一种冷热电及海水淡化的四联供系统

1.本实用新型涉及多联供技术领域，特别涉及一种冷热电及海水淡化的四联供系统。


背景技术：

2.多联供是一种多能源输出系统，它主要强调在能源综合梯级利用原理指导下，实现不同热力系统的合理匹配与组合。其中，区域冷热电多联供是结合常规能源与可再生能源的新一代城市能源系统。在热源处高效的燃气蒸汽联合循环热电联产的同时，充分回收循环水余热和烟气余热，在热网输送环节，大温差输送热量；在热力站处，降低热网回水温度的同时无代价的提取污水能、地热能等其他余热资源，配合末端燃气调峰，实现了低碳能源天然气的高效利用。
3.冷热电三联供，是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。
4.海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
5.现有的冷热电及海水淡化系统，例如专利202111401507.4的能源来自于波浪能，但其并不适用于陆地的冷热电及海水淡化应用；而专利201910069896.1的能源来自于天然气，其并不适用于不供天然气的区域，因此一种冷热电及海水淡化的四联供系统应运而生。


技术实现要素：

6.本实用新型的实用新型内容在于提出一种冷热电及海水淡化的四联供系统，主要解决了现有的冷热电及海水淡化系统中采用波浪能及天然气作为能源来源，但是并不适用于各使用区域，导致系统应用环境受限的问题。
7.本实用新型提出了一种冷热电及海水淡化的四联供系统，包括发电系统、制冷系统、制热系统及淡化系统；所述发电系统分别与所述制冷系统、制热系统连通设置，且所述发电系统与淡化系统电性连接；
8.所述发电系统连通地热水，并分离形成蒸汽后发电供所述淡化系统使用，形成热水供所述制冷系统使用，并加工形成有机工质气体供所述制热系统使用；
9.所述制冷系统，将所述热水与混合工质溶液加工形成液体，用于吸热制冷；
10.所述制热系统，将所述有机工质气体与冷却水混合，换热实现制热；
11.所述淡化系统，将海水经过反渗透及化学处理后形成淡水。
12.优选地，所述发电系统包括分离器、第一汽轮机与第一热交换器；所述第一汽轮机与第一热交换器分别连接所述分离器的输出端，且所述分离器的输入端连通地热水；所述第一汽轮机电性连接所述淡化系统。
13.优选地，所述制热系统包括顺序连接的第二汽轮机与第一冷凝器；所述第二汽轮机的另一端接入所述第一热交换器的输出端，且所述第一冷凝器的另一端连接所述第一热交换器的输入端；所述第一热交换器内储存有有机工质；所述第一冷凝器还连接有冷却水，并经过换热形成热水。
14.优选地，还包括阀门与工质泵；所述第一热交换器的输出端还接有第一混合器；所述阀门设置于所述分离器的输入端、所述第一热交换器与第一混合器之间；所述工质泵设置于所述第一冷凝器与第一热交换器之间。
15.优选地，所述制冷系统包括发生器、第二冷凝器与蒸发器；所述发生器的输入端连接第一混合器的输出端，且所述发生器内置有混合工质溶液；所述第二冷凝器连接所述发生器，并接有冷却水；所述蒸发器连接所述第二冷凝器的输出端，令冷凝液吸热制热。
16.优选地，还包括工质泵、第二热交换器以及吸收器；所述吸收器连接所述蒸发器的输出端，且所述吸收器内置有所述混合工质溶液；所述第二热交换器与吸收器间设置有工质泵，且所述工质泵将所述混合工质溶液经所述第二热交换器进入所述发生器；所述热交换器还通过阀门连接所述吸收器的输入端，将加热的混合工质溶液输送至所述吸收器。
17.优选地，所述淡化系统包括过滤器、反应器、第二混合器以及反渗透器；所述过滤器的输入端接有海水，输出端连通所述第二混合器与反应器；所述反应器与反渗透器顺序连接，且所述反渗透器输出的淡水输送至所述第二混合器；所述第二混合器的输出端输出淡水。
18.优选地，还包括设置于所述反应气与反渗透器之间的反渗透泵；在所述过滤器与第二混合器之间、所述反渗透器的卤水输出端、第二混合器的输出端均设置有阀门。
19.优选地，所述分离器的输入端连通生产井。
20.优选地，所述发生器的热水输出端连通回灌井。
21.由上可知，应用本实用新型提供的技术方案可以得到以下有益效果：
22.第一，本实用新型提出的技术方案中发电系统可将蒸汽转换为电能供自身使用，无需耗费外部电能，可提高能源利用率，进而降低能源损耗；
23.第二，本实用新型提出的技术方案中可实现冷热电及淡水等的提供，满足使用者的日常需求；
24.第三，本实用新型提出的技术方案中通过将地热能进行充分利用，减轻碳排放量，有助于环境优化。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例中四联供系统的系统框图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.现有的冷热电及海水淡化系统中采用波浪能及天然气作为能源来源，但是并不适用于各使用区域，导致系统应用环境受限的问题。
