以首钢为例低温多效海水淡化.ppt

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1、低温多效海水淡化——首钢京唐项目概况2005年国家发改委下发《关于首钢实施搬迁、结构调整和环境治理方案的批复》，批准首钢“按照循环经济的理念，结合首钢搬迁和唐山地区钢铁工业调整，在曹妃甸建设一个具有国际先进水平的钢铁联合企业”。首钢京唐公司位于淡水比较匮乏的华北曹妃甸地区，海水淡化作为水资源的开源增量技术，可有效缓解当地水资源短缺形势。钢铁企业为耗水大户，需要大量除盐水等级的纯水。冶金企业是综合性工业——具有大量余热资源。项目概况首钢京唐充分利用临海优势，根据渤海水质、几种海水淡化的特点以及厂区蒸汽资源，采用了法国SIDEM公司

2、低温多效海水淡化技术。根据全厂水质、水量分析和平衡的结果，确定海水淡化工程的设计水量为1773m3/h，设计一期规模为50000m3/d，项目分2步建设，每步建设2×1.25万m3/d装置，目前已全面投产。每年可为曹妃甸地区节约淡水1800万吨，满足钢厂约50%的用水量。主要设计条件海水水质及水温见（表1、表2）能源条件海水淡化主体工艺过程的能源消耗主要为蒸汽和电。若选用膜法海水淡化工艺，则其能源消耗主要为电，其用电量约为6kWh/m3(成品水)；若选用热法海水淡化工艺，则其能源消耗主要为蒸汽及电，其用蒸汽量约为0.1t蒸汽/m

3、3(成品水)，用电量约为1.2kWh/m3(成品水)。电主要来源于新建钢铁厂的2×300MW自备电站及厂外电网，电压等级为10kV及380V；蒸汽主要来源于2×300MW自备电站汽轮机低压抽汽以及钢铁厂区低压蒸汽，温度约为250℃。另外，钢铁厂拟建设2座35t启动锅炉，透平发电后可提供约70t/h的低低压排汽（温度约70℃，绝压0.03MPa)；还有，钢铁厂季节不平衡时放散的乏汽也可作为热法海水淡化工艺的动力蒸汽。主要设计条件——海水水质主要设计条件——海水水温工艺比选——技术现状目前，海水淡化技术主要有两个发展方向，即热法和膜

4、法。热法主要有：多级闪蒸(MSF)、低温多效(LT—MED)两种技术。其中，多级闪蒸的运行温度、造水比和级数分别在120℃、10以上和40级，多级闪蒸除了消耗一定的加热蒸汽外，还要耗电能4-5kWh/m3用于海水的循环和流体输送；低温多效是在多效(MED)的基础上发展起来的，运行温度、造水比和效数分别在70℃以下、10左右和7效，低温多效除了要消耗加热蒸汽外，还要耗电能约1.2kWh/m3用于海水及成品水的输送。膜法主要是指反渗透(RO)技术，它利用半透膜在压力下允许水透过而使盐份和杂质截留的技术。传统上膜法技术普遍应用于对苦咸

5、水的淡化中，现在广泛用于海水淡化中。膜法技术的脱盐率可达99.5%，能耗约在6kWh/m3成品水。工艺比选——经济比较多级闪蒸技术成熟可靠，成本适中，尤其适合大规模的海水淡化，一般出水相当于除盐水。每吨淡化水需耗电4-5kWh，耗低压蒸汽(以2ata压力计)0.14t。一次性设备投资稍高，但运行维修费用低。低温多效技术成熟可靠，成本较低，近十多年大规模应用于海水淡化工程，一般出水相当于除盐水。每吨淡化水需耗电1.2kWh，耗低压蒸汽(以2ata压力计)0.1t左右，一次性设备投资稍高，但运行维修费用较低。反渗透每吨淡化水需耗电6

6、kWh左右，一般两级RO出水相当于淡水。一次性设备投资稍小，但膜老化更换运行费高。反渗透即使采用两级RO，其出水指标仍低于热法出水指标，若取得和热法相同的水质，后续一般需增加一级RO或其它深度除盐设施。反渗透多用于市政等行业。工艺比选——综合比选通过比较并结合实际工程的调研，鉴于热法中的低温多效在多级闪蒸的基础上有了较多改进，国内应用较多。因此仅将热法中的低温多效工艺和膜法工艺进行综合比较：一般情况下低温多效工艺比反渗透工艺在一次投资方面略高，但曹妃甸地区原海水水质较差将引起膜法预处理装置复杂，因此二者投资相差不大。低温多效工艺

7、运行期间的设备检修和维护费用相当低；与同等能力的反渗透工艺比较，低温多效装置对操作人员的要求较低。低温多效装置的主要需要能源为蒸汽，该工艺结合首钢京唐钢铁公司即将建设的自备电站和钢厂内夏季放散的乏蒸汽(100-150t/h)，利用蒸汽能源更方便。低温多效装置可以一步到位生产相当纯度的除盐水(电导小于10μS/cm,25℃)，而且可以为进一步的精除盐(要求锅炉补充水水质小于0.2μS/cm)提供较好的原水。工艺比选——综合比选低温多效装置对原海水水质的冲击污染不太敏感。据有关资料显示，曹妃甸地区的海水已受到相当程度的污染且时有风暴

8、潮发生。低温多效装置施工安装简单，且运行控制系统较为简单，因为低温多效装置适合无人看管下的自动连续运行，并对操作人员的精度要求不高。通过以上比较，考虑到渤海湾水质的不确定性，另外，又鉴于低温多效工艺通过增设TVC装置，可较好的利用厂区蒸汽管网多余的低压蒸汽，实现