本發(fā)明涉及能源、海水淡化領(lǐng)域，具體涉及一種柴油發(fā)電機耦合多效蒸餾的電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一些遠(yuǎn)離大陸的島嶼、邊防哨所、海上作業(yè)平臺、遠(yuǎn)洋漁船等，由于大陸電網(wǎng)不能覆蓋，一般需要配備柴油發(fā)電機，以解決電力需求。對于柴油機而言，燃油的能量轉(zhuǎn)化效率非常低，僅有約40％轉(zhuǎn)變成內(nèi)燃機的機械功，其余60％是廢熱。其中約30％的廢熱量被廢氣帶走，約25％的廢熱量被缸套冷卻水帶走，其他廢熱量損失約占5％。這就造成柴油機正常工作時能量浪費。

此外，海島、海上平臺、遠(yuǎn)洋漁船的淡水一般通過船運解決，但也存在成本高昂、水質(zhì)差的問題。作為水資源的開源增量技術(shù)，海水淡化已經(jīng)成為解決全球水資源危機的重要途徑。而當(dāng)前主流成熟的低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化技術(shù)，都存在高能耗、高成本的問題。

因此，利用柴油發(fā)電機組工作發(fā)電同時，回收柴油發(fā)電機組廢熱結(jié)合低溫多效蒸餾技術(shù)進行海水淡化，可提高柴油發(fā)電機組的熱效率和發(fā)電效率，并降低海水淡化系統(tǒng)的能耗，進而構(gòu)建一體化的水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。

由于一年四季和每天不同時段用電負(fù)荷的巨大波動，柴油發(fā)電機組的總裝機容量要比平均用電負(fù)荷大得多；為滿足柴油發(fā)電機組處于20-80％的經(jīng)濟運行負(fù)荷，單臺柴油發(fā)電機組的功率一般不會太大；此外，為保證柴油發(fā)電機組的使用壽命，各臺柴油發(fā)電機組會定期工作及保養(yǎng)。因此，柴油發(fā)電機組的運行需結(jié)合用電負(fù)荷特性，保證經(jīng)濟運行負(fù)荷或輪休狀態(tài)。

而作為與柴油發(fā)電機組配套的廢熱多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)，產(chǎn)水容量、負(fù)荷調(diào)節(jié)受發(fā)電機組負(fù)荷波動影響非常大，容易造成柴油發(fā)電機缸套冷卻水熱負(fù)荷與蒸餾海水淡化的熱能需求不匹配，進而影響海水淡化裝置工作穩(wěn)定性。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在較大不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種柴油發(fā)電機耦合多效蒸餾的電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。實現(xiàn)柴油發(fā)電機組和海水淡化系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種柴油發(fā)電機耦合多效蒸餾的電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括，柴油發(fā)電機、發(fā)電機缸套水冷卻系統(tǒng)、海水淡化系統(tǒng)；

發(fā)電機缸套水冷卻系統(tǒng)包括：1號柴油發(fā)電機缸套、1號溫度檢測控制器、1號三通流量調(diào)節(jié)閥、1號冷卻水散熱裝置、1號冷卻水循環(huán)泵；1號柴油發(fā)電機缸套、1號溫度檢測控制器、1號三通流量調(diào)節(jié)閥、1號冷卻水散熱裝置、1號冷卻水循環(huán)泵依次串聯(lián)成回路；1號冷卻水散熱裝置包括1號柴油發(fā)電機冷卻水箱和1號冷卻水換熱器，1號柴油發(fā)電機冷卻水箱和1號冷卻水換熱器并聯(lián)設(shè)置；1號溫度檢測控制器和1號三通流量調(diào)節(jié)閥電連接；

海水淡化系統(tǒng)包括：熱源供水管、海水淡化裝置、熱源水循環(huán)泵、熱源排水管、過濾器、真空泵和海水泵；所述冷卻水換熱器、熱源供水管、海水淡化裝置、熱源排水管依次串聯(lián)，熱源水循環(huán)泵設(shè)置在熱源排水管上；所述真空泵和海水泵分別開放式串聯(lián)于海水淡化裝置上，所述過濾器與海水淡化裝置串聯(lián)成回路；

