一种真空储能的水电联产系统及方法

摘要

本发明公开了一种真空储能的水电联产系统及方法，包括风力机装置、真空抽气单元、真空室、海水淡化单元和空气膨胀做功单元，利用风力机装置驱动真空抽气单元，利用真空抽气单元对真空室抽真空，利用空气膨胀做功单元带动发电机对外输出电能，利用海水淡化单元对外输出淡水，其中真空抽气单元协助海水淡化单元对海水进行逐级加热，空气膨胀做功单元协助海水淡化单元对蒸发器产生的水蒸汽进行逐级冷却。本发明采用风能的直接利用，将风力机从风中获得的机械能通过真空泵抽真空获得一种空气真空能，转换为空气内能，能量转换过程为机械能一内能，相对于以风力发电为基础的电力驱动压缩空气储能，具有能量转换效率高、结构简单、投资省、维护简单等特点。

主权项

一种真空储能的水电联产系统，综合利用岛屿上的风能和太阳能，包括风力机装置、真空抽气单元、真空室、海水淡化单元、空气膨胀做功单元，其特征在于：所述真空抽气单元包括通过空气管路依次串联的多级真空泵，所述多级真空泵由所述风力机装置驱动，其中第一级真空泵的进气口与真空室连通，最后一级真空泵的排气口与大气连通，各级真空泵之间的空气管路上均设有热交换器，所述空气膨胀做功单元包括通过空气管路依次串联的多级膨胀机，所述多级膨胀机驱动发电机，其中第一级膨胀机的进气口与大气连通，最后一级膨胀机的排气口与真空室连通，各级膨胀机之间的空气管路上均设有冷凝器，所述海水淡化单元包括通过海水预热管路依次顺序连通的海水取水装置、换热器、多级蒸发器和太阳能加热器，其中：海水经海水取水装置进入换热器的冷侧被加热后从末级蒸发器开始依次流经各级蒸发器的海水预热管路，与各级蒸发器中闪蒸出的水蒸汽依次换热升温后，从第一级蒸发器流出并依次进入各所述热交换器的冷侧，再经过太阳能加热器加热和调节使得海水达到预设温度后，从第一级蒸发器开始依次流经各级蒸发器，海水依次闪蒸，闪蒸出的水蒸汽与各级蒸发器中的海水预热管路进行热交换，最终剩余的浓盐水从末级蒸发器的排水口排出；各级蒸发器中闪蒸出的部分水蒸汽连同不凝气经设置在各蒸发器顶部的水蒸汽／不凝气排出管路汇集后依次流经各所述冷凝器及所述换热器的热侧，各所述冷凝器及所述换热器中凝结的淡水经淡水排出管路汇集流出；各级蒸发器中闪蒸出的另一部分水蒸汽在蒸发器中凝结为淡水，各级蒸发器中凝结的淡水经 淡水排出管路汇集流出。