1.本发明制盐技术领域，具体涉及一种光电热联动促进海水蒸发制盐的系统及方法。
背景技术：2.海盐是将海水引入盐田，经过日晒、蒸发、结晶而成，我国海盐生产一般采用日晒法，就是利用滨海滩涂筑坝开辟盐田，经过蒸发后制得海盐，其生产周期长，生产成本高且受季节变化影响大。太阳能温室制盐方法主要是建立合格的封闭的温室大棚，通过封闭的大棚提高温室内的卤水温度，加快水分的蒸发，以提高制盐速度，但是，太阳能温室制盐也存在一些利用问题，如太阳能利用率整体较低，夜间无法进行制盐等问题，导致太阳能制盐技术工程应用的整体经济效益较低，限制了这一技术的进一步发展。
技术实现要素：3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种光电热联动促进海水蒸发制盐的系统及方法，能够在利用太阳能发电的同时，将蒸汽发电机的蒸汽余热进行利用，用来加速海盐的蒸发，提高了能源利用率，降低了能耗。
4.本发明的技术方案如下：
5.在本发明的第一方面，一种光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，包括太阳能集热管，蒸汽发电机、换热管、冷凝器、回流泵；太阳能集热管的出口与蒸汽发电机相连，蒸汽发电机的蒸汽出口经过冷凝器与换热管的进口相连，换热管盘绕在盐田内，换热管的出口通过回流泵与太阳能集热管的进口相连，所述蒸汽发电机为回流泵提供电能。
6.在本发明的一些实施方式中，所述太阳能集热管为全玻璃真空管，真空管内部涂有蓝色涂层。
7.在本发明的一些实施方式中，多根太阳能集热管排布组成太阳能集热板，每根集热管之间留有至少30mm间隔。
8.在本发明的一些实施方式中，所述蒸汽发电装置包括蒸汽膨胀机和蓄电池。
9.在本发明的一些实施方式中，太阳能集热管的支架上设置倾斜角调节器，倾斜角度的调节范围为20
°
～45
°
，进一步地，倾斜角度为40
°
。
10.在本发明的一些实施方式中，所述换热管表面涂有耐腐蚀无毒涂层。
11.在本发明的一些实施方式中，在太阳能集热板与蒸汽发电机连接处设有止气阀。
12.在本发明的一些实施方式中，所述换热管的盘绕方式为回形盘绕或蛇形盘绕。
13.在本发明的一些实施方式中，所述换热管离盐田底部有一定的距离。
14.在本发明的第二方面，提供了一种光电热联动促进海水蒸发制盐的方法，包括以下步骤：
15.(1)将水从注水口加入到集热管中，使装置处于满水的状态，经过一天的日晒，集热管利用管内太阳能吸收涂层将光能转化为热能，管内水受热沸腾转化为蒸汽；
16.(2)产生蒸汽后打开止气阀，使蒸汽进入到蒸汽发电机的膨胀机当中，进而依靠蒸汽的膨胀力推动涡轮叶片的旋转从而使蒸汽机进行发电，产生的电储存在蓄电池当中供给回流泵使用；
17.(3)通过涡轮发电后的蒸汽进入冷凝器进行冷凝变为液体，液体进入换热管中，利用余温对盐田进行加热蒸发，进行制备海盐，换热后的水利用回流泵，进入集热管中再次进行加热，实现了整个系统的循环。
18.本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：
19.本发明的系统根据太阳能集热管和换热管的特性进行改进，节能环保，耐腐蚀，耐脏易清洁，操作方便，维护简单，设计科学，使用寿命长，发电成本低。
20.本发明的系统利用吸热性能好的集热管组成太阳能板，利用蒸汽将太阳能转化为电能储存在蓄电池内，且可用于回流泵的电耗，经济节约，节省了人力和物力成本。
21.本发明的系统利用换热管的导热性和等温性，将换热管敷设在盐田内，利用蒸汽余温加速海盐的蒸发，不仅降低了能耗而且还节省了占地面积，降低造价。
22.本发明的系统能够在利用太阳能发电的同时，将蒸汽发电机的蒸汽余热进行利用，用来加速海盐的蒸发，提高了能源利用率，降低了能耗。
附图说明
23.图1为本发明系统的整体结构示意图；
24.图2为本发明的单个太阳能集热板的结构示意；
25.图3为本发明的两个相邻的太阳能集热板的连接结构示意；
26.图4为本发明的换热管的两种布置方式。
27.图中：1、换热管；2、进水管；3、蒸汽管；4、蒸汽发电机；5、太阳能集热管；6、冷凝器；7、止气阀；8、倾斜角调节器。