發(fā)電機缸套水冷卻系統(tǒng)與海水淡化系統(tǒng)通過1號冷卻水換熱器進行熱傳遞。

進一步的，所述海水淡化系統(tǒng)還包括常開電磁閥；所述常開電磁閥設(shè)置于熱源供水管上，位于冷卻水換熱器和海水淡化裝置之間；所述常開電磁閥與所述1號溫度檢測控制器電連接。

進一步的，所述海水淡化系統(tǒng)還包括第一溫度檢測控制器和流量調(diào)節(jié)閥；所述第一溫度檢測控制器設(shè)置于熱源供水管上，位于常開電磁閥和海水淡化裝置之間；所述流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置于過濾器連接海水淡化裝置的回路上；所述第一溫度檢測控制器和所述流量調(diào)節(jié)閥電連接。

進一步的，所述海水淡化系統(tǒng)還包括冷卻器和供水泵，所述冷卻器設(shè)置于熱源水循環(huán)泵和冷卻水換熱器之間的熱源排水管上，所述供水泵開放式串聯(lián)于所述冷卻器上。

進一步的，所述海水淡化系統(tǒng)還包括第二溫度檢測控制器，所述第二溫度檢測控制器設(shè)置于熱源水循環(huán)泵和冷卻器之間的熱源排水管上；所述第二溫度檢測控制器分別與真空泵、海水泵和供水泵電連接。

進一步的，所述電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)電機至少一臺。

進一步的，所述電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)電機不少于兩臺，不少于兩臺的所述發(fā)電機并聯(lián)連接。

進一步的，上述任一電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇設(shè)置于發(fā)電機冷卻水箱中。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明通過設(shè)置溫度檢測控制器，在柴油發(fā)電機處于超負(fù)荷或低負(fù)荷下，設(shè)置相應(yīng)的泄負(fù)荷和節(jié)能待機裝置，實現(xiàn)海水淡化系統(tǒng)與柴油發(fā)電機在不同負(fù)荷條件下的適應(yīng)。

本發(fā)明各臺柴油發(fā)電機組的缸套冷卻水系統(tǒng)可獨立工作，保證余熱回收和柴油發(fā)電機組的安全運行。

相比一臺柴油發(fā)電機組配備一臺海水淡化系統(tǒng)，設(shè)備投資成本降低；由于海水淡化系統(tǒng)利用率高，產(chǎn)能利用充分，可降低系統(tǒng)運行維護成本，產(chǎn)水量大大提高。海水淡化系統(tǒng)與熱源回路系統(tǒng)聯(lián)動控制，實現(xiàn)柴油發(fā)電機組和海水淡化系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性。

附圖說明

圖1本發(fā)明電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實施例一示意圖；

圖2本發(fā)明電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實施例二示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-1號柴油發(fā)電機；101-1號柴油發(fā)電機缸套；102-1號柴油發(fā)電機缸套冷卻水出口；103-1號風(fēng)扇；104-1號溫度檢測控制器；105-1號柴油發(fā)電機冷卻水箱；106-1號三通流量調(diào)節(jié)閥；107-1號冷卻水換熱器；108-1號常開電磁閥；109-1號冷卻水循環(huán)泵；01-第一溫度檢測控制器；02-熱源水循環(huán)泵；03-海水淡化裝置；04-流量調(diào)節(jié)閥；05-過濾器；06-真空泵；07-海水泵；08-第二溫度檢測控制器；09-冷卻器；010-供水泵；011-熱源供水管；012-熱源排水管；032-淡水出口；033-濃海水出口；

2-2號柴油發(fā)電機；201-2號柴油發(fā)電機缸套；202-2號柴油發(fā)電機缸套冷卻水出口；203-2號風(fēng)扇；204-2號溫度檢測控制器；205-2號柴油發(fā)電機冷卻水箱；206-2號三通流量調(diào)節(jié)閥；207-2號冷卻水換熱器；208-2號常開電磁閥；209-2號冷卻水循環(huán)泵；

