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1、A-100003低温多效蒸发海水淡化技术现状及研究前景高等学校工程热物理第十六届全国学术会议论文集编号：A-100003低温多效蒸发海水淡化工程技术现状及研究前景杜宇刘晓华沈胜强陈文博刘大伟（大连理工大学能源与动力工程学院，大连，116023）摘要：本文主要总结了目前低温多效蒸发海水淡化技术在国外和国内的发展现状以及今后的发展趋势。首先对比分析了国外低温多效蒸发海水淡化技术较其他方法的优势以及目前的装机容量，然后总结了低温多效蒸发海水淡化装置的性能、装机类型及所用材质。国内方面，对现有的，在建的以及拟建的海水淡化工程的装机容
2、量，装机类型和装机所用材质进行总结了分析，最后给出了低温多效海水淡化技术的发展趋势。关键词：海水淡化，低温多效蒸发，技术现状，研究前景0前言海水淡化已成为解决全球水资源短缺的重要途径，尤其在中东地区和一些岛屿地区，淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要作用。以色列70%———————————————————————————————————————————————的饮用水源来自于海水淡化水，2005年日产海水淡化水量达73.8万立方米；阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水，2003年日产海水淡化水量达546.6万立方米；意大利西西里
3、岛500万居民，2005年日产海水淡化水量为13.5万立方米，约占全部可饮用水源的15%－20%。目前全球海水淡化的市场年成交额已达到数十亿美元。著名的海水淡化公司有：法国Sidem公司、英国Weir热能公司、韩国斗山重工公司、以色列IDE公司、意大利Fisia公司等。截止到2003年12月，全球已有130多个国家应用海水淡化技术，海水淡化日产水量约3775万立方米。其中，80%用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题，即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。大连市建设科技计划项目资助目前的海水淡化技术尽管己经有了半世纪的发
4、展历史,而且在全球范围内取得了巨大的成功,但人们认为对某些关键技术,新的技术的突破目前似乎还不大,包括新的廉价能源技术、传热技术、材料技术以及新过程。海水淡化就是将海水中的盐和水分离的技术。按脱盐过程分类,海水淡化方法主要有热法,膜法和化学方法三大类。其中,热法海水淡化技术主要有蒸发法和结晶方法之分,前者主要包括多级闪蒸,多效蒸发和压汽蒸发等方法,后者则由冷冻法和水合物法构成。膜法海水淡化技术包含了反渗透和电渗析。化学方法海水淡化技术中的水合物法所产淡水水质较差,离子交换法成本较高,使其应用受到一定限制。目前主要的海水淡化方
5、法有多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)、压汽蒸馏(VC)、海水反渗透（RO）和电渗析法(ED)等,———————————————————————————————————————————————而适用于大型的海水淡化方法只有RO,MSF和MED。低温多效蒸发（LT-MED）是目前应用最为广泛的以海水顶值温度小于70℃为特点的一种多效蒸发海水淡化技术。低温多效蒸发相比其他热法的优势如下1：[]（1）系统的动力消耗小。LT-MED的动力消耗只有0.9～1.2kW·h/m3左右,是MSF的1/4～1/3；（2）在低温（<7
6、0℃）下运行，因此可以避免腐蚀和结垢；能连续地生产高纯度蒸馏水；（3）不需要复杂的海水预处理，能适应多种海水条件的变化；（4）系统的操作弹性大。在高峰期，系统可以提供设计负荷的110%的产品水;而在低谷期,该淡化系统可以稳定地提供设计负荷40%的产品水。MSF和RO基本不具备如此的操作弹性；（5）系统的热效率高。在总温差≥30℃时，可安排12以上的效数，达到10左右的造水比;同样的造水比,MSF的传热温差是其一倍左右；（6）系统的可靠性高。LT-MED系统中发生的是管内蒸汽冷凝、管外液膜蒸发,气侧压力大于液膜侧压力,即使传热
7、管发生了腐蚀穿孔而泄漏,浓盐水绝对不会流到产品水中而污染水质。1低温多效蒸发技术的国际发展现状1.1低温多效蒸发装置装机容量20世纪80年代以后已有近500台该类装置在世界各地运行。主要发展趋势为提高装置单机造水能力，采用廉价材料降低工程造价,———————————————————————————————————————————————提高传热效率等。如图1-1[2]所示，多效蒸发海水淡化装机容量逐步增加，装机容量的增长势头已经赶超了RO，仅次于MSF。这主要是由于在中东地区的严重缺水情况导致大批新建的海水淡化工程涌现，其中
8、还是以MSF为主。统计截止到2007年，在目前已统计到的世界范围内的13869个海水淡化工程中，MED的总装机容量已经占到所有海水淡化装置总装机容量的9%，如图1-2[3]所示。图1-1各种海水淡化技术逐年发展情况图1-2各种海水淡化技术所占比例1990-1995年间MED新增产量为4.5
