[發(fā)明專利]一種水電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組制水生產(chǎn)成本確定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110997300.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN113673112A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬汀山;呂凱;王妍;居文平;程?hào)|濤;謝天;石慧;薛朝囡;張建元;鄧佳;許朋江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;C02F1/04;C02F103/08;G06F119/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明提供了一種水電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組制水生產(chǎn)成本確定方法及系統(tǒng)，針對(duì)具體的水電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，建煤電機(jī)組通過海水淡化外供淡水的生產(chǎn)成本構(gòu)成要素及計(jì)算模型；劃分不同發(fā)電負(fù)荷工況，計(jì)算供水工況與純凝工況的標(biāo)煤消耗量差值，與供水量的比值，作為供水用平均燃煤消耗；測(cè)試純凝工況和不同供水負(fù)荷工況下主蒸汽流量變化，用于計(jì)算供水引起除鹽用水耗增量，作為供水用除鹽水消耗；引入燃煤熱值修正系數(shù)，分別計(jì)算供水系統(tǒng)、冷端、汽機(jī)側(cè)和鍋爐側(cè)耗電，得出供水廠用電消耗；統(tǒng)計(jì)不同供水負(fù)荷工況下的藥劑用量，與供水量的比值，作為供水用藥劑消耗。再根據(jù)經(jīng)濟(jì)性相關(guān)邊界參數(shù)如上網(wǎng)電價(jià)、標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)、除鹽水制水、藥劑單價(jià)，可確定出外供淡水用生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多效蒸餾海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組制水生產(chǎn)成本確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

沿海地區(qū)淡水資源缺乏，主流南水北調(diào)工程成本相對(duì)較高且供不應(yīng)求，海水淡化可作為當(dāng)?shù)厮Y源的重要保障。按照技術(shù)路線劃分，主要的商業(yè)化技術(shù)有反滲透(RO)、多級(jí)閃蒸(MSF)、多效蒸餾(MED)三種。

RO技術(shù)是通過在海水一側(cè)人為施加壓力來對(duì)抗自然滲透過程，從而使水通過反滲透膜從海水測(cè)遷移到淡水一側(cè)。

MSF技術(shù)中，海水在閃蒸室內(nèi)被逐級(jí)加熱，閃蒸室通常串聯(lián)排列，溫度和壓力隨著級(jí)數(shù)逐漸遞減，蒸汽經(jīng)由剩余的濃海水冷卻后形成淡水。

在MED技術(shù)中，蒸發(fā)發(fā)生在加熱管的外表面，海水由管內(nèi)的壓縮熱蒸汽加熱，每一個(gè)加熱室稱為效，前一個(gè)效的蒸汽作為下一效的熱源，這樣的熱集成安排可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系非常高的能源利用效率，為了進(jìn)一步提高工藝的能源效率，MED單元還可以與蒸汽回收裝置耦合，熱蒸汽壓縮(TVC)和機(jī)械蒸汽壓縮(MVC)是最常見的蒸汽回收利用裝置。與MSF技術(shù)相比，MED技術(shù)能源利用效率更高，且操作溫度較低，淡化過程中的腐蝕和結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)都低于MSF，無論應(yīng)用業(yè)績(jī)規(guī)模還是前景，都高于MSF技術(shù)。

MED系統(tǒng)通常需要同時(shí)提供熱能和電能，能耗較高，常與熱電廠、化工廠等具有廢氣熱源的設(shè)施耦合使用，與煤電機(jī)組耦合的系統(tǒng)，稱為水電聯(lián)產(chǎn)，目前有諸多應(yīng)用業(yè)績(jī)。

煤電機(jī)組通過改造外供淡水，市政或企業(yè)外購淡水，準(zhǔn)確評(píng)估煤電機(jī)組出廠淡水成本，是合理統(tǒng)籌供需雙方權(quán)益、促進(jìn)供水市場(chǎng)健康發(fā)展的關(guān)鍵。

供氣成本由生產(chǎn)成本和非生產(chǎn)成本組成。

非生產(chǎn)成本由折舊、財(cái)務(wù)利息、新增人員薪酬等組成，現(xiàn)有計(jì)算方法成熟科學(xué)。

生產(chǎn)成本由供水引起的少供電損失、燃煤消耗、廠用電消耗、除鹽水用水消耗組成。

海內(nèi)外學(xué)者、高校及研究機(jī)構(gòu)，關(guān)于煤電機(jī)組海水淡化的相關(guān)研究較多，但多側(cè)重于熱源選擇、工藝架構(gòu)、運(yùn)行能耗分析等(典型簡(jiǎn)述如下)，但關(guān)于煤電機(jī)組外供淡水的生產(chǎn)成本的相關(guān)研究，目前鮮有公開報(bào)道。

文獻(xiàn)1“宋瀚文，宋達(dá)，等.國內(nèi)外海水淡化技術(shù)、產(chǎn)能、用途綜述[J]，膜科學(xué)與技術(shù)，2021”，海水淡化作為一種水資源開源增量手段，已經(jīng)成為很多地區(qū)解決水資源危機(jī)的重要手段。到2018年，全球海水淡化產(chǎn)能為6.2×107m3·d-1，采用的技術(shù)主要是RO、MSF、MED，分別占全球總產(chǎn)能的54％、31％和10％，淡化廠數(shù)量的71％、11％和14％，其中MSF和MED技術(shù)主要分布在中東和北非地區(qū)，其他地區(qū)以RO技術(shù)為主。我們已建成海水淡化工程141個(gè)，總產(chǎn)能1.2×106m3·d-1，其中RO和MED分別占總產(chǎn)能的68.70％和30.72％。文章提及了海水淡化成本，但未涉及生產(chǎn)成本的構(gòu)成及如何確定的論述。

文獻(xiàn)2“李燕，曹開智.淺析水電聯(lián)產(chǎn)及海水淡化系統(tǒng)的配置方案[J]，電站輔機(jī)”，分析了各型機(jī)組在水電聯(lián)產(chǎn)中的配置方案,探討燃煤機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)組及太陽能光熱電站與低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)耦合的設(shè)計(jì)方案，通過耦合方案設(shè)計(jì)，形成了水電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的運(yùn)行模式，為各型工程設(shè)計(jì)方案提供有益的參考。