反滲透海水淡化技術(shù)相比于其他海水淡化技術(shù)具有腐蝕和結(jié)垢輕微，設(shè)備投資少和建造周期短等優(yōu)點(diǎn)，近幾十年發(fā)展迅速。但是這種方法中的高壓泵需要消耗大量電能，不僅增加了制淡成本和碳排放、還會(huì)加劇能源危機(jī)。本人所在課題組以解決高能耗、高成本和高碳排放為目的，研發(fā)了潮汐能聚能增壓器，直接利用潮汐能的聚集能代替電能制取高壓海水，進(jìn)行反滲透海水淡化。本文在此基礎(chǔ)上提出兩套不同運(yùn)行方式的潮汐能直接驅(qū)動(dòng)的反滲透海水淡化系統(tǒng)方案，為了更全面的對(duì)比分析研究，同時(shí)給出了將潮汐能發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)反滲透海水淡化方法相結(jié)合的系統(tǒng)方案，即潮汐能間接驅(qū)動(dòng)的反滲透海水淡化系統(tǒng)。最后對(duì)三套系統(tǒng)的性能指標(biāo)展開(kāi)計(jì)算和對(duì)比研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下： 1、詳細(xì)分析潮汐能利用技術(shù)、反滲透海水淡化系統(tǒng)等相關(guān)知識(shí)，結(jié)合潮汐能聚能增壓器，設(shè)計(jì)“余能回收制淡的潮汐能直驅(qū)反滲透海水淡化系統(tǒng)”、“余能發(fā)電制淡的潮汐能直驅(qū)反滲透海水淡化系統(tǒng)”和“余能回收制淡的潮汐能間驅(qū)反滲透海水淡化系統(tǒng)”其中，前兩套系統(tǒng)使用潮汐能聚能增壓器將潮汐能直接聚能加以利用，屬于直驅(qū)式系統(tǒng)，第三套系統(tǒng)是傳統(tǒng)的潮汐能發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)的反滲透方法相結(jié)合，屬于間驅(qū)式系統(tǒng)。為敘述方便，簡(jiǎn)稱(chēng)上述三套系統(tǒng)為：“系統(tǒng)1”、“系統(tǒng)2”和“系統(tǒng)3”； 2、采用系統(tǒng)能量利用性能分析方法，對(duì)系統(tǒng)的能效、火用變、制淡成本進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比分析研究。研究表明： ①三套系統(tǒng)的能量利用效率從大到小的順序?yàn)椋合到y(tǒng)1系統(tǒng)2系統(tǒng)3；其中“系統(tǒng)1”相對(duì)于“系統(tǒng)3”通常情況下能效提高了28%、“系統(tǒng)2”相對(duì)于“系統(tǒng)3”能效提高了20.2%、“系統(tǒng)1”相對(duì)于“系統(tǒng)2”能效提高了14%； ②利用火用分析方法對(duì)系統(tǒng)方案的可行性進(jìn)行了理論驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的火用變進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，火用損最大處發(fā)生在膜組件環(huán)節(jié)，這主要是高壓進(jìn)料海水中的純水通過(guò)反滲透膜的過(guò)程中，消耗大量高壓勢(shì)能造成的； ③三套系統(tǒng)的制淡成本關(guān)系為：系統(tǒng)1系統(tǒng)2系統(tǒng)3；當(dāng)設(shè)備使用壽命為15年時(shí)，“系統(tǒng)1”相對(duì)于“系統(tǒng)3”成本節(jié)約率為22.9%~49.8%、“系統(tǒng)2”相對(duì)于“系統(tǒng)3”成本節(jié)約率為15.7%~35.8%、“系統(tǒng)1”相對(duì)于“系統(tǒng)2”成本節(jié)約率為10.7%~21.7%；隨著設(shè)備使用壽命增長(zhǎng)和場(chǎng)地開(kāi)發(fā)成本降低，系統(tǒng)制淡成本將會(huì)進(jìn)一步下降； ④直驅(qū)式“系統(tǒng)1”和“系統(tǒng)2”相對(duì)于間驅(qū)式“系統(tǒng)3”具有能效高、制淡成本低的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)榫勰茉鰤浩鞯氖褂脺p少了能量轉(zhuǎn)換次數(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程。另外，系統(tǒng)能量由潮汐能供應(yīng)，沒(méi)有碳排放，屬于環(huán)境友好型系統(tǒng)。因此，直驅(qū)式“系統(tǒng)1”和“系統(tǒng)2”非常適合實(shí)施大型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
【學(xué)位單位】：廣東海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：P747;P743.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 戴慶忠;;潮汐發(fā)電的發(fā)展和潮汐電站用水輪發(fā)電機(jī)組[J];東方電氣評(píng)論;2007年04期

2 劉峰;;潮汐水輪機(jī)的開(kāi)發(fā)[J];東方電機(jī);2007年03期

3 李賢明,張霄,徐華;大功率高速電動(dòng)機(jī)高效率低噪音離心風(fēng)扇的研究與設(shè)計(jì)[J];電機(jī)技術(shù);2005年01期

4 阮國(guó)嶺;馮厚軍;;國(guó)內(nèi)外海水淡化技術(shù)的進(jìn)展[J];中國(guó)給水排水;2008年20期

5 王俊紅;高乃云;范玉柱;施利毅;;海水淡化的發(fā)展及應(yīng)用[J];工業(yè)水處理;2008年05期

6 解利昕,李憑力,王世昌;海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及各種淡化方法評(píng)述[J];化工進(jìn)展;2003年10期

7 蔡邦肖,黃亦真;反滲透海水淡化給水工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];海洋技術(shù);2004年01期

8 楊敏林,鄒春榮;潮汐電站建庫(kù)及運(yùn)行方案分析[J];海洋技術(shù);1997年01期

9 阮建國(guó);盛英英;李青綿;趙彬;張曉斌;樓高良;;電動(dòng)機(jī)能效現(xiàn)狀及節(jié)能措施研究[J];機(jī)電工程;2009年06期

10 陳飛宇;金鑫;;全球海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)的啟示[J];經(jīng)濟(jì)論壇;2008年21期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 鄭艷梅;氯化銨回收的三效降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的（火用）經(jīng)濟(jì)分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

2 林振宇;熱法海水淡化系統(tǒng)的能量分析[D];天津大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2808498