低成本海水淡化集成技术探讨.pdf

《低成本海水淡化集成技术探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、48{』吴礼云，李杨，孙雪，唐智新(首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北曹妃甸063200)摘要：海水淡化集成技术以低温多效蒸馏海水淡化为核心，联合热电与盐碱化工，形成“热一电一水盐”四联产模式，实现淡水资源、海水资源以及能源的综合利用，大幅降低生产成本，并取得环保效益、社会效益。为未来向城市供水提供了一条现实可行的方案。关键词：海水淡化；集成技术；循环经济；热一电一水一盐联产；低温多效中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1006—5377(2014)07—0048—05制水成本高，二是淡化后的浓盐水排放难。制水成本

2、高1引言是由于海水淡化是以能耗换水的技术，电价、蒸气价格我国是缺水的国家，人均水资源不足22001~，仅决定了制水成本，如何降低电和蒸气价格便成了降低淡为世界平均水平的1／4。地球上水资源的总量中海水化成本的关键因素。海水淡化过程中产生的高浓盐水目占97．2％，使得海水淡化成为解决缺水问题的重要途前尚无成熟处理技术，将其排放至盐田既是浪费能量，径。2008年，全球海水淡化丁程总投资额已达248亿美也是采用高端原料做低端处理的无奈之举。很多同外企元，且每年以20％～30％的速度递增，2015年预计将达业为减少对海洋的危害将浓

3、盐水稀释后再排放到海里，~1564亿美元，特别是以色列和美国，更是将海水淡化但这样也是治标不治本。产业列入国家发展计‘划。为了进一步发展国内海水淡化渤海湾是典型的半封闭浅水淤泥质海湾，海水温度产业，同务院于2012年2月初下发了《关于加快发展海低且交换能力筹。随着沿海经济的快速发展，大量农水淡化产业的意见》，明确了“十二五”期间我国海业废水、生活污水以及养殖业废水进入渤海湾，致使渤水淡化的发展目标，即到20l5年，海水淡化能力将达到海湾的水体受到严重污染。渤海湾周边缺少淡水，发展220万260万m／d，是现在海水淡化能力的

4、4倍。海水淡化是解决用水难的有效途径，但大量海水淡化浓盐水的排放必然导致渤海水质的进一步恶化。由此可2海水淡化的瓶颈问题见，只有发展循环经济、寻求生态环境与经济成长和谐目前制约海水淡化技术发展的l大j素有两方面：一是的“双赢”之路，才能解决海水淡化发展的问题。中国环保产业20【17鞴{ll!i转i』1l4’。-r9’_-化，形成竞争优势，使万吨级热法与膜法海水淡化相比3海水淡化工艺及资源综合利用现状较，吨水投资额相当且能耗低、产品水质高。3．1海水淡化工艺设备在真空隋况下'盐水的最高蒸发温度低于70℃，具下表概括了同外产水

5、量为5万m／dI拘膜法与热法两种有操作温度低、动力消耗低、系统热效率高等优点。工艺的系统参数。低温多效蒸馏装置通过蒸发冷凝管，利用真空度及效与效间的温度和压力差，以给定量的低等级蒸气与海低温多效蒸馏与反渗透膜法海水淡化系统参数对比表水换热反应，通过重复蒸发和冷凝产生大量蒸馏水。该项目由4套主体蒸发器组成，日产水能力5万吨，造水比为9．8，产水含盐量<5mg／L，温度<33℃，取代软水系统，用作高品质补水、污水勾兑水。工艺上采用多种工况相结合的运行方式，多效模式(E模式)、热压缩模式(T模式)和混合模式(T+E模式)运行，可

6、对水量及蒸气量平衡进行双重调节，变负荷调节50％～100％，调整能源动态平衡。其中乏汽运行技术——E模式，是海水淡化前置汽轮发电机组系统，将海水淡化蒸发器代替汽轮机凝汽器，利用发电后的低品质乏汽作为海水淡化动力蒸气，遵循能量梯级利用的膜法系统造水工艺主要靠过滤实现，过滤系统的原则，使全系统热量利用率高达82．23％，节省了为发电元件质量和l丁作效率直接关系系统的运行效率，海水机组凝汽器设置直流冷却设施的投资及运行费用，是循温度、反渗透(RO)膜的质量、预处理单元工作效环经济的最好体现。水电联产如图1所示。率等因素都直接影响

7、膜法系统的年造水量。热法系统造水工艺主要靠大型的主蒸气器蒸发换热实现，只要换热传热过程稳定进行，外界因素是不影响热法系统造水量的。海水淡化在客观上要求系统必须具备与之相适应的耐腐蚀性和严密性，这是系统的技术特点，也是日常维护管理的重点、难点。膜法系统的故障点均集中在高压泵、变频器和管路的腐蚀与泄漏上，设备检修停运较长时间，平均利用率为80％。低温多效装置等同于电厂凝汽器的换热设备，低温低压、安全可靠、运行便利、维护方便，只要按照运行规程操作，低温多效热法淡化装置的年利用率平均在95％以上。某公司根据国家2005年颁布的《海

8、水专项规划》，图1低温多效蒸馏耦合热力发电系统示意图结合企业实际情况，充分利用临海优势，开源节流，积极实施了5万m。／d海水淡化、电厂海水脱硫、海水直流该公司充分利用丰富的电力和余热余能资源，与多冷却及海水化学资源综合利用等项目，充分体现了科学家膜厂家联合完成膜法海水淡化中试试验项目，利用发展、节能减排