[發明專利]鹽水淡化和制備干蒸汽的一體化設備

在審

• 申請號: 201711184252.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108408804A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王輝;龐會中;李清方;谷梅霞;陸詩建;張媛媛;劉海麗;易勇;張新軍;董健;于惠娟;韓霞;王田麗;吳魯寧;吳磊;王子明
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化節能環保工程科技有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/14;C02F1/06;F22B1/02;F22B3/08
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發明提供了一種鹽水淡化和制備干蒸汽的一體化設備，其包括太陽能集熱系統、儲熱系統、干蒸汽發生系統、脫鹽系統及凈化水存儲系統。太陽能集熱系統收集太陽光的熱能并存儲到儲熱系統。干蒸汽發生系統包括蒸汽模塊和氣液分離模塊；凈化水存儲系統內的凈化水進入蒸汽模塊后與儲熱系統熱交換并汽化為濕蒸汽；濕蒸汽進入氣液分離模塊并分離為液態水和干蒸汽。脫鹽系統包括閃蒸塔、動力模塊、蒸發器及冷凝器；氣液分離模塊分離出的液態水進入閃蒸塔并產生高壓蒸汽，高壓蒸汽進入動力模塊；鹽水進入蒸發器后吸熱蒸發并分離出二次蒸汽和濃縮液，一部分二次蒸汽進入冷凝器冷凝為液態水并存儲到凈化水存儲系統，另一部分二次蒸汽進入動力模塊。

技術領域

本發明涉及鹽水淡化領域，尤其涉及一種鹽水淡化和制備干蒸汽的一體化設備。

背景技術

中國西北目前在沙漠和戈壁地區開辟了很多工業園區，并引進了一大批高新技術企業駐入，該類企業大多是對當地的石油、天然氣和煤炭等石化資源進行深加工處理，以便形成清潔環保的產品。該類企業的突出特點是工藝過程需要大量淡水和蒸汽資源，與此同時可能產生大量高鹽高硬以及含有其它有機雜質的工業廢水?？紤]到沙漠和戈壁地區大多為屬于干旱缺水地區，區內無常年流動的地表水流，亦無泉點出露，周圍淺層200m之內無地下淡水可采，地下深層則有大量高鹽高硬的苦咸水無法直接利用。因此淡水資源缺乏成為制約企業生產的瓶頸所在。對地下苦咸水或者工業廢水進行深度除雜脫鹽淡化處理既能為企業提供部分蒸汽，緩解了清水緊缺的現狀，減少公用供水壓力，又能解決富余高鹽廢水的出路，保證了企業生產清潔綠色可持續發展。

目前在偏遠地區實現苦咸水資源化或者海水淡化的處理工藝多采用化石燃料燃燒產生的熱能或者電網電能，但是，因為燃料成本或電力成本高等等限制了其使用。

另外，目前現場制取高壓蒸汽的普遍方法是采用基于化石燃料燃燒(煤、石油、天然氣)的常規鍋爐。這不僅耗費化石燃料和付出一定的經濟成本，同時也會帶來嚴重的環境污染的危害。即使考慮采用電能，蒸發處理也僅適用于電力資源富余且電價不高的場合，而對于電價較高的場合，高額的電耗成本也是得不償失的。隨著新修訂的國家標準《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2014)出臺，燃煤燃油鍋爐尾氣直接排放已無法達標，因此尋找低成本、清潔的能源成為制備工業用蒸汽的重要發展方向。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種鹽水淡化和制備干蒸汽的一體化設備，

為了實現上述目的，本發明提供了一種鹽水淡化和制備干蒸汽的一體化設備，其包括太陽能集熱系統、儲熱系統、干蒸汽發生系統、脫鹽系統以及凈化水存儲系統。

太陽能集熱系統收集太陽光的熱能并通過熱交換將熱能存儲到儲熱系統。干蒸汽發生系統包括蒸汽模塊和氣液分離模塊；凈化水存儲系統內的凈化水進入蒸汽模塊后與儲熱系統熱交換，并汽化為濕蒸汽；濕蒸汽進入氣液分離模塊并分離為液態水和干蒸汽。

脫鹽系統包括閃蒸塔、動力模塊、蒸發器以及冷凝器；氣液分離模塊分離出的所述液態水進入閃蒸塔并產生高壓蒸汽，高壓蒸汽進入動力模塊；需要淡化的鹽水進入蒸發器后吸熱蒸發并分離出二次蒸汽和濃縮液，一部分二次蒸汽進入冷凝器冷凝為液態水并存儲到凈化水存儲系統，另一部分二次蒸汽進入動力模塊，濃縮液排出脫鹽系統；進入動力模塊的所述高壓蒸汽對所述另一部分二次蒸汽加熱加壓，加熱加壓后的所述另一部分二次蒸汽進入蒸發器并加熱進入蒸發器的鹽水，進而冷凝為液態水并存儲到凈化水存儲系統。

本發明的有益效果如下：

本發明的鹽水淡化和制備干蒸汽的一體化設備采用太陽能作為清潔能源，污染物排放小，系統運行成本低，具有較高的經濟效益和環保效益。由于太陽能集熱系統和儲熱系統相互獨立，因此，太陽能集熱系統采集的熱能能夠自由的存儲和釋放；在夜間，即使太陽能集熱系統無法工作，儲熱系統也能夠提供設備運行所需的熱量。