[發明專利]一種低溫多效蒸發的海水淡化能量利用系統和方法

在審

• 申請號: 202111115892.6
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113880172A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 任楠楠;劉進;李宏秀;李浩;張妍
• 申請（專利權）人: 華電水務工程有限公司
• 主分類號: C02F1/06
• 分類號: C02F1/06;C02F103/08
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發明公開了一種低溫多效蒸發的海水淡化能量利用系統和方法，包括依次串聯的n級蒸發單元,n≥3；每一級蒸發單元包括蒸發器和閃蒸罐，1至n?1級蒸發單元還包括預熱器，n級蒸發單元還包括冷凝器(8)，蒸發器D1的蒸汽進口連通蒸汽提供管路，蒸發器D1?Dn的冷凝水出口連通淡水管路；預熱器E(n?1)的海水進口連通海水管路，預熱器E1的海水出口連通蒸發器D1的海水進口；蒸發器D1?Dn的濃海水出口連通閃蒸罐V1?Vn的海水進口，閃蒸罐V1?V(n?1)的海水出口分別連通下一級蒸發單元中蒸發器D2?Dn的海水進口。本發明充分利用二次蒸汽和蒸發器冷凝液的顯熱和潛熱，降低系統能耗，優化工藝流程，提高系統造水性能。

技術領域

本發明涉及一種低溫多效蒸發的海水淡化能量利用系統和方法，屬于海水蒸發淡化技術領域。

背景技術

海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法，目前應用反滲透膜法及蒸餾法是市場中的主流。世界上有十多個國家的一百多個科研機構在進行著海水淡化的研究，有數百種不同結構和不同容量的海水淡化設施在工作。一座現代化的大型海水淡化廠，每天可以生產幾千、幾萬甚至近百萬噸淡水。而如何通過海水低成本的生產淡水成為了亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種低溫多效蒸發的海水淡化能量利用系統和方法，充分利用二次蒸汽和蒸發器冷凝液的顯熱和潛熱，降低系統能耗，優化工藝流程，提高系統造水性能。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種低溫多效蒸發的海水淡化能量利用系統，包括依次串聯的n級蒸發單元,n≥3；每一級蒸發單元包括蒸發器和閃蒸罐，1至n-1級蒸發單元還包括預熱器，n級蒸發單元還包括冷凝器，蒸發器D1的蒸汽進口連通蒸汽提供管路，蒸發器D1-Dn的冷凝水出口連通淡水管路；預熱器E(n-1)的海水進口連通海水管路，預熱器E(n-1)的海水出口連通預熱器E(n-2)的海水進口，預熱器E1的海水出口連通蒸發器D1的海水進口；蒸發器D1-Dn的濃海水出口分別連通閃蒸罐V1-Vn的海水進口，閃蒸罐V1-V(n-1)的海水出口分別連通下一級蒸發單元中蒸發器D2-Dn的海水進口；蒸發器D1-D(n-1)的二次蒸汽出口分別連通預熱器E1-E(n-1)的蒸汽進口、并分別連通下一級蒸發單元中蒸發器D2-Dn的蒸汽進口，預熱器E1-E(n-1)的蒸汽出口分別連通下一級蒸發單元中蒸發器D2-Dn的蒸汽進口；閃蒸罐V1-V(n-1)的蒸汽出口分別連通預熱器E1-E(n-1)的蒸汽進口、并分別連通下一級蒸發單元中蒸發器D2-Dn的蒸汽進口；1-(n-1)級蒸發單元通過下述方法對海水進行蒸發、淡化處理：蒸汽提供管路內的蒸汽進入蒸發器D1后，對蒸發器D1內的海水進行加熱，蒸發器D1排出的二次蒸汽一部分進入蒸發器D2，另一部分進入預熱器E1，預熱器E1對海水進行預加熱，預熱器E1排出的蒸汽進入下一級蒸發單元的蒸發器D2；蒸發器D1將濃海水排入閃蒸罐V1，閃蒸罐V1產生的閃蒸汽供往預熱器E1和下一級蒸發單元的蒸發器D2；2-(n-1)級蒸發單元按照上述方法依次對海水進行蒸發、淡化處理。

前述的一種低溫多效蒸發的海水淡化能量利用系統中，閃蒸罐Vn的出水口連通濃海水管路；蒸發器Dn的二次蒸汽出口、閃蒸罐Vn的蒸汽出口均連通冷凝器的蒸汽進口；第n級蒸發單元通過下述方法對海水進行蒸發、淡化處理：第n-1級蒸發單元的蒸發器D(n-1)的二次蒸汽、預熱器E(n-1)排出的蒸汽以及閃蒸罐V(n-1)輸出的閃蒸汽通往蒸發器Dn的蒸汽入口，蒸發器Dn對海水進行蒸發，蒸發器Dn生產的淡水通往淡水管路，蒸發器Dn生產的濃海水通往閃蒸罐Vn，閃蒸罐Vn生產的濃海水通往濃海水管路；蒸發器Dn的二次蒸汽一部分通往冷凝器，通過冷凝器對進料海水進行初次加熱；蒸發器Dn的二次蒸汽另一部分通往蒸汽提供管路，隨驅動蒸汽進行下一輪利用；閃蒸罐Vn輸出的閃蒸汽一部分通往冷凝器，另一部分通往蒸汽提供管路。