基于西北贫困区的热伏耦合型苦咸水淡化装置研究

针对中国西北贫困区和苦咸水地区交叉区域的淡水资源缺乏和光照资源丰富的现状,将太阳能光热和光伏技术耦合在一起,将蒸发舱与冷凝舱集成为一体,设计一种微型苦咸水淡化装置,并介绍其工作原理、主要组成部件、能量传输模型、影响产水量的主要因素及其之间的关系。研究结果表明:淡化装置在3种不同模式(光热模式、热伏耦合模式、电加热模式)下工作的产水速率有所不同,光热模式的最高产水速率是354 mL/h,热伏耦合模式的最高产水速率是536 mL/h,比光热模式提高了51.2%,但不如电加热模式的高,其产水速率可达到2389 mL/h,3种模式的产水速率依次为递增的关系。     

户用多效太阳能苦咸水蒸馏器产水特性研究

工业化太阳能苦咸水淡化装置占地面积大、初始投资高,难以应用于分布式户用苦咸水淡化过程。文章设计了一种户用多效太阳能苦咸水蒸馏器,该蒸馏器具有占地面积小、低品位热能驱动、运行简单等特点,可以实现分布式制备淡水。文章在实际天气条件下,测试了由平板太阳能集热器供能的户用多效太阳能苦咸水蒸馏器的产水速率,研究了该蒸馏器蒸发冷凝温度的变化情况,以及竖直方向冷凝温度梯度的分布情况。研究结果表明,晴天稳态运行时,户用多效太阳能苦咸水蒸馏器内蒸发冷凝温差的最大值约为22℃,沿竖直方向第一效冷凝套筒的冷凝温差约为9.8℃,该蒸馏器的最大产水速率为23.53 g/min,可以满足偏远地区小型户用淡水的制备需求。     

多效管式太阳能苦咸水淡化装置热质传递强化研究

针对管式太阳能蒸馏苦咸水淡化装置产水率低的问题,提出了一种多效管式太阳能苦咸水淡化装置。文章介绍了淡化装置的构造和运行原理,提出了两种强化管式太阳能苦咸水淡化装置内部传热传质效能的方法,测试了装置在定功率和定温度运行条件下蒸发温度、冷凝温度和产水量的变化,研究了对其第二效套筒风冷和水冷条件下,装置淡水产量随运行温度变化的规律。研究结果表明:在输入功率为335 W时,装置的性能系数达到1.37;当加热温度为80℃,对装置套筒进行风冷强化时,淡水产量为1.248 kg/h,比无风冷时的装置淡水产量增加了82.5%;当对装置套筒进行水冷强化时,淡水产量为1.556 kg/h,是无水冷时的装置淡水产量的2.28倍。     

横管式太阳能苦咸水淡化装置产水性能研究

提出一种新型横管式太阳能苦咸水淡化装置,介绍装置的工作原理,通过建立装置内传热传质关系,得到单效及两效横管式太阳能苦咸水淡化装置的淡水产量预测值。用电加热管代替太阳能集热系统,对单效和两效装置在稳态运行时测点温度变化和产水速率进行测试。结果表明:两个装置稳态运行时,蒸汽主要在套管内上部进行凝结,产水速率均随加热温度的升高而增大,两效淡化装置在加热温度为80℃时的淡水产量为0.728 kg/h,是单效装置的2.1倍,实验测试值与理论计算值随温度变化趋势一致,两效淡化装置性能系数可达1.67。     

海水淡化和电厂水电热联产

地球上水的总储量是很丰富的，但能够被人类直接利用的淡水资源却非常少。全球目前已有14亿人口缺乏安全清洁的饮用水，即平均每5人中便有1人缺水用。21世纪将是争水的世纪，这已是不争的事实!海水（苦咸水）淡化是解决淡水紧缺的一条最有效的重要战略途径，已成为当今世界各国的共识。 文章分析了人类水的形势、出路及海水淡化的原理和方法；综合介绍了世界和我国海水淡化研究、产业的现状和前景。指出人类淡水应用的广阔前景，并建议尽早开发水电联产的汽轮机组，以拓展产品的市场空间。     

三效竖管降膜蒸发式太阳能苦咸水淡化装置性能研究

针对传统太阳能苦咸水淡化装置产水量小、能量利用效率低等缺陷,文章设计、制作了一种具有回热功能的三效竖管降膜蒸发式太阳能苦咸水淡化装置,利用该装置可以有效地回收水蒸气的冷凝潜热。文章对该装置在不同输入功率下的瞬态、稳态性能进行分析,对不同运行工况下该装置的性能系数进行计算,同时,对该装置在回热和非回热运行工况下的进水温度、蒸发冷凝温差和产水速率等进行对比研究。分析结果表明:当输入功率为335 W时,稳态运行条件下,该装置的产水速率为175 g/10 min,性能系数最大,可达到2;定温运行工况下,采用回热运行模式时,该装置的产水速率大于非回热运行模式,最大可增加40.67%。     

