[發明專利]一種水電聯產中海水淡化系統及淡化海水的方法

有效

• 申請號: 201110167594.1
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102320672A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 李延兵;趙華;張建麗;張忠梅;丁濤;楊慶衛
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;神華國華（北京）電力研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;項京

技術領域

本發明屬于海水淡化領域，涉及一種水電聯產中海水淡化系統及淡化海水的方法。

背景技術

海水淡化，又稱海水脫鹽，是分離海水中鹽和水的技術和過程。

海水淡化技術的發展與工業應用，已有半個世紀的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發為主要代表的工業技術。從地區上來講，中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選，因為它具有大型化和超大型化(單臺設備產水量目前已高達日產淡水4～5萬噸)、適應于污染重的海灣水以及預處理費用低的優勢；然而在中東以外地區將以反滲透或膜法為首選。

從電力行業的實際應用考慮，熱法海水淡化具有良好的發展前景；特別是近年來，低溫多效技術仍在不斷發展和完善，技術經濟性不斷提高，尤其是對水電聯產的大型海水淡化裝置而言，具有獨特的優勢和特色。

低溫多效技術是利用廢熱或電廠、化工廠低品質蒸汽，在串聯的一系列水平管降膜蒸發器內，以較低的溫度(低于70℃)將海水蒸餾，用一定量的蒸汽輸入通過多次的蒸發和冷凝，從而得到多倍于輸入蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。每個蒸發器又稱為“效”。

目前，在水電聯產的設計優化、低溫多效裝置大型化、提高低溫多效系統經濟性和新材料使用等多方面還存在很大空間。如圖1所示，國內水電聯產中低溫多效海水淡化系統一般采用高溫高壓(例如壓力為0.55MPa、溫度為320℃)蒸汽作為熱源，在提高了造水比的同時削弱了發電能力，運營成本較高。并且，在火電廠經汽輪機做功后的排汽冷凝(放熱)成凝結水，再經升壓、除氧、加熱后送回鍋爐，鍋爐產生的蒸汽再在汽輪機中做功；在這個熱媒的循環過程中，放出的大量的冷凝熱由于品位比較低難以利用，造成了大量能源的浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種水電聯產中海水淡化系統及淡化海水的方法，對低溫的物料海水預熱，降低物料海水過冷度，提高淡水產量和系統的經濟性，減少能源浪費。

本發明的第一個方面是提供一種水電聯產中海水淡化系統，包括：

電站汽輪機，用于向熱泵提供動力蒸汽和汽輪機排汽；

熱泵，由動力蒸汽驅動以吸收汽輪機排汽的熱量并將熱量傳遞給物料海水；和

海水淡化單元，接收由熱泵預熱的物料海水并進行海水淡化。

優選地，所述熱泵為吸收式熱泵；更優選地，為溴化鋰吸收式熱泵。熱泵的數量為1～20臺；當熱泵的數量≥2時，熱泵之間為并聯連接，即汽輪機排汽分別進入多臺熱泵對進入各熱泵的海水進行預熱，預熱的海水匯總后進入海水淡化單元，以滿足多效蒸發器需要的海水量。

本發明的另一方面是提供一種利用本發明的海水淡化系統淡化海水的方法，包括以下步驟：

(1)以動力蒸汽作為驅動熱源驅動熱泵回收電站汽輪機排汽熱量；

(2)物料海水進入熱泵，吸收電站汽輪機排汽的熱量和動力蒸汽的熱量；

(3)物料海水經過熱泵預熱后，進入海水淡化單元進行海水淡化。

優選地，所述熱泵為吸收式熱泵；更優選地，為溴化鋰吸收式熱泵。熱泵的數量為1～20臺；當熱泵的數量≥2時，熱泵之間為并聯連接，即汽輪機排汽分別進入多臺熱泵對進入各熱泵的海水進行預熱，預熱的海水匯總后進入海水淡化單元，以滿足多效蒸發器需要的海水量。

優選地，所述動力蒸汽為汽輪機抽汽。

本發明中，所有的海水淡化單元是本領域已知的海水淡化設備，包括噴淋裝置、多效蒸發器、淡水回收管、鹽水回收管等。

本發明中所使用的溴化鋰吸收式熱泵為現有技術，其工作原理如圖3所示。該溴化鋰吸收式熱泵是利用低溫水為熱源，溴化鋰溶液為吸收劑，在驅動熱源的作用下將低溫熱源中的熱量提取出來，并連同所消耗的高品質能一起轉移到高溫熱源，進而得到較高品質的熱媒。

本發明的海水淡化系統和淡化海水的方法中，熱泵充分回收和利用汽輪機排汽熱量；動力蒸汽在作為熱泵驅動熱源的同時也被熱泵回收熱量；兩部分熱量均被經過熱泵的物料海水吸收，提高了物料海水溫度，提高淡水產量，減少能源浪費。

附圖說明

圖1為現有技術中的水電聯產系統示意圖；

圖2為本發明的海水淡化系統示意圖；

圖3為吸熱式熱泵原理圖。

具體實施方式

現結合附圖和具體實施方式說明本發明，但本發明不限于本具體實施方式。