專利名稱：利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用可再生的海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的技術(shù)，特別涉及 一種在海面上利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今海水淡化本身是一項比較成熟的技術(shù)，對海水進行脫鹽和凈化對于人 類來說不是什么技術(shù)難題，而降低能耗則是海水淡化目前急需解決的問題。眾 所周知，海水淡化是一項解決淡水短缺的資源性產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)有多級閃蒸法、反滲 透法、多效蒸發(fā)和水合法等多種生產(chǎn)工藝。其共同的問題是生產(chǎn)過程耗能巨大， 淡水成本很高。 一般經(jīng)濟水平而又急需要淡水的國家和地區(qū)都無力承受高額的 成本，這就制約了海水淡化在全球的普及，嚴(yán)重影響了人類生活的質(zhì)量。而利 用海水淡化生產(chǎn)之后的尾水來發(fā)電，則是一項創(chuàng)新的技術(shù)，但它卻可以借助完 全成熟的水輪發(fā)電機技術(shù)來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述已有技術(shù)的不足，提供一種利用完全徹底的、清潔的可 再生能源，在海面上利用海洋自身蘊藏的能量，直接生產(chǎn)淡水和發(fā)電的方法及
裝置o
本發(fā)明是通過以下方式來實現(xiàn)的-
一種利用海洋能源進行海水淡水和發(fā)電的方法，其特征是首先通過采能 器采集海洋波涌的能量，將采集到的能量，通過海水加壓泵對海水進行加壓， 然后通過海水高壓管輸入到海水淡化系統(tǒng)中進行淡水生產(chǎn)；海水淡化生產(chǎn)后的 尾水還帶有很高的壓力，將其導(dǎo)入水輪發(fā)電機系統(tǒng)進行發(fā)電作業(yè)。
一種基于以上方法進行海上淡水生產(chǎn)和發(fā)電的裝置，包括海水(l)，海水預(yù) 處理系統(tǒng)(2)，海水輸送管(3)，海水加壓泵(4)，海水高壓管(5)，海水淡化系
4統(tǒng)(6)，帶壓尾水管(7)，水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)，框架平臺(9)，采能器(IO)。其 特征是有若干個采能器(10)利用自身的浮力，在框架平臺(9)之下支撐著框架 平臺(9)及其所承載的設(shè)備漂浮在海面上，在框架平臺(9)之上安裝有海水淡化 系統(tǒng)(6)和水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)。每1個采能器(10)有1個鉸鏈點與框架平臺(9) 鉸接，采能器(10)的另1個(或若干個)鉸鏈點與海水加壓泵(4)的一端鉸接， 海水加壓泵(4)的另一端與框架平臺(9)鉸接。采能器(10)隨著海水(1)的上下波 動和前后左右的涌動而運動，吸收了海洋的能量，以其與框架平臺(9)的鉸接點 為圓心進行弧線擺動，使海水加壓泵(4)往復(fù)工作，抽取已進入海水預(yù)處理系統(tǒng) (2)中的海水，進行加壓。高壓海水通過海水高壓管(5)送入(反滲透式)海水 淡化系統(tǒng)(6)生產(chǎn)淡水。帶壓尾水管(7)將海水淡化系統(tǒng)(6)生產(chǎn)淡水后的帶壓海 水，導(dǎo)入水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)中進行發(fā)電作業(yè)。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明屬于利用可再生能源直接進行海水淡化和發(fā)電的技 術(shù)，主要通過采集海洋波涌能量，推動海水淡化系統(tǒng)和水輪機發(fā)電系統(tǒng)工作， 不消耗資源性能源，海水淡化的生產(chǎn)過程直接使用了原始的、未經(jīng)轉(zhuǎn)換的可再 生能源——海洋能源，降低了生產(chǎn)成本；而發(fā)電系統(tǒng)更是有效地利用了生產(chǎn)后 的"廢水"，將可再生的海洋能源轉(zhuǎn)換為人類所常用的清潔能源——電能，開創(chuàng) 了開發(fā)"無碳能源"的一條路徑。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明-
一種利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置，包括海水(l)，海水 預(yù)處理系統(tǒng)(2)，海水輸送管(3)，海水加壓泵(4)，海水高壓管(5)，海水淡化 系統(tǒng)(6)，帶壓尾水管(7)，水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)，框架平臺(9)，采能器(IO)。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述海水(1)是 指常年具備一定波涌高度的海域。在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述海水預(yù)處理 系統(tǒng)(2)是應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)將海水中的雜質(zhì)初步去除，使海水達到下一個生產(chǎn)環(huán)節(jié) 要求的指標(biāo)。海水預(yù)處理系統(tǒng)(2)安裝在采能器(10)的下部。海水預(yù)處理系統(tǒng)(2) 的海水入口位于海平面之下，海水在自然壓力下進入海水預(yù)處理系統(tǒng)(2)。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述海水輸送 管(3)是將海水預(yù)處理系統(tǒng)(2)中達到合格的清潔海水輸送到海水加壓泵(4)中。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述海水加壓 泵(4)是單向泵，它抽取經(jīng)海水預(yù)處理系統(tǒng)(2)處理的海水，將海水施加壓力后 輸送到(反滲透法)海水淡化系統(tǒng)(6)中生產(chǎn)淡水。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述海水高壓 管(5)安裝在框架平臺(9)之上，它將海水加壓泵(4)加壓后的海水輸送到海水淡 化系統(tǒng)(6)中生產(chǎn)淡水。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述海水淡化 系統(tǒng)(6)是采用反滲透法脫鹽凈化等技術(shù)將海水轉(zhuǎn)化為淡水的生產(chǎn)，淡水處理達 到瓶裝水標(biāo)準(zhǔn)后，裝瓶裝箱運上陸地使用，或通過管道輸送到陸地。