29.如图1所示，为了解决上述问题，本实施例提出了一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其主要包括发电系统、制冷系统、制热系统及淡化系统；发电系统分别与制冷系统、制热系统连通设置，且发电系统与淡化系统电性连接。
30.其中，发电系统连通地热水，并分离形成蒸汽后发电供淡化系统使用，形成热水供制冷系统使用，并加工形成有机工质气体供制热系统使用；制冷系统，将热水与混合工质溶液加工形成液体，用于吸热制冷；制热系统，将有机工质气体与冷却水混合，换热实现制热；淡化系统，将海水经过反渗透及化学处理后形成淡水。
31.优选地，本实施例中发电系统选用闪蒸-双工质发电系统，其主要包括闪蒸和双工质两个发电子系统。
32.更具体地，发电系统包括分离器10、第一汽轮机11与第一热交换器31；第一汽轮机11与第一热交换器31分别连接分离器10的输出端，且分离器10的输入端连通地热水；第一汽轮机11电性连接淡化系统。
33.优选地，本实施例中分离器10的输入端连接生产井，并抽取生产井的地热水进行分离。
34.在本实施例中，地热水从生产井通过阀门进入分离器10，在分离器10中，分离成汽水混合物，分离产生的蒸汽进入第一汽轮机11，推动第一汽轮机11做功产生电力，产生的电能用于淡化系统中海水淡化的自耗电。
35.更具体地，制热系统包括顺序连接的第二汽轮机12与第一冷凝器41；第二汽轮机12的另一端接入第一热交换器31的输出端，且第一冷凝器41的另一端连接第一热交换器31的输入端；第一热交换器31内储存有有机工质；第一冷凝器41还连接有冷却水，并经过换热形成热水。
36.优选地，本实施例中第一热交换器31的输出端还接有第一混合器51；阀门设置于分离器10的输入端、第一热交换器31与第一混合器51之间；工质泵设置于第一冷凝器41与第一热交换器31之间。
37.在本实施例中，分离产生的热水进入第一热交换器31加热有机工质后，通过阀门进入第一混合器51，第一汽轮机11的排气直接进入第一混合器51。有机工质(如甲苯)在第一热交换器31中被加热成饱和蒸汽进入第二汽轮机12，推动第二汽轮机12做功产生电力，产生的电力用于并网，从第二汽轮机12排出的有机工质气体进入第一冷凝器41，被冷凝后由工质泵泵入第一热交换器31中，完成一个封闭循环。
38.在本实施例中，制热系统主要是由第一冷凝器41和用于冷却的热水组成，由于从第二汽轮机12排出的工质气体温度和压强较高，在第一冷凝器41中用于冷却的水被加热成热水供用户使用，也即为用户提供制热后的高温水。
39.更具体地，制冷系统包括发生器60、第二冷凝器42与蒸发器70；发生器60的输入端连接第一混合器51的输出端，且发生器60内置有混合工质溶液；第二冷凝器42连接发生器
60，并接有冷却水；蒸发器70连接第二冷凝器42的输出端，令冷凝液吸热制冷。
40.优选地，还包括工质泵、第二热交换器32与吸收器80；吸收器80连接蒸发器70的输出端，且吸收器80内置有混合工质溶液；第二热交换器32与吸收器80间设置有工质泵，且所述工质泵将混合工质溶液经第二热交换器32进入发生器60；第二热交换器32还通过阀门连接吸收器80的输入端，将加热的混合工质溶液输送至吸收器80。
41.优选但不限定的是，本实施例中发生器60上还连通回灌井，将发生器60中的热水排放至回灌井中。
42.优选但不限定的是，本实施例中混合工质溶液选用溴化锂溶液。
43.在本实施例中，第一混合器51的地热水进入发生器60加热混合工质溶液，产生的蒸气在第二冷凝器42中冷凝成液体后，进入蒸发器70吸热制冷供用户使用，吸热后变成气体进入吸收器80被混合工质溶液吸收，吸收器80中的混合工质溶液被工质泵经第二热交换器32泵入发生器60，混合工质溶液在发生器60被加热后的溶液通过第二热交换器32后再次进入吸收器80，完成一个封闭循环。
44.更具体地，淡化系统包括过滤器90、反应器100、第二混合器52以及反渗透器110；过滤器90的输入端接有海水，输出端连通第二混合器52与反应器100；反应器100与反渗透器110顺序连接，且反渗透器110输出的淡水输送至第二混合器52；第二混合器52的输出端输出淡水。
45.优选地，还包括设置于反应器100与反渗透器110之间的反渗透泵；在过滤器90与第二混合器52之间、反渗透器110的卤水输出端、第二混合器52的输出端均设置有阀门。
46.优选但不限定的是，本实施例中反渗透器110的卤水输出端可连接有收集罐，用于将卤水进行收集使用；同理第二混合器52的输出端也可连接有收集罐，用于将淡水进行收集与储蓄。
47.在本实施例中，海水经过反渗透泵进入过滤器90，经过滤后的一部分直接进入第二混合器52，另一部分通过反应器100进行化学预处理，再经过反渗透泵进入反渗透器110，淡水进入第二混合器52，并由第二混合器52直接产出。
