專利名稱：用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風電海水淡化技術和電解海水制氯技木，具體是ー種用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置。
背景技術：
風カ發(fā)電作為清潔新能源的重要組成部分，已經(jīng)具備大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電的能力，并正在我國沿海海上和潮間帶地區(qū)大力推廣。風電海水淡化系統(tǒng)是采用風電機組將風能轉化的電力作為耗能，帶動海水淡化系統(tǒng)的運行，從而實現(xiàn)海水淡化的系統(tǒng)。同時將風電用于海水淡化系統(tǒng)的運行，既解決了風電無法存儲的難題，也解決了海水淡化工廠面臨的電カ緊 張的困境，可謂ー舉兩得。考慮到海水淡化過程中進水管道和高壓泵組等處極易生長附著海洋生物(包括各種藤壺、貽貝、牡礪、石灰蟲、海藻等)，造成管道的流通截面積減小，流動阻カ増加，海水流量減小，甚至完全堵塞管路，對海水淡化效果產(chǎn)生較大影響。因此適用于海水淡化裝置的海洋生物防治技術已成為目前研究的重點。電解海水制氯技術是將交流電變壓整流為直流電，施加到海水電解槽的陰、陽極上，使海水發(fā)生電解反應產(chǎn)生活性有效氯，隨后將含有有效氯成分的海水投加到海水管道中，以解決海生物及菌藻類附著繁殖、減少流通面積影響輸水能力、腐蝕管道和設備表面、降低維護費用和部件更換成本等問題的技木，即所謂的電解防污過程。該技術成熟可靠，費用低廉，整個作業(yè)過程幾乎不產(chǎn)生任何污染，目前在濱海電廠、海上平臺以及船塢的海洋生物防治已經(jīng)獲得廣泛應用。如果將電解海水制氯裝置應用于風電海水淡化系統(tǒng)中,可以保證海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行。目前還沒有這樣的應用。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供ー種用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置。本實用新型的技術方案是ー種用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，該風電海水淡化系統(tǒng)包括風電系統(tǒng)和海水淡化系統(tǒng)，其中風電系統(tǒng)為海水淡化系統(tǒng)提供電力。其特征在于，在所述的海水淡化系統(tǒng)的進水管道連接有電解海水制氯裝置，該電解海水制氯裝置包括通過壓カ管線依次連接的前置過濾器、升壓泵、后置過濾器、電解槽組塊、次氯酸鈉儲罐和注射泵，在該次氯酸鈉儲罐設有鼓風ロ和排氫ロ，在該鼓風ロ裝有鼓風機，注射泵的出ロ連接到所述的海水淡化系統(tǒng)的進水管道；在所述的風電系統(tǒng)輸出端與該電解海水制氯裝置之間通過母排和電纜依次連接有變壓器、整流器和低壓配電裝置。所述前置過濾器和后置過濾器均采用濾網(wǎng)式結構。所述電解槽的陽極采用鈦涂貴金屬氧化物涂層陽扱，電解槽的陰極采用耐次氯酸鈉溶液腐蝕的材料。所述的耐次氯酸鈉溶液腐蝕的材料包括鈦、鈦合金或哈氏合金。[0011 ] 所述鼓風機為防爆電機。每套所述風電海水淡化系統(tǒng)配備一套所述電解海水制氯裝置。本實用新型的有益效果是采用風電機組將風能轉化的電カ帶動海水淡化系統(tǒng)的運行，既解決了風電無法存儲的難題，也解決了海水淡化工廠面臨的電カ緊張的困境，可以保證海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行。

