[发明专利]塔式太阳能-风能海水汽化制水设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔式太阳能-风能海水汽化制水设备，尤其是涉及一种环海岛屿的海水淡化供水、供电工程，可以推广应用于沿海城市、农村的海水淡化以及内陆地区沿江、沿湖的污水净化，属于海水淡化技术领域和污水净化技术领域。

背景技术

半个多世纪以来，公知的国内外海水淡化技术主要有高温闪蒸蒸馏法、中温多效蒸馏法和反渗透膜法等多种，制水成本高、售水价格贵是共同存在的最大瓶颈性问题，根本无法与现有用水价格相竞争，只能适用于极少数富裕和极端缺水沿海城市中的补充性饮用水和部分工业补水工程，不能用于全部解决沿海城市的生活用水、工业用水、生态环境用水和农业灌溉用水等缺水问题，更不能解决多数经济欠发达大规模缺水的沿海城市和农村的水资源危机，对于沿江、沿河、沿湖等广袤内陆地区严重的干旱缺水问题无法推广应用，特别是对于海域中许多无水、无电、无人居的环海岛屿更无法安装使用。常规海水淡化技术的主要特点是：用城市电网中的电力作为能源动力，驱动蒸汽锅炉或高压水泵，产生中高温蒸汽或高压，通过海水蒸馏或反渗透膜而实现从脱盐制取淡水。其结果是：各海水淡化工艺设备布置分散，占用土地面积多，工程投资大；中高温蒸汽或高压技术，对于设备材料的防腐蚀和承压要求较高，设备投资增大；大量耗用市电网中的电力能源，能耗成本大、制水成本高、售水价格贵，还严重污染沿海城市和海洋的生态环境；常规海水淡化工程的制水纯度差、产水率低、淡水产量小；从根本上制约了其商业化市场的推广应用。

我国各水系中的许多江河湖泊及地下水均受到了不同程度的水质性污染，是导致水资源匮乏的主要原因之一，也是污染和破坏生态环境的根源之一，然而，国内外至今还没有一种理想的技术设备适用于低成本、高效率、大规模的污水净化处理。

发明内容

要解决的技术问题本发明塔式太阳能-风能海水汽化制水设备要解决以下技术问题：

1、现有海水淡化技术只能用于少数沿海城市，不能推广应用于所有沿海城市和农村，无法应用于无水、无电的环海岛屿上，更不能应用于沿江、沿河、沿湖等广袤内陆的干旱缺水地区；

2、现有海水淡化技术的运行动力完全依赖于城市电网中的电力能源，是一个耗电大户，加剧我国的能源危机，运行成本太高，售水价格昂贵，与现有城市自来水价格根本不具备可比性；

3、现有海水淡化技术大量消耗污染性常规能源，对于陆地和海洋的生态环境污染破坏严重；

4、现有海水淡化工程中的各种设备安装在地面上，大量的占用土地，致使工程投资增大，；

5、现有海水淡化技术中，对于电力和锅炉蒸汽的能源利用率很低，而且很难回收和再利用；

6、现有海水淡化采用单一的锅炉高温加热、中温加热或高压反渗透技术，产水率低、淡水产量小、纯度差，很难形成大规模制水，不能全面的解决城市农村的生活用水、工业用水、农业灌溉用水、生态环境用水问题，而且无法远距离输送，不能根本解决我国的干旱缺水问题；

7、现有海水淡化设备规格分级凌乱不清，很难实现性能型谱化、规格系列化和产品通用化；

8、现有海水淡化技术从根本上说，是不符合水运行的自然规律，因而不具有发展前景。

技术方案

以礁滩式环海岛屿上应用的直立型塔式制水设备为代表实例，来说明本发明的技术方案。

本发明的塔式太阳能-风能海水汽化制水设备，简称塔式制水设备，是由塔基中的预处理池、浓盐水池、承重支柱、环形平台，塔身中的低温加热室、正四棱柱筒形冷凝室、汽化室、锥型冷凝室，塔顶中的冷水箱，共三个部分9个主要功能部件自下而上逐层组建而形成的一体化塔式结构，为了不占或少占土地，整体设备选址建筑在环海岛屿的滩涂浅水区，塔基的预处理池在海水面以下，池顶盖板及以上部分在海水面以上；在塔身内部装配U型气液换热器、电辅助加热器、雾化喷头，塔身外部安装水泵、风机、排气阀、检测探头、显示控制器和管路系统；在塔式制水设备的两侧安装配置磁浮风力发电机的风力发电系统，南侧安装窗式孔板太阳能空气集热器矩阵的循环式太阳能加热系统，便组成了塔式太阳能-风能海水汽化制水工程，简称塔式制水工程。

在塔基中，浓盐水池、承重支柱和环形平台均为正方形钢筋混凝土结构，多个承重支柱均匀的同心布置在浓盐水池外围，环形平台建筑在浓盐水池和承重支柱的顶面上，环形平台的外缘周圈均匀的预埋螺栓群。