N-N號柴油發(fā)電機；N01-N號柴油發(fā)電機缸套；N02-N號柴油發(fā)電機缸套冷卻水出口；N03-N號風(fēng)扇；N04-N號溫度檢測控制器；N05-N號柴油發(fā)電機冷卻水箱；N06-N號三通流量調(diào)節(jié)閥；N07-N號冷卻水換熱器；N08-N號常開電磁閥；N09-N號冷卻水循環(huán)泵。

具體實施方式

為了更清楚地闡述本發(fā)明所要解決的問題、所采用的技術(shù)方案和達到的有益效果，現(xiàn)結(jié)合權(quán)利要求、發(fā)明內(nèi)容實施例及附圖進一步說明本發(fā)明的實施方法。需要說明的是，以下實施例及附圖僅為本發(fā)明的個例，本發(fā)明包含但不限于以下實施方式及附圖。

實施例一柴油發(fā)電機耦合多效蒸餾的電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

所述電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括，1號柴油發(fā)電機1、發(fā)電機缸套水冷卻系統(tǒng)、海水淡化系統(tǒng)；

發(fā)電機缸套水冷卻系統(tǒng)包括：1號柴油發(fā)電機缸套101、1號溫度檢測控制器104、1號三通流量調(diào)節(jié)閥106、冷卻水散熱裝置、1號冷卻水循環(huán)泵109；1號柴油發(fā)電機缸套101、1號溫度檢測控制器104、1號三通流量調(diào)節(jié)閥106、冷卻水散熱裝置、1號冷卻水循環(huán)泵109依次串聯(lián)成回路；冷卻水散熱裝置包括1號柴油發(fā)電機冷卻水箱105和1號冷卻水換熱器107，1號柴油發(fā)電機冷卻水箱105和1號冷卻水換熱器107并聯(lián)設(shè)置；1號溫度檢測控制器104和1號三通流量調(diào)節(jié)閥106電連接；1號溫度檢測控制器104控制1號三通流量調(diào)節(jié)閥106開合。

海水淡化系統(tǒng)包括：1號冷卻水換熱器107、熱源供水管011、海水淡化裝置03、熱源水循環(huán)泵02、熱源排水管012、過濾器05、真空泵06和海水泵07；所述1號冷卻水換熱器107、熱源供水管011、海水淡化裝置03、熱源排水管012依次串聯(lián)成一個回路，熱源水循環(huán)泵02設(shè)置在熱源排水管012上；所述真空泵06和海水泵07分別開放串聯(lián)于海水淡化裝置03上，所述過濾器05與海水淡化裝置03串聯(lián)成回路。

缸套水冷卻系統(tǒng)和海水淡化系統(tǒng)通過所述1號冷卻水換熱器107連接，并進行熱量傳遞。

所述電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還包括常開電磁閥108；所述常開電磁閥108設(shè)置于熱源供水管011上，用于控制熱源供水管011的流量；常開電磁閥108位于冷卻水換熱器107和海水淡化裝置03之間；所述常開電磁閥108與所述1號溫度檢測控制器104電連接；1號溫度檢測控制器104控制常開電磁閥108開合。

所述海水淡化系統(tǒng)還包括第一溫度檢測控制器01和流量調(diào)節(jié)閥04；所述第一溫度檢測控制器01設(shè)置于熱源供水管011上，位于常開電磁閥108和海水淡化裝置03之間；所述流量調(diào)節(jié)閥04設(shè)置于過濾器05連接海水淡化裝置03的回路上，流量調(diào)節(jié)閥04控制進入海水淡化裝置03的預(yù)熱海水的流量；所述第一溫度檢測控制器01和所述流量調(diào)節(jié)閥04電連接。

