一种反渗透海水淡化装置的优化方法

摘要

本发明提供了一种反渗透海水淡化装置的优化方法，其基于反渗透海水淡化试验系统，反渗透海水淡化试验系统包括模拟新能源发电特征的仿真电源、第一开关、第二开关、整流充电器、蓄电池组、逆变器、电气系统、仪表和控制系统、柔性反渗透海水淡化装置、海水箱等。本发明可用来开展仿真电源给反渗透海水淡化装置供电的试验运行研究，寻求和验证满足风电与海水淡化装置耦合运行的反渗透海水淡化工艺、电气、控制等技术条件和评价运行的可行性、经济性。不需要到海边、在风电场或光伏发电场或他们附近，就可模拟开展新能源海水淡化试验，可以节省试验设备总投资，减少建设风电场和光伏电场等对环境影响，减少试验所需的土地需求，减少试验研究的人力、时间投入，并在较短的时间得到试验数据。

主权项

一种反渗透海水淡化装置的优化方法，其特征在于所述优化方法基于反渗透海水淡化试验系统，所述反渗透海水淡化试验系统包括模拟新能源发电特征的仿真电源、第一开关K1、第二开关K2、整流充电器、蓄电池组、逆变器、电气系统、仪表和控制系统、反渗透海水淡化装置、海水箱；所述仿真电源输出的动力和蓄电池组通过逆变器后输出的动力通过第二开关K2的选择而连接至电气系统；仿真电源输出端还连接至整流充电器的输入端，并由第一开关K1控制它们之间的通断，整流充电器的输出端和蓄电池组的输入端连接；电气系统将仿真电源输出的动力或蓄电池组通过逆变器后输出的动力电供给反渗透海水淡化装置的用电设备；仪表和控制系统由市电供电，与仿真电源、第一开关K1、第二开关K2、整流充电器、蓄电池组、逆变器、电气系统、反渗透海水淡化装置连接，接收它们的开关量或模拟量信号，并对它们发出执行命令信号，包括开关量和模拟量信号；反渗透海水淡化装置含有几套相同或不同产能的并联的膜组，各膜组的开关与所述仪表和控制系统连接，所述仪表和控制系统与各膜组的开关连接，控制各膜组的开关的接通和关闭，接入或断开相应的膜组；所述海水箱的出水口与反渗透海水淡化装置的进水端相连；所述方法包括以下步骤：（1）、向仿真电源输入模拟新能源发电特征的供电输出模型，由仿真电源对电气系统供电；（2）、根据预选的膜组数量，设置相应数量的第一组功率输出阈值，当仿真电源的输出功率低于第一组功率输出阈值中的最小阈值时，反渗透海水淡化装置的高压泵不开启，当仿真电源的输出功率大于第一组功率输出阈值中的第二阈值时，高压泵被开启，运行一组膜组，每当仿真电源的输出功率达到或低于一个阈值，则相应接通或断开相应的膜组；每当仿真电源的输出功率超出第一组功率输出阈值中最大的阈值，则仪表和控制系统接通第一开关，将多余电量充入蓄电池组；每当仿真电源的输出功率下降而低于第二阈值时，如果蓄电池组中具有电量，则仪表和控制系统改变第二开关的状态，由蓄电池组对电气系统供电，当仿真电源的输出功率回复至超过第二阈值时，再由仿真电源对电气系统供电；（3）、待一个实验周期结束后，更换第二组功率输出阈值，当仿真电源的输出功率低于第二组功率输出阈值中的最小阈值时，反渗透海水淡化装置的高压泵不开启，当仿真电源的输出功率大于第二组功率输出阈值中的第二阈值时，高压泵被开启，运行一组膜组，每当仿真电源的输出功率达到或低于一个阈值，则相应接通或断开相应的膜组；每当仿真电源的输出功率超出第二组功率输出阈值中最大的阈值，则仪表和控制系统接通第一开关，将多余电量充入蓄电池组；每当仿真电源的输出功率下降而低于第二阈值时，如果蓄电池组中具有电量，则仪表和控制系统改变第二开关的状态，由蓄电池组对电气系统供电，当仿真电源的输出功率回复至超过第二阈值时，再由仿真电源对电气系统供电；（4）、待所有组的功率输出阈值均被试验完毕后，比较各组功率输出阈值所对应产水量，选择产水量最多的一组功率输出阈值及其所对应的膜组数量，作为反渗透海水淡化装置的优化后的功率输出阈值，其对应的膜组数量作为优化后的膜组数量，其对应的实验过程中，反渗透海水淡化装置高压泵的最大输出功率作为反渗透海水淡化装置高压泵选型的优化参数。