[發明專利]低溫多效汽輪壓汽蒸餾-多級閃蒸海水淡化系統

有效

• 申請號: 201310059935.2
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103112985A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 陳志強;何宏舟;王永青;張亮;蔡佳瑩
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明屬于海水淡化技術領域，特別是涉及一種熱源蒸汽經汽輪機帶動壓縮機壓縮蒸汽（簡稱為“汽輪壓汽”?）進行蒸餾的低溫多效汽輪壓汽蒸餾-多級閃蒸海水淡化系統。

背景技術

我國是一個水資源嚴重短缺的國家。缺水已成為制約我國經濟社會可持續發展的重大瓶頸。海水淡化是解決我國淡水資源短缺問題的有效的戰略途徑。海水淡化技術的種類很多，但適于產業化的主要有蒸餾法和膜法。蒸餾法具有可利用低品位熱源、裝置生產能力大等優點,?是目前應用較廣泛的海水淡化技術。蒸餾法主要有多級閃蒸、低溫多效蒸發、壓汽蒸餾等技術。多級閃蒸技術具有設備構造簡單，所需熱源僅為低壓蒸汽等特點，適合于大型裝置，因此在國際海水淡化市場上所占份額較大。低溫多效蒸發技術具有熱效率較高、腐蝕和結垢輕、動力消耗小等優點，近年來受到更多的關注，具有很好的發展前景。壓汽蒸餾技術按壓縮原理可分為機械壓汽蒸餾和熱力壓汽蒸餾，機械壓汽蒸餾技術目前采用電動壓縮機吸收二次蒸汽，實現充分利用低壓蒸汽的目的，具有單一方便的特點，但是電力成本相對較高；熱力壓汽蒸餾采用引射器吸收二次蒸汽，只能實現部分利用低壓蒸汽的目的，但具有操作方便的特點，目前發展比較迅速。

能量需求巨大是限制海水淡化技術推廣的主要因素，控制著海水淡化成本。水電聯產是有效降低海水淡化能源成本的途徑。低溫多效蒸發技術運行溫度低，能夠有效利用低品位的電廠余熱，降低制水能量成本和減緩腐蝕及結垢，已成為未來水電聯產海水淡化廠的主流技術。在通常情況下，熱源蒸汽壓力往往高于低溫多效蒸發裝置的加熱蒸汽壓力，此時熱源蒸汽直接驅動低溫多效蒸發裝置從能量利用角度而言很不合理。目前采用熱源蒸汽驅動引射器與低溫多效蒸發構成低溫多效熱力壓汽蒸餾系統，根據分析可以提高能量利用率。但是該方法存在以下幾個缺點：一是只能引射一部分的低壓蒸汽，剩余的蒸汽最終由冷凝器冷卻為淡水，部分熱量被冷卻水帶走造成熱損失；二是被引射的低壓蒸汽與熱源蒸汽混合到一起，凝結后只能作為電廠給水，反而損失了原有的這部分淡水的輸出；三是隨著熱源蒸汽壓力的升高，更多的可用能被消耗在引射器中，只有小部分用于提高產水量，其結果是造水比增長漸緩，而引射器的火用效率下降，系統的能量利用率降低。由以上分析可知，當熱源蒸汽壓力較高時，采用熱源蒸汽驅動引射器與低溫多效蒸發構成低溫多效熱力壓汽蒸餾系統的方法并不可取，應該探索更為有效的能量利用方式。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能量利用率高、熱效率高、淡化水產量高的低溫多效汽輪壓汽蒸餾-多級閃蒸海水淡化系統。

本發明的目的是通過下述的技術方案加以實現的：

本發明是一種低溫多效汽輪壓汽蒸餾-多級閃蒸海水淡化系統，它包括背壓機、壓縮機、低溫多效蒸發裝置、多級閃蒸裝置、末級閃蒸室、加熱器、熱源蒸汽管道、進料海水管道、淡水出口管道；所述的背壓機的進汽口與熱源蒸汽管道連接，背壓機的排汽口通過管道與加熱器的蒸汽進口連接，加熱器的疏水出口通過管道連接鍋爐；所述的壓縮機與背壓機同軸連接，壓縮機進口與低溫多效蒸發裝置的末效二次蒸汽出口管道連接，壓縮機出口與低溫多效蒸發裝置的第一效加熱蒸汽管道連接；所述的低溫多效蒸發裝置由多個相互連通的蒸發室組成；各效蒸發室的加熱蒸汽進口與上一效蒸發室的二次蒸汽出口連通，各效蒸發室的頂端通過管道與末級閃蒸室的冷卻水管道連接，各效蒸發室的加熱蒸汽冷凝水出口管道匯合在一起與多級閃蒸裝置的淡水匯集管連接。

所述的多級閃蒸裝置由多個相互連通、帶有冷卻水管道和淡水槽及鹽水槽的閃蒸室組成；冷卻水管道的一端曲折或盤旋地穿過加熱器后與第一級閃蒸室的鹽水槽連通，冷卻水管道的另一端通過管道與末級閃蒸室的鹽水槽連通并在該段管道上設有循環泵和排污口；各級閃蒸室的淡水槽與淡水匯集管相連接，淡水匯集管與末級閃蒸室的鹽水槽內布置的加熱管道連接。

所述的末級閃蒸室的冷卻水管道的一端與進料海水管道連接，進料海水管道上設有海水泵；所述的冷卻水管道的另一端出口分為兩路管道：一路管道與低溫多效蒸發裝置各效蒸發室的頂端相連接，另一路管道與末級閃蒸室的鹽水槽連通；末級閃蒸室的鹽水槽與多級閃蒸裝置的鹽水槽連通，鹽水槽內布置加熱管道與淡水出口管道連接；末級閃蒸室的淡水槽與淡水出口管道連接，在淡水出口管道上設有淡水泵。

采用上述方案后，本發明具有以下幾個特點：