圖I是本實用新型的總體構成示意圖；圖2是圖I中的電解海水制氯裝置的構成示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型ー種用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，包括風電系統(tǒng)A和海水淡化系統(tǒng)B，風電系統(tǒng)A(通過輸變電系統(tǒng))為海水淡化系統(tǒng)B提供電力，輸電線路上裝有控制開關K(可以是自動控制裝置)。在每一所述的海水淡化系統(tǒng)B的進水管道(海水引入口)2連接有一套電解海水制氯裝置7。風電系統(tǒng)A由至少ー套風電機組I單獨或聯(lián)網(wǎng)構成。風電機組I為常規(guī)技術，其構成和工作原理是通過風カ帶動葉片轉動產(chǎn)生機械能，經(jīng)過風機主軸、齒輪箱和聯(lián)軸器等部件傳遞到發(fā)電機，帶動發(fā)電機旋轉將機械能轉換為電能。接著將多臺風電機組接入小型電網(wǎng)，以供給海水淡化系統(tǒng)B以及電解海水制氯裝置7使用。對于海水淡化系統(tǒng)B，考慮到目前國際上采用的海水淡化方法主要有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法和反滲透法等，其中應用反滲透膜的反滲透法以其設備簡單、易于維護和設備模塊化的優(yōu)點迅速占領市場，因此本實施例中主要介紹海水反滲透膜系統(tǒng)。參照圖I所示，海水反滲透膜系統(tǒng)(即海水淡化系統(tǒng)B)主要包括四個通過管道依次連接的部件預處理裝置3、高壓泵4、膜組件5以及后處理裝置6。其中預處理裝置3是對進料海水進行處理，通常包括采用活性炭和濾網(wǎng)過濾去除懸浮固體，添加阻垢劑以控制結垢，添加亞硫酸氫鈉去除余氯以及調節(jié)PH值等，以減少對反滲透膜的損害。高壓泵4是系統(tǒng)的主要耗能部件，用于對進料海水進行加壓，以達到能夠將海水中的純水反滲透到淡水中的作用。反滲透膜組件5采用反滲透原理獲得淡水，用以截留海水中所有的鹽類。后處理裝置6主要進行淡化水的穩(wěn)定處理，包括PH調節(jié)、脫氣處理以及添加一定量的礦物質等，處理后的淡水通過出水管道8排出。參見圖2，本實用新型的電解海水制氯裝置7包括通過壓カ管線依次連接的前置過濾器71、升壓泵72、后置過濾器73、電解槽(組)74、次氯酸鈉儲罐75和注射泵76，在該次氯酸鈉儲罐75設有鼓風口和排氫ロ 79，在該鼓風口裝有鼓風機78。在所述的風電系統(tǒng)A的輸出端與該電解海水制氯裝置7的電源接ロ之間通過母排和電纜依次連接有變壓器81、整流器82和低壓配電裝置(或控制臺)83。，注射泵76的出口 77連接到所述的海水淡化系統(tǒng)B的進水管道2。所述前置過濾器71和后置過濾器73均采用濾網(wǎng)式結構。所述電解槽74的陽極采用鈦涂貴金屬氧化物涂層陽扱，電解槽74的陰極采用耐次氯酸鈉溶液腐蝕的材料(如鈦、鈦合金或哈氏合金)。[0023]所述鼓風機78采用防爆電機。電解海水制氯裝置7的工作流程是來自淡化水源的海水經(jīng)過前置過濾器71過濾后進入升壓泵72升壓，通過后置過濾器73過濾作用后進入電解槽74進行電解(總反應為NaCl+H20——NaCl(HH2)。電解后含有次氯酸鈉(NaClO)和氫氣(H2)的海水進入大型的次氯酸鈉儲罐75，在罐內氫氣和海水自然分離，用鼓風機78向罐內鼓風，將罐內氫氣稀釋并從排氫ロ 79排至大氣中。最后將含有次氯酸鈉的海水用注射泵76連續(xù)沖擊注射至海水淡化系統(tǒng)B的進水管道2中?？紤]到電解海水過程中產(chǎn)生大量鈣、鎂化合物沉積導致電阻増大，影響電解槽74運行效果，系統(tǒng)設定設備運行一段時間后即采用酸洗法去除沉淀，具體做法是以稀鹽酸作為酸洗液84，采用閉合循環(huán)方式酸洗電解槽74，后將廢酸水回收至儲罐85中，留待下次酸洗使用。本實用新型的每套風電海水淡化系統(tǒng)B配備ー套電解海水制氯裝置7。本實用新型在應用吋，電解海水制氯裝置7應設置在海水淡化系統(tǒng)B進水管道2附近，以便于完成防污工作。風電海水淡化系統(tǒng)B通過風カ發(fā)電系統(tǒng)A獲得電力。其中一方面風カ發(fā)電機組I發(fā)出的電能通過降壓變壓后轉化為海水淡化系統(tǒng)B的額定電壓，并為至少ー套海水淡化系統(tǒng)供電；另一方面風カ發(fā)電機組I提供的電カ帶動電解海水制氯裝置7中的升壓泵72、鼓風機78以及注射泵76的工作，而上述交流電通過變壓器和整流器轉變?yōu)橹绷麟姾蠊┙o電解海水制氯裝置中的電解槽74使用。