[發(fā)明專利]低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置及海水淡化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110325674.5
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102329037A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 張彥軍;劉慶江;唐卉;李崇超;任顯龍;王新鵬;曾慶才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/06;C02F103/08
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置領域，具體涉及一種低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置及實施方法。

背景技術：

隨著經濟的發(fā)展，人口的增長和地下水資源的過度開采，淡水資源匱乏已成為制約我國尤其是北部沿海地區(qū)社會經濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，海水淡化作為新的供給水源是解決淡水資源短缺的有效途徑之一。

蒸發(fā)冷凝器換熱管表面結垢問題限制了多效蒸發(fā)海水淡化技術的發(fā)展。隨著防垢技術的發(fā)展、新型高效蒸發(fā)設備的出現(xiàn)及低溫蒸發(fā)技術的進展，在20世紀60年代末發(fā)展了低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術。

在目前低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置中，蒸發(fā)冷凝器原料海水進料流程的布置均采用平行進料方式或逆流進料的方式。平行進料方式進入各蒸發(fā)冷凝器的海水流量近似相等，平行進料一般要求各效蒸發(fā)冷凝器對海水的濃縮比也近似相等，高溫下海水易于結垢，因此海水濃縮比不能太大，而且平行進料海水溫度低于飽和溫度，蒸發(fā)冷凝器管束上部面積一部分用于加熱海水至飽和溫度，相對于順流進料蒸發(fā)冷凝器面積稍大。隨著海水淡化裝置產水量的不斷增大，平行進料的方式需要更多的原料海水，增加了海水泵的投資成本和運行成本。逆流進料方式可充分利用冷熱流體的傳熱溫差，從傳熱方面考慮是一種最佳的流程；但隨著海水溫度的升高，海水中易結垢鹽類的溶解度降低，結垢傾向增大，逆流進料高溫區(qū)的海水濃度高，使得裝置易于腐蝕和結垢，需要使用昂貴的材料或對材料進行特殊處理，增加裝置成本；并且鹽水由后效向前效需要由泵來輸送，增加了裝置投資和運行成本。在以往的設計中，低溫多效蒸發(fā)器通常采用閃蒸罐來進行淡水和濃海水的閃蒸，增加了系統(tǒng)的復雜性，提高了設備的投資成本。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是提供一種具有合理流程布置的低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置。該裝置采用一種“分段平行-順流進料”的新的流程布置方式，不單獨設置閃蒸罐，能夠利用電廠低品位的余熱從而極大地降低制水成本和有效降低結垢和腐蝕的發(fā)生。

上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：

一種低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置，其組成包括:依次串聯(lián)的一列蒸發(fā)冷凝器、凝汽器、蒸汽噴射器、抽不凝氣裝置、原料海水泵、淡水泵、濃海水泵,?所述的依次串聯(lián)的一列蒸發(fā)冷凝器包括第一臺蒸發(fā)冷凝器和最后一臺蒸發(fā)冷凝器，所述的第一臺蒸發(fā)冷凝器連接蒸汽噴射器，所述的最后一臺蒸發(fā)冷凝器連接凝汽器，所述的凝汽器連接抽不凝氣裝置，所述的凝汽器連接原料海水泵，所述的淡水泵連接所述的最后一臺蒸發(fā)冷凝器，所述的最后一臺蒸發(fā)冷凝器連接濃海水泵。

所述的低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置，所述的一列蒸發(fā)冷凝器均為橫管降膜蒸發(fā)冷凝器，所述的蒸發(fā)冷凝器具有淡水管側閃蒸空間和濃海水殼側閃蒸空間。

一種低溫多效蒸發(fā)海水淡化方法，所述的方法采用“分段平行-順流進料”的方式，一列蒸發(fā)冷凝器分為幾組，每組含多個蒸發(fā)冷凝器，海水首先平均分配到第一組蒸發(fā)冷凝器中，濃縮后的海水匯合后平均分配進入第二組蒸發(fā)冷凝器中，以此類推最后匯合到末臺蒸發(fā)冷凝器中；海水蒸發(fā)后，濃縮海水直接進入下一臺殼側閃蒸空間閃蒸；二次蒸汽冷凝為淡水后直接進入下一臺管側閃蒸空間閃蒸。

所述的低溫多效蒸發(fā)海水淡化方法，蒸汽噴射器引射一臺蒸發(fā)冷凝器產生的二次蒸汽與動力蒸汽混合進入第一臺蒸發(fā)冷凝器。

有益效果：

1.本發(fā)明能夠利用電廠低品位的余熱從而極大地降低制水成本和有效降低結垢和腐蝕的發(fā)生。

2.本發(fā)明在技術上和經濟上具有很大的優(yōu)勢,在海水淡化市場的份額不斷擴大的情況下,?水電聯(lián)產低溫多效蒸發(fā)將成為未來第二代海水淡化廠的主流技術。

3.本發(fā)明能夠使熱能得到重復利用，造水比幾乎按效數成倍的增加；集合了平行進料和順流進料的優(yōu)點，優(yōu)化了海水淡化系統(tǒng)流程布置，減少了裝置的復雜性，明顯減少了原料海水流量；通過在蒸發(fā)冷凝器內設置閃蒸空間，取消閃蒸罐的使用，減少系統(tǒng)的復雜性。降低了設備投資成本和運行成本，降低了總造水成本。

4.本發(fā)明的海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度（TBT）不超過70℃的海水淡化，低溫下經過簡單預處理的海水在蒸發(fā)冷凝器中幾乎不再發(fā)生結垢現(xiàn)象。