哈锅一带一路海水淡化示范项目获中国水业优秀工程奖

<正>日前,在2017青岛国际水大会水业中国"星光奖"评选中,哈尔滨锅炉厂有限责任公司一带一路示范项目巴基斯坦卡西姆海水淡化项目喜获"2017中国十大水业优秀工程"奖,彰显了哈锅水务产业的综合实力和品牌形象。哈锅设计的巴基斯坦卡西姆港电厂海水淡化项目,所有用水均采用海水淡化产水,为电厂提供锅炉补给水、工业水和生活饮用水,该项目产水量达1.7万吨/天。项目采用超滤和两级     

锥台式降膜蒸发太阳能苦咸水淡化装置实验研究

针对传统太阳能苦咸水淡化装置运行过程中水体热容量大、传热距离长的问题,文章提出并设计了新型锥台式降膜蒸发太阳能苦咸水淡化装置,通过倾斜冷凝面以拦截浮升水蒸气,从而缩短了苦咸水液膜蒸发传热距离,减少了蒸发冷凝腔内不凝气体量,实现了封闭环形空间内小特征尺寸传热,通过对比分析冷凝面倾斜角度为70°（装置一）和冷凝面倾斜角度为45°（装置二）两装置产水速率和性能系数（GOR）,得到影响该装置性能的关键因素。结果表明,在进水流量为0.30 kg/h时,装置一最大稳态产水速率为0.24 kg/h,比装置二增加了8.33%,其最大蒸发冷凝温差为3.8℃,竖直方向冷凝温度差为1.7℃,性能系数为0.63,该研究为提升小型太阳能苦咸水淡化技术热能利用效率做了有益的探索。     

直热式多效低温蒸馏苦咸水淡化系统研究

针对内蒙地区设计了一种太阳能直热式多效低温蒸馏苦咸水淡化系统,它将太阳能直热式系统和多效蒸馏系统相结合来淡化苦咸水,并智能启停真空泵等.对这一系统进行产水量和蒸发器的热力分析并进行了模拟计算及初步试验,结果表明当太阳能直热式系统出水温度达到60℃以上,小型模拟系统一天的产水量可达60 kg,当多效蒸馏的效数为4时,淡水的成本在5～7元/m3,在太阳能资源丰富而淡水缺乏的地区,使用该太阳能直热式多效蒸馏系统是可行的.     

海水淡化技术的研究进展

淡水资源的紧缺已成为一个世界性问题。我国水资源匮乏,海水淡化包括西北地区的苦咸水淡化,将成为解决我国沿海地区和岛屿、华北和西北部分干旱地区等缺水问题的重要手段。海水淡化技术在国外已得到广泛应用,在我国也日趋重视。分析了海水淡化不同技术的原理、特点及其应用情况,指出与热力发电厂余热利用相结合的多效蒸馏法、多级闪蒸法将体现其明显的经济性,而且可在掌握系统技术的基础上,开发相应的成套设备。     

利用烟气余热的有机朗肯循环与苦咸水淡化联合系统

针对沿海和西北内陆地区淡水紧缺和工业烟气余热的排放问题,设计了一种有机朗肯循环与苦咸水淡化的联合系统对工业烟气余热进行有效回收,以生产淡水和电能。该联合系统将闪蒸法与有机朗肯循环进行有机结合,通过变参数法计算采用戊烷作为工质的有机朗肯循环的循环效率,确定该系统运行的最佳参数,并与水工质朗肯循环进行对比,证明了联合系统的优越性。     

一种新型太阳能、风能联合海水淡化装置

淡水资源短缺已成为一个世界性问题,我国也不例外.为了加大淡水供应,一条现实的途径就是充分利用我国丰富的海水资源,以及西北内陆地区的苦咸水(统称海水)进行淡化.提出了一种海水淡化装置,该装置利用温室效应原理和风能致热原理,可充分利用太阳能与风能进行海水淡化.与现有海水淡化装置相比该装置具有利用清洁能源、对环境无污染、适应性强、性价比高等特点.理论计算结果表明,该装置每小时产水量约为普通盘式太阳能海水淡化装置在晴天工作时的2倍.     