所述海水淡化系統(tǒng)還包括冷卻器09和供水泵010，所述冷卻器09設(shè)置于熱源水循環(huán)泵02和冷卻水換熱器107之間的熱源排水管012上，所述供水泵010開放式串聯(lián)于所述冷卻器09上。

所述海水淡化系統(tǒng)還包括第二溫度檢測控制器08，所述第二溫度檢測控制器08設(shè)置于熱源水循環(huán)泵02和冷卻器09之間的熱源排水管012上；所述第二溫度檢測控制器08分別與真空泵06、海水泵07和供水泵010電連接。

柴油機發(fā)電機1由流過1號柴油發(fā)電機缸套101的冷卻水冷卻。1號柴油機發(fā)電機缸套101流出的冷卻水經(jīng)1號三通流量調(diào)節(jié)閥106可流入1號柴油發(fā)電機冷卻水箱105和冷卻水換熱器107。1號柴油發(fā)電機冷卻水箱105中的冷卻水通過風(fēng)扇103進行冷卻，流過冷卻水換熱器107的冷卻水熱量被交換到海水淡化系統(tǒng)熱源水中，降溫后的冷卻水在冷卻水循環(huán)泵109作用下進入柴油發(fā)電機缸套101進行冷卻水循環(huán)。三通流量調(diào)節(jié)閥106可合理分配流入柴油發(fā)電機冷卻水箱105的冷卻水流量，即可間接控制進入海水淡化循環(huán)管路的柴油發(fā)電機廢熱量。

1號溫度檢測控制器104通過控制三通流量調(diào)節(jié)閥106進行冷卻水流量的分配。柴油發(fā)電機缸套101流出的冷卻水溫度較高時，通過1號溫度檢測控制器104控制三通流量調(diào)節(jié)閥106進行流量分配，使得冷卻水流入冷卻水換熱器107的流量減少，柴油發(fā)電機冷卻水箱105的流量變大，保證冷卻水的溫度降低至適宜的溫度。同樣1號柴油發(fā)電機缸套冷卻水出口102流出的冷卻水溫度較低時，通過三通流量調(diào)節(jié)閥106的流量分配，使得柴油發(fā)電機冷卻水箱105的流量變小，冷卻水換熱器107的流量變大。

1號溫度檢測控制器104與常開電磁閥108連接。1號柴油發(fā)電機1正常工作時，常開電磁閥108處于打開狀態(tài)。1號柴油發(fā)電機1停止工作時，1號柴油發(fā)電機缸套冷卻水出口102的冷卻水溫度將低于1號溫度檢測控制器104設(shè)定的最小溫度值，此時常開電磁閥108將處于關(guān)閉狀態(tài)。

海水淡化裝置03排出的熱源水在熱源水循環(huán)泵02作用下進入熱源排水管012后流入對應(yīng)冷卻水換熱器吸熱，升溫后熱源水在熱源供水管011中匯流后進入海水淡化裝置03換熱降溫。

海水泵07作用下，原料海水進入海水淡化裝置03冷凝蒸汽，升溫后的原料海水分成兩支路，一路經(jīng)過濾器05進入海水淡化裝置03蒸發(fā)，另一路直接排放。未蒸發(fā)濃海水經(jīng)濃海水出口033排出，凝結(jié)淡水經(jīng)淡水出口032排出。真空泵06用于維持海水淡化裝置03真空度。

第一溫度檢測控制器01通過流量調(diào)節(jié)閥04控制海水淡化裝置海水進口031的海水流量。第一溫度檢測控制器01檢測到進入海水淡化裝置03的熱源水溫度較低時，通過控制流量調(diào)節(jié)閥04降低海水淡化裝置海水進口031的海水流量，保證海水淡化系統(tǒng)高效地運轉(zhuǎn)。進入海水淡化裝置03的熱源水溫度較高時，第一溫度檢測控制器01通過調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥04增大海水淡化裝置海水進口031的海水流量。