48.综上所述，本实施例提出了一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其主要通过利用地热水实现冷热电、淡水的供应，实现清洁能源的高效利用，同时实现自供电，降低能源损耗，同时减少碳排放量。
49.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：包括发电系统、制冷系统、制热系统及淡化系统；所述发电系统分别与所述制冷系统、制热系统连通设置，且所述发电系统与淡化系统电性连接；所述发电系统连通地热水，并分离形成蒸汽后发电供所述淡化系统使用，形成热水供所述制冷系统使用，并加工形成有机工质气体供所述制热系统使用；所述制冷系统，将所述热水与混合工质溶液加工形成液体，用于吸热制冷；所述制热系统，将所述有机工质气体与冷却水混合，换热实现制热；所述淡化系统，将海水经过反渗透及化学处理后形成淡水。2.根据权利要求1所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：所述发电系统包括分离器、第一汽轮机与第一热交换器；所述第一汽轮机与第一热交换器分别连接所述分离器的输出端，且所述分离器的输入端连通地热水；所述第一汽轮机电性连接所述淡化系统。3.根据权利要求2所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：所述制热系统包括顺序连接的第二汽轮机与第一冷凝器；所述第二汽轮机的另一端接入所述第一热交换器的输出端，且所述第一冷凝器的另一端连接所述第一热交换器的输入端；所述第一热交换器内储存有有机工质；所述第一冷凝器还连接有冷却水，并经过换热形成热水。4.根据权利要求3所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：还包括阀门与工质泵；所述第一热交换器的输出端还接有第一混合器；所述阀门设置于所述分离器的输入端、所述第一热交换器与第一混合器之间；所述工质泵设置于所述第一冷凝器与第一热交换器之间。5.根据权利要求1所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：所述制冷系统包括发生器、第二冷凝器与蒸发器；所述发生器的输入端连接第一混合器的输出端，且所述发生器内置有混合工质溶液；所述第二冷凝器连接所述发生器，并接有冷却水；所述蒸发器连接所述第二冷凝器的输出端，令冷凝液吸热制冷。6.根据权利要求5所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：还包括工质泵、第二热交换器以及吸收器；所述吸收器连接所述蒸发器的输出端，且所述吸收器内置有所述混合工质溶液；所述第二热交换器与吸收器间设置有所述工质泵，且所述工质泵将所述混合工质溶液经所述第二热交换器进入所述发生器；所述第二热交换器还通过阀门连接所述吸收器的输入端，将加热的混合工质溶液输送至所述吸收器。7.根据权利要求1所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：所述淡化系统包括过滤器、反应器、第二混合器以及反渗透器；所述过滤器的输入端接有海水，输出端连通所述第二混合器与反应器；所述反应器与反渗透器顺序连接，且所述反渗透器输出的淡水输送至所述第二混合器；所述第二混合器的输出端输出淡水。8.根据权利要求7所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：还包括设置于所述反应器与反渗透器之间的反渗透泵；在所述过滤器与第二混合器之间、所述反渗透器的卤水输出端、第二混合器的输出端均设置有阀门。9.根据权利要求2所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：所述分离器的输入端连通生产井。10.根据权利要求5所述的一种冷热电及海水淡化的四联供系统，其特征在于：所述发
生器的热水输出端连通回灌井。

技术总结
本实用新型涉及多联供技术领域，特别涉及一种冷热电及海水淡化的四联供系统，包括发电系统、制冷系统、制热系统及淡化系统；发电系统分别与制冷系统、制热系统连通设置，且发电系统与淡化系统电性连接；发电系统连通地热水，并分离形成蒸汽后发电供淡化系统使用，形成热水供制冷系统使用，并加工形成有机工质气体供制热系统使用；制冷系统，将热水与混合工质溶液加工形成液体，用于吸热制冷；制热系统，将有机工质气体与冷却水混合，换热实现制热；淡化系统，将海水经过反渗透及化学处理后形成淡水。本实用新型的提出解决了现有的冷热电及海水淡化系统中采用波浪能及天然气作为能源来源，但是并不适用于各使用区域，导致系统应用环境受限的问题。环境受限的问题。环境受限的问题。


技术研发人员：骆超 黄丽嫦
受保护的技术使用者：惠州学院
技术研发日：2022.11.07
技术公布日：2023/6/20