在運行時，首先設定當海水淡化系統(tǒng)B啟動吋，電解海水制氯裝置7同時啟動，當海水淡化系統(tǒng)B啟動時，電解海水制氯裝置7隨即關閉。當風カ發(fā)電系統(tǒng)A發(fā)出的功率僅能支持ー套海水淡化系統(tǒng)B和一套電解海水制氯裝置7工作吋，設定海水淡化系統(tǒng)A和電解海水制氯裝置7開始工作；當風カ發(fā)電系統(tǒng)A發(fā)出的功率能支持兩套海水淡化系統(tǒng)B同時工作吋，設定兩套海水淡化系統(tǒng)B和兩套電解海水制氯裝置7同時工作，依次類推。當所有海水淡化系統(tǒng)B和電解海水制氯裝置7都已經(jīng)投入運行時,如果風カ發(fā)電系統(tǒng)A輸出功率過剩，則調整葉片的迎風角度以降低風電機組I的輸出功率。若風電機組I輸出功率仍過大，則可關閉其中一臺或多臺風電機組I。
權利要求1.ー種用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，該風電海水淡化系統(tǒng)包括風電系統(tǒng)和海水淡化系統(tǒng)，其中風電系統(tǒng)為海水淡化系統(tǒng)提供電力，其特征在于，在所述的海水淡化系統(tǒng)的進水管道連接有電解海水制氯裝置，該電解海水制氯裝置包括通過壓カ管線依次連接的前置過濾器、升壓泵、后置過濾器、電解槽、次氯酸鈉儲罐和注射泵，在該次氯酸鈉儲罐設有鼓風口和排氫ロ，在該鼓風口裝有鼓風機，注射泵的出ロ連接到所述的海水淡化系統(tǒng)的進水管道；在所述的風電系統(tǒng)輸出端與該電解海水制氯裝置之間通過母排和電纜依次連接有變壓器、整流器和低壓配電裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，其特征在干，所述前置過濾器和后置過濾器均采用濾網(wǎng)式結構。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，其特征在干，所述電解槽的陽極采用鈦涂貴金屬氧化物涂層陽扱，電解槽的陰極采用耐次氯酸鈉溶液腐蝕的材料。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，其特征在干，所述的耐次氯酸鈉溶液腐蝕的材料包括鈦、鈦合金或哈氏合金。
5.根據(jù)權利要求I所述的用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，其特征在干，所述鼓風機為防爆電機。
6.根據(jù)權利要求I所述的用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，其特征在干，每套所述風電海水淡化系統(tǒng)配備ー套所述電解海水制氯裝置。
專利摘要一種用于風電海水淡化系統(tǒng)的電解海水制氯裝置，包括風電系統(tǒng)和海水淡化系統(tǒng)，在海水淡化系統(tǒng)的進水管道連接有電解海水制氯裝置，該制氯裝置包括通過壓力管線依次連接的前置過濾器、升壓泵、后置過濾器、電解槽、次氯酸鈉儲罐和注射泵，在該次氯酸鈉儲罐設有鼓風口和排氫口，在該鼓風口裝有鼓風機，注射泵的出口連接到海水淡化系統(tǒng)的進水管道；在風電系統(tǒng)輸出端與電解海水制氯裝置之間通過母排和電纜依次連接有變壓器、整流器和低壓配電裝置。本實用新型的優(yōu)點是采用風電機組將風能轉化的電力帶動海水淡化系統(tǒng)的運行，既解決了風電無法存儲的難題，也解決了海水淡化工廠面臨的電力緊張的困境，保證海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行。
文檔編號C02F9/06GK202430296SQ201120545099
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者徐韓董, 焦立盈, 王楠, 王玨, 胡渭, 臧翠, 陳曦 申請人:華銳風電科技(集團)股份有限公司