低温多效蒸馏法海水淡化技术的应用

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1、第31卷第7期华电技术Vo1．3lNo．72009年7月HuadianTechnologyJu1．2009低温多效蒸馏法海水淡化技术的应用孙育文，周军(北京国电华北电力工程有限公司，北京100120)摘要：海水淡化技术包括蒸馏法和反渗透法。介绍了低温多效蒸馏技术在天津北疆发电厂海水淡化中的应用情况，分析了海水淡化技术的特点，论述了海水淡化系统的运行及控制方式，提供了海水淡化装置的性能参数和保证值。关键词：海水淡化技术；海水淡化装置；低温多效蒸馏；海水反渗透；性能参数中图分类号：TQ085．47文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)07—0065—03闸

2、门调节进水水位，经2级沉淀调节池后，通过海水1项目概况取水泵升压后，输送到电厂冷却塔系统及海水淡化天津北疆发电厂规划装机容量为4×1000装置的预处理系统。MW，一期工程建设2台超超临界燃煤机组，规划容海水淡化装置要求入料海水悬浮物质量浓度不量为配套建设日产20万t淡水的海水淡化工程。高于25mg／L；温度变化范围为一2．1～+30℃，盐一期海水淡化装置制水量为日产l0万t淡水。的质量浓度变化范围为27000～34000mg／L。天津北疆发电厂位于天津市汉沽区南部沿渤海海水淡化装置末效强制循环冷却器采用发电机区域，是集发电、海水淡化、浓海水制盐一体化运营组的二次循环海

3、水冷却，冷却海水温度变化范围为模式建设的高效大型系统工程，是典型的循环经济6～33℃，盐的质量浓度变化范围为48600～66000模式项目。该项目包括发电、海水淡化和浓海水制mg／L，排水返回海水冷却塔循环使用。盐等多个分项目。海水淡化站作为北疆发电厂工艺海水淡化装置动力蒸汽为汽轮发电机组的五段系统中的关键环节，起到承上启下的作用。利用电抽汽(中压缸排汽)和／或六段抽汽，蒸汽参数随汽厂所发的电力、产生的大量低压蒸汽以及海水取排轮发电机组的负荷变动而变化。淡化装置入口动力水设施生产淡水，少部分作为电厂锅炉补给水、工业蒸汽压力范围为0．03～0．669MPa(a)；蒸汽温

4、度范用水及生活饮用水，其余向城市供应淡水，海水淡化围为69～310℃。用于驱动喷射压缩器，抽真空的后，排出的浓盐水送到盐场制盐。蒸汽压力大于0．6～1．2MPa(a)，蒸汽温度为过热为了提高全厂的综合热效率，降低制淡水成本蒸汽；每套装置抽真空蒸汽用量2t／h。以提高市场竞争力，天津北疆发电厂的海水淡化装设备运行时水温变化，原料水温度最高为3O置用汽设计采用了压力尽量低的抽汽，同时，减少用℃，最低为一2．1℃；强制冷凝器冷却水温度最高为汽量。采用发电与制水错峰运行方式，尽量在发电33℃，最低为6oC。低谷时制水，因此，选择了较高的造水比。在上述条件下，该项目1台汽轮发电

5、机组共安基于渤海湾的生态环保要求，其发电和海水淡装4套日产2．5万t淡水的低温多效蒸馏海水淡化化系统没有设置对海排水口，因此，没有废水排放，装置。海水淡化装置的浓盐水排至盐场用于制取食用盐和其他工业产品，既达到了生态环保的要求，又提高了3系统运行及控制方式电厂运行的经济性。低温多效蒸馏是指最高温度不超过7O℃的海2水源情况及动力用汽条件水淡化技术，是上世纪8O年代成熟的高效淡化技术。其特点是将一系列的喷淋降膜蒸发器串联布海水淡化装置采用2种水源，入料水采用原海置。其工艺流程为：海水一海水取水泵一混合絮凝水，末效强制冷却器冷却水取自二次循环海水。沉淀池一清水池一海水提升

6、泵一MED—TVc一淡水原海水取水采用高潮位取水的方式，在海挡外箱／池一用户。设置2座沉淀调节池，由一级沉淀调节池人口设置加热蒸汽被引入第一效，其冷凝热使几乎等量收稿日期：2009—03—17的海水蒸发，通过多次蒸发和冷凝，后面的蒸发温度·66·华电技术第31卷均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水，参数不大于0．669MPa，当动力蒸汽压力在0．669～最后一效的蒸汽在强制冷凝器中冷凝。第一效冷凝0．5MPa时，装置将自动使动力蒸汽进入高压TVC，液返回锅炉，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集此时，海水淡化装置的造水比为l5。当动力蒸汽压后作为产品水。力在0．5

7、～0．3MPa时，装置将自动使动力蒸汽进入低温多效海水淡化装置的运行温度远远低于多级高压TVC，此时，海水淡化装置的造水比等于或略内蒸(MSF)装置的110℃，所以，其能耗和管壁腐蚀及小于15。当动力蒸汽压力在0．3～0．12MPa时，装结垢速率均较低。和多级内蒸(MSF)装置相比，其设置将自动切换动力蒸汽进入低压TVC，此时装置的备本体和传热管的材质要求较低，而热效率较高。造水比13。当蒸汽压力降低到小于0．12MPa时，装多效蒸馏的操作弹性很大，运行负荷在40％～置将自动切换动力蒸汽经减温减压后直接进人海水110％皆可正常操作，而且不会使造水比下