风光互补式微网海水淡化系统

淡水资源和常规能源短缺是限制海岛开发和海洋经济发展的主要因素。新能源海水淡化具有环境友好、供水保障率高、经济合理等优点,逐渐成为离岸中小岛屿供水保障研究的热点。文章在充分调查分析海岛新能源资源及其发电输出功率特点和海水淡化装置对电能质量要求的基础上,设计了新型独立微网能源管理策略,形成了成套的风光互补式微网海水淡化技术,并进行了工程应用。结果表明,风光互补式微网海水淡化系统运行稳定,对环境的适应能力强,适于解决岛屿的饮用水问题。在风、光等可再生能源资源较丰富、海水资源良好的海岛,风光互补式海水淡化系统的综合制水成本约为10元/m3,相对于大陆引水、船舶运水等其他岛内淡水供应方式具有明显的经济和生态环境优势,具有较为广阔的推广应用前景。     

海水淡化方法

现代意义上的海水淡化则是在第二次世界大战以后才发展起来的。战后由于国际资本大力开发中东地区石油,使这一地区经济迅速发展,人口快速增加,这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件,加之其丰富的能源资源,又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择,并对海水淡化装置提出了大型化的要求。在这样的背景下,20世纪60年代初,多级闪蒸海水淡化技术应运而生。现代海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区,但并不局限于该地区。由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域,因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明,到2003年止,世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂,其生产能力达到日产淡水3 600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水大约养活世界5%的人口。海水淡化,事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题,普遍采用的一种战略选择,其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。蒸馏法蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡...     

基于EMTP/ATP的户用光伏发电系统建模与仿真

利用户用光伏发电系统开发偏远地区太阳能资源,可以有效解决该地区用电难问题,有必要建立户用光伏发电系统的仿真模型。在电力系统电磁暂态软件EMTP/ATP仿真环境下,建立了随机光照、温度、太阳能电池等仿真模型,同时结合Cuk斩波电路、蓄电池、PWM单向逆变器等,构建了简单的户用光伏发电系统,并对该系统在离网运行模式下的运行特性进行了研究,仿真结果验证了模型的有效性。     

竖管式蒸馏太阳能苦咸水淡化装置性能研究

针对偏远缺水地区提出一种新型竖管式蒸馏太阳能苦咸水淡化装置,利用嵌套圆管之间小空间形成苦咸水受热蒸发冷凝腔从而生成淡水,该装置具有结构紧凑、节省空间、承压性能好等特点。介绍了竖管式蒸馏太阳能苦咸水淡化装置的结构原理,对装置在不同加热功率下淡水产量及蒸发冷凝温度进行了试验研究,得到了不同运行工况下装置的性能系数,探索了提高装置淡水产量的方法,分别研究了在负压运行工况和套筒外壁面水冷负压运行工况下的装置淡水产量和温度变化。结果表明:装置在输入功率为200 W时,性能系数可以达到0.80;工作压力为75kPa,加热温度为80.00℃时,装置淡水产量为0.259kg/h,比相同加热温度下常压时装置淡水产量提高23.90%;当装置套筒外壁面进行水冷强化,工作压力为75kPa,加热温度为70.00℃时,装置淡水产量为0.690kg/h,是非水冷相同运行工况下装置淡水产量的3.62倍。     

光伏发电系统的超导储能设计

超导储能(SMES)具有非常快速的功率调节能力和灵活的四象限运行能力,可完成调节电力系统功率因数、补偿电压跌落等功能。文章针对光伏发电系统的特殊运行方式,提出了利用光伏出力与本地负荷需求的差值作为SMES控制器的功率控制信号策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台建立了超导储能系统模型,并对其在光伏发电系统的中的运行控制方式进行研究。研究结果表明,超导储能与光伏系统配合可以很好地解决光伏发电功率易受环境影响、不可调节、难于满足负荷需求的问题,对由负荷变化引起的母线电压波动和故障引起的母线电压跌落具有良好的补偿作用。     

光伏水泵系统在我国西部推广应用的可行性分析

介绍了太阳能光伏水泵技术的发展现状及技术水平,并对西部地区的太阳能资源和水资源作了概述。分析了在西部地区推广光伏水泵系统的可行性。用光伏水泵系统解决西部无电地区农牧民的饮水和农业用水是一条经济可行的途径。     

光水混合发电系统优化策略研究

为了提高独立能源发电的可靠性与运行效率,结合光水发电系统的混合发电模式,搭建出光水混合发电系统的优化模型,并基于改进型粒子群优化算法(CPSO)对混合光水发电系统进行仿真计算,比较了混合发电与单一发电系统中传输功率及效益。结果表明,通过对光水混合发电系统中水电优化,解决了光伏发电不稳定问题,更好地利用了太阳能与水电资源优化互补的特性,实现了效益最大化。     

海水淡化技术进展及能源综合利用

海水淡化技术是将海水中的盐和水分离的技术。介绍国内外海水淡化技术发展历程,指明未来海水淡化技术发展方向,并结合我国能源现状建议采用水电联产低温多效蒸发海水淡化系统。该系统利用电厂的低品热源作为海水淡化过程的热源,实现能源的综合利用,降低制水成本,是适应我国国情、解决沿海地区淡水资源短缺的有效途径。