第二溫度檢測控制器08用于檢測海水淡化裝置03出口處熱源水溫度和控制供水泵010,海水泵07和真空泵06的開關(guān)。熱源水溫度處于第二溫度檢測控制器08設(shè)定的工作溫度范圍時，海水泵07和真空泵06正常工作，供水泵010關(guān)閉；熱源水溫度高于第二溫度檢測控制器08設(shè)定的最高工作溫度時，供水泵010，海水泵07和真空泵06都正常工作；熱源水溫度低于第二溫度檢測控制器08設(shè)定的最低工作溫度時，供水泵010，海水泵07和真空泵06都停止工作。

這樣可以實現(xiàn)：當(dāng)柴油發(fā)電機運行負(fù)荷較高時，廢熱首先保證多效蒸餾淡化系統(tǒng)在最大負(fù)荷正常工作，多余的熱量通過冷卻器09對外輸出熱量，避免海水淡化系統(tǒng)超負(fù)荷，以及柴油發(fā)電機冷卻系統(tǒng)正常工作；當(dāng)柴油發(fā)電機運行處于常規(guī)負(fù)荷，海水淡化系統(tǒng)在額定負(fù)荷的40-120％正常工作；當(dāng)柴油發(fā)電機運行處于低負(fù)荷時，通過關(guān)閉海水淡化系統(tǒng)的海水泵及真空泵，使海水淡化系統(tǒng)處于節(jié)能待機狀態(tài)，減少頻繁啟停對系統(tǒng)的沖擊。

實施例二多臺柴油發(fā)電機耦合多效蒸餾的電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

所述電水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)電機不少于兩臺，且多臺發(fā)電機并聯(lián)連接形成并聯(lián)式柴油發(fā)電機組，該并聯(lián)式柴油發(fā)電機組與海水淡化系統(tǒng)串聯(lián)。

參見圖2，并聯(lián)式柴油發(fā)電機組包括：N組柴油發(fā)電機分別為：1號柴油發(fā)電機1，2號柴油發(fā)電機2……N號柴油發(fā)電機N；1號柴油發(fā)電機1連有對應(yīng)的1號溫度檢測控制器104、三通流量調(diào)節(jié)閥106、柴油發(fā)電機冷卻水箱105、冷卻水換熱器107、常開電磁閥108和冷卻水循環(huán)泵109；2號柴油發(fā)電機2連有對應(yīng)的2號溫度檢測控制器204、2號三通流量調(diào)節(jié)閥206、2號柴油發(fā)電機冷卻水箱205、2號冷卻水換熱器207、2號常開電磁閥208和2號冷卻水循環(huán)泵209；以此類推，其他柴油發(fā)電機也連有同樣對應(yīng)裝置，N號柴油發(fā)電機N連有對應(yīng)的N號溫度檢測控制器N04、N號三通流量調(diào)節(jié)閥N06、N號柴油發(fā)電機冷卻水箱N05、N號冷卻水換熱器N07、N號常開電磁閥N08和N號冷卻水循環(huán)泵N09。

參見圖2，，熱源排水管012和熱源供水管011用于連接海水淡化裝置03和N組冷卻水換熱器，1號冷卻水換熱器107、2號冷卻水換熱器207……N號冷卻水換熱器N07。

各并聯(lián)柴油發(fā)電機及其缸套水冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是可以獨立運行的。每一臺發(fā)電機及其缸套水冷卻水循環(huán)系統(tǒng)運作原理和流程與1號柴油發(fā)電機及其缸套水冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相同。

第一溫度檢測控制器01、熱源水循環(huán)泵02、海水淡化裝置03、流量調(diào)節(jié)閥04、過濾器05、真空泵06、海水泵07、第二溫度檢測控制器08、冷卻器09、供水泵010、淡水出口032以及033-濃海水出口，上述部件結(jié)構(gòu)、連接方式及運作原理均與實施例一相同。各個冷卻水換熱器并聯(lián)，各冷卻水換熱器內(nèi)經(jīng)過吸熱的熱源水匯集于熱源供水管011、熱源排水管012內(nèi)經(jīng)過放熱的冷卻水分別進入各個冷卻水換熱器中待吸熱。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。