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述帶壓尾水 管(7)是將海水淡化系統(tǒng)(6)生產(chǎn)淡水后，帶有一定壓力的海水導(dǎo)入水輪發(fā)電機 系統(tǒng)(8)中進行發(fā)電作業(yè)。發(fā)電做功后的海水放回海洋。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述水輪發(fā)電 機系統(tǒng)(8)是受帶有壓力的海水沖擊轉(zhuǎn)動而發(fā)電的裝置。優(yōu)先采用(但不局限于) 效率較高的斜擊式水輪機為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，從而驅(qū)動發(fā)電機工作。所發(fā)電能供 自身生產(chǎn)使用或者通過海纜輸送到陸地使用。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述框架平臺 (9)是將所有相關(guān)零部件聯(lián)系在一起的中間環(huán)節(jié)，是所有設(shè)備的支撐連接平臺。
在上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置中，所述采能器(IO) 是密封浮體，自身具有浮力。采能器(10)具有兩個作用 一是支撐框架平臺(9)
6及所承載的設(shè)備漂浮在海面上，二是采集波涌能量，隨著波涌上下、左右、前 后擺動來驅(qū)動海水加壓泵(4)往復(fù)工作。
上述利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的裝置，采用"柔性定位"的方式， 用海錨海鏈或動力定位的方法，將本裝置相對固定在一定范圍的海域。
海洋波涌蘊涵著巨大的可再生能源，我們只是通過這樣一種技術(shù)，將其中 看得見摸不著的能量中少少的一部分，通過對環(huán)境無任何影響的方式，轉(zhuǎn)換為 人類摸的著的機械能。再通過對機械能的使用，驅(qū)動相關(guān)設(shè)備的工作。
以上的實施方式、方法和裝置僅僅是用來說明而并非限制本發(fā)明的技術(shù)實 施方案。例如，采能器與海水加壓泵、海水淡化系統(tǒng)、水輪發(fā)電機系統(tǒng)等等相 互位置關(guān)系、大小的改變，零部件形狀的改變，連接順序的改變，處理程序的 增減，處理過程的簡單與復(fù)雜等等變化，從實質(zhì)上都不能夠改變本發(fā)明權(quán)利要 求的實質(zhì)與范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用海洋能源進行海水淡化和發(fā)電的方法及裝置，包括海水(1)，海水預(yù)處理系統(tǒng)(2)，海水輸送管(3)，海水加壓泵(4)，海水高壓管(5)，海水淡化系統(tǒng)(6)，帶壓尾水管(7)，水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)，框架平臺(9)，采能器(10)。其特征是有若干個采能器(10)利用自身的浮力，在框架平臺(9)之下支撐著框架平臺(9)及其所承載的設(shè)備漂浮在海面上，在框架平臺(9)之上安裝有海水淡化系統(tǒng)(6)和水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)。每1個采能器(10)有1個鉸鏈點與框架平臺(9)鉸接，采能器(10)的另1個(或1個以上)鉸鏈點與海水加壓泵(4)的一端鉸接，海水加壓泵(4)的另一端與框架平臺(9)鉸接。采能器(10)隨著海水(1)的上下波動和前后左右的涌動而運動，吸收了海洋的能量，以其與框架平臺(9)的鉸接點為圓心進行弧線擺動，使海水加壓泵(4)往復(fù)工作，抽取已進入海水預(yù)處理系統(tǒng)(2)中的海水，進行加壓。高壓海水通過海水高壓管(5)送入海水淡化系統(tǒng)(6)生產(chǎn)淡水。帶壓尾水管(7)將海水淡化系統(tǒng)(6)生產(chǎn)淡水后的帶壓海水，導(dǎo)入水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)中進行發(fā)電作業(yè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法及裝置，其特征是采能器(10)有2個或2個 以上的鉸鏈點，其中l(wèi)個鉸鏈點與框架平臺(9)鉸接在一起，在海水波涌的驅(qū)動 下，作以本鉸鏈點為圓心的弧線擺動而做功。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的方法及裝置，其特征是海水加壓泵(4)的兩端 分別與采能器(10)和框架平臺(9)鉸接在一起。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3所述的方法及裝置，其特征是海水加壓泵(4)是往 復(fù)運動的，海水是在海水加壓泵(4)往復(fù)做功中被施加壓力的，即海水是受軸向 力被直接施加壓力的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法及裝置，其特征是海水加壓泵(4)加壓的介 質(zhì)是海水，而不是其他介質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的方法及裝置，其特征是海水加壓泵(4)將加壓 后的海水直接送入海水淡化系統(tǒng)(6)的生產(chǎn)設(shè)備中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法及裝置，其特征是水輪發(fā)電機系統(tǒng)(8)是依靠帶有壓力的海水的導(dǎo)入而轉(zhuǎn)動發(fā)電的。
8、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法及裝置，其特征是淡水生產(chǎn)和發(fā)電既可以同 時進行也可以獨立進行。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法及裝置，其特征是框架平臺(9)是有一定強度 和剛性的結(jié)構(gòu)物，下面安裝鉸接2組或2組以上的采能器(10)和海水加壓泵(4)。
全文摘要
一種利用海洋能源進行海水淡水和發(fā)電的方法及裝置，首先通過采能器采集海洋波涌的能量，將采集到的能量，通過海水加壓泵對海水進行加壓，然后通過海水高壓管輸入到海水淡化系統(tǒng)中進行淡水生產(chǎn)；海水淡化生產(chǎn)后的尾水還帶有很高的壓力，將其導(dǎo)入水輪發(fā)電機系統(tǒng)進行發(fā)電作業(yè)。
文檔編號C02F1/44GK101585568SQ20091003866
公開日2009年11月25日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者劉威廉 申請人:劉威廉;羅劭敏