐度差，对浓盐水的处理采用混凝沉淀和高级氧化法，不添加使水中硬度增加的药剂，防止对渗透膜组件（8）的污染；b.淡水通过淡水供水泵（3）泵入渗透膜组件（8）的淡水侧；c.浓盐水通过浓盐水供水泵（4）泵入热交换器（7），由外加热源（5）进行加热，提高浓盐水进水温度，然后泵入渗透膜组件（8）的浓盐水侧,同时浓盐水供水泵（4）为渗透膜组件（8）浓盐水侧提供一定大小的基础压力，增加浓盐水侧和淡水侧的渗透压差；d.在渗透膜组件（8）中，在盐度差的作用下，水由淡水侧向浓盐水侧转移，并在浓盐水侧产生流体静压，浓盐水在浓盐水侧基础压力的作用下，驱动连接在浓盐水侧管道上的水轮机（13），水轮机（13）带动发电机组（14）进行发电；e.发电后的浓盐水通过压力交换器（6），由压力交换器（6）回收剩余压力，节省能耗；f.经过压力交换的浓盐水通过热交换器（7）进行热