具体实施方式
28.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.实施例1
32.本发明的一种典型的实施方式中，提出一种光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，如图1所示，包括：换热管1；进水管2；蒸汽管3；蒸汽发电机4；太阳能集热管5。
33.太阳能集热管5的出口与蒸汽发电机4相连，蒸汽发电机4的蒸汽出口与换热管1的进口相连，换热管1盘绕在盐田内，换热管1的出口通过回流泵与太阳能集热管5的进口相连，所述蒸汽发电机4为回流泵提供电能。
34.多根太阳能集热管5排布组成太阳能集热板，多个太阳能板安装在盐田的上方，可以在盐田内设置耐腐蚀水泥柱，用来支撑太阳能板；每根集热管之间留有至少30mm间隔，方便太阳光透过射入盐田内进行海盐蒸发，太阳能集热管采用全玻璃真空管，内部涂有蓝色涂层，所述蓝色涂层为蓝钛，对太阳能的吸收率可达92％以上。
35.太阳能集热板的注水口与进水管相连，通过进水管向集热管中注水，水在太阳能集热管中吸收热量沸腾转化为蒸汽。
36.蒸汽发电机4包括蒸汽膨胀机和蓄电池，从太阳能集热管出来的蒸汽进入到蒸汽发电机的膨胀机当中，进而依靠蒸汽的膨胀力推动涡轮叶片的旋转从而使蒸汽机进行发电，产生的电储存在蓄电池当中供给回流泵使用；现有技术直接利用高温加热发电，需要消耗大量的能源，发电成本高，发电效率低且对环境会造成污染，本发明采用太阳能对水进行加热转化为蒸汽，用来发电，提高了能源利用率。
37.通过涡轮发电后的蒸汽进入冷凝器6进行冷凝变为液体，液体进入换热管中，利用余温对盐田进行加热蒸发，进行制备海盐，换热后的水利用回流泵，进入集热管中再次进行加热，实现了整个系统的循环
38.太阳能集热板与蒸汽发电机连接处设置有止气阀7，当太阳能集热管中的水被加热成蒸气时，止气阀打开，蒸汽进入蒸汽发电机，止气阀的设置可以保持要求的蒸汽压力。
39.如图2和图3所示，太阳能集热管5倾斜安装在太阳能支架上，进水管与太阳能集热管通过密封管套连接。水通过回流泵提升至太阳能集热管内，回流泵未在图中画出，且回流泵用电通过蒸汽发电机间断供电，无需全天供电。太阳能支架上设置倾斜角调节器8，倾斜角调节器包括双齿轮定时转动和倾斜角度检测器。在设定时间预设要求倾斜角度，倾斜角度检测器检测实时倾斜角度，通过齿轮控制角度调节倾斜。可以通过调节伸缩按钮对倾斜角度进行调节，调节范围为20
°
～45
°
，在此范围内吸收效果最佳，传热效率最高，其中以40
°
时为最佳，集热管安装倾角范围可根据当地地理纬度决定。
40.由于换热管1需要长期放置在盐田的海水中，为了避免海水对换热管造成腐蚀，换热管1采用不锈钢材质，换热管的外表面涂有耐腐蚀无毒涂层，换热管的导热性能好，几乎无热损耗。
41.由于换热管设置在盐田中，换热管的位置低于集热管，换热后的水再次回到集热管时需要增压，这时通过设置回流泵将水的压力提升，将水送入集热管中，回流泵的电能来自于蓄电池。
42.如图4所示，换热管1以回形盘绕或者蛇形盘绕的方式布设在盐池中，可以有效增大换热管和海水的换热面积，提高换热管蒸发处理效率，进一步的，换热管与盐池的底部距离一定的距离，这样可以避免海盐颗粒析出后与换热管接触，减小换热性能，换热管可以由钢绳固定在水泥柱上，从而使其悬挂在水中，与水底保持75cm的间距，充分发挥换热管的散热能力。
43.本发明系统的工作原理为：
44.向太阳能集热管内注水，水在太阳能的作用下吸热蒸发为蒸汽，止气阀打开，蒸汽
进入蒸汽发电机做功发电，产生的电能储存在蓄电池中，蓄电池为回流泵提供电能，做功后的蒸汽在冷凝器中冷凝为液体后，再进入盐田内的换热管，为海水提供热能，加速海盐的制备，换热后的水经过回流泵再次进入太阳能集热管中进行加热，不断循环。
45.实施例2
46.本发明的一种典型的实施方式中，提出一种光电热联动促进海水蒸发制盐的方法，具体包括以下步骤：
47.(1)将水从注水口加入到集热管中，使装置处于满水的状态，经过一天的日晒，集热管利用管内太阳能吸收涂层将光能转化为热能，管内水受热沸腾转化为蒸汽；
48.(2)产生蒸汽后打开止气阀，使蒸汽进入到蒸汽发电机的膨胀机当中，进而依靠蒸汽的膨胀力推动涡轮叶片的旋转从而使蒸汽机进行发电，产生的电储存在蓄电池当中供给回流泵使用；
49.(3)通过涡轮发电后的蒸汽进入冷凝器进行冷凝变为液体，液体进入换热管中，利用余温对盐田进行加热蒸发，进行制备海盐，换热后的水利用回流泵，进入集热管中再次进行加热，实现了整个系统的循环。
50.以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，包括太阳能集热管，蒸汽发电机、换热管、回流泵；太阳能集热管的出口与蒸汽发电机相连，蒸汽发电机的蒸汽出口与换热管的进口相连，换热管盘绕在盐田内，换热管的出口通过回流泵与太阳能集热管的进口相连，所述蒸汽发电机为回流泵提供电能。2.如权利要求1所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，所述太阳能集热管为全玻璃真空管，真空管内部涂有蓝色涂层。3.如权利要求2所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，多根太阳能集热管排布组成太阳能集热板，每根集热管之间留有至少30mm间隔。4.如权利要求1所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，所述蒸汽发电装置包括蒸汽膨胀机和蓄电池。5.如权利要求1所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，太阳能集热管的支架上设置倾斜角调节器，倾斜角度的调节范围为20
°
～45
°
，进一步地，倾斜角度为40
°
。6.如权利要求1所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，所述换热管表面涂有耐腐蚀无毒涂层。7.如权利要求1所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，在太阳能集热板与蒸汽发电机连接处设有止气阀。8.如权利要求6所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，所述换热管的盘绕方式为回形盘绕或蛇形盘绕。9.如权利要求1所述的光电热联动促进海水蒸发制盐的系统，其特征在于，所述换热管离盐田底部有一定的距离。10.采用如权利要求1-9任一项所述的光电热联动促进海水蒸发制盐系统的制盐方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水从注水口加入到集热管中，使装置处于满水的状态，经过一天的日晒，集热管利用管内太阳能吸收涂层将光能转化为热能，管内水受热沸腾转化为蒸汽；(2)产生蒸汽后打开止气阀，使蒸汽进入到蒸汽发电机的膨胀机当中，进而依靠蒸汽的膨胀力推动涡轮叶片的旋转从而使蒸汽机进行发电，产生的电储存在蓄电池当中供给回流泵使用；(3)通过涡轮发电后的蒸汽进入冷凝器进行冷凝变为液体，液体进入换热管中，利用余温对盐田进行加热蒸发，进行制备海盐，换热后的水利用回流泵，进入集热管中再次进行加热，实现了整个系统的循环。
技术总结本发明公开了一种光电热联动促进海水蒸发制盐的系统及方法，所述系统包括太阳能集热管，蒸汽发电机、换热管、冷凝器、回流泵；太阳能集热管的出口与蒸汽发电机相连，蒸汽发电机的蒸汽出口经过冷凝器与换热管的进口相连，换热管盘绕在盐田内，换热管的出口通过回流泵与太阳能集热管的进口相连，所述蒸汽发电机为回流泵提供电能；本发明的系统既能实现发电，又能为海水蒸发制盐提供余热，降低了能耗，加速了海水蒸发制盐。海水蒸发制盐。海水蒸发制盐。
技术研发人员：宋扬 陈飞勇 李佳泽 周昊 刘汝鹏 田志刚 杨承峰
受保护的技术使用者：湖州市南浔区建大生态环境创新中心
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
