TVC-MED海水淡化装置工艺系统设计分析

本文介绍了带蒸汽喷射压缩器的低温多效蒸馏海水淡化装置(TVC-MED)装置的工作原理,分析了TVC-MED海水淡化装置主要工艺参数的选择和主要工艺设计原则,并提出了今后低温多效蒸馏海水淡化工艺设计的优化方向。

三种主流的海水淡化工艺

海水淡化技术是解决淡水资源短缺的重要途径,与此同时世界各国也日益将这一技术视为获取淡水资源的战略储备技术,全球海水淡化产业不断增长,其重要性不容忽视。该文介绍了目前商业用最为广泛的海水淡化工艺:低温多效蒸馏(LT-MED)、多级闪蒸(MSF)、反渗透(RO),分析了其工艺原理、工艺特点、发展趋势以及我国海水淡化产业发展现状。

水电联产低温多效蒸发海水淡化系统优化研究

在对带有冷凝水闪蒸和海水预热的低温多效蒸发海水淡化系统进行物料和热量衡算的基础上,建立了相应海水淡化系统并叉流流程下水电联产系统优化的数学模型.该模型以单位产量淡水成本最小为优化目标,利用Matlab工具箱编制了求解程序,对水电联产系统数学优化模型进行了求解,分析了效数、加热蒸汽流量和系统规模对单位产量淡水成本的影响,并将水电联产优化设计、水电联产等温差设计和无水电联产等温差设计3种方案下的单位产量淡水成本进行了比较.计算结果表明:参数相同情况下,水电联产优化设计和无水电联产等温差设计相比,最大可节约淡水成本87.54%.水电联产低温多效蒸发是降低海水淡化成本的有效途径.

低温多效蒸发海水淡化系统不同进料方式的热力学分析

应用Aspen Plus软件,建立了平流、顺流、逆流三种进料方式的低温多效蒸发海水淡化工艺流程,并进行了流程模拟,模拟结果与文献[6]进行了对比,验证了所建工艺流程的可靠性和流程模拟的准确性。在加热蒸汽质量流量和热力压缩机引射率相同的情况下,应用等温差分配法对三种进料方式海水淡化系统进行模拟计算,获得了造水比和比传热面积与蒸发器效数、浓缩比、效间温差和进料海水温度之间的关系。研究结果表明:蒸发器效数对系统的热力性能有显著影响,当效数较少时,采用平流进料方式较为合适;增大浓缩比可以提高造水比,且比传热面积变化不大;当浓缩比较大时,可采用顺流进料,以降低结垢风险;增大效间温差,会降低逆流进料方式的造水比,但会增加平流和顺流的造水比;提高进料海水温度可以提升系统热力性能,但进料海水温度受末效二次蒸汽温度的限制。

低温多效海水淡化仿真培训平台的研制及应用

针对海水淡化技能型员工紧缺、培训技术手段落后的问题,提出了基于虚拟样机的海水淡化仿真培训系统。该文从过程控制仿真、虚拟操作环境和管理评价体系等方面进行了分析和阐述,构建了低温多效蒸馏仿真培训平台,具备原理演示、专业培训及技能鉴定等功能。应用结果表明,平台有效填补了海水淡化领域仿真培训空白,对提高培训质量和效率、改善装置运行水平、促进海水淡化产业发展等方面具有重要意义。

低温多效海水淡化设备的化学清洗

低温多效海水淡化作为一种比较先进、能耗小的海水淡化方式越来越受到大家的关注,国内也刚开始引进这种海水淡化设备。本文首先简单地介绍了某工程中低温多效海水淡化设备(MED)的工艺流程,短期内结垢原因分析,重点介绍了MED清洗方案的确定及清洗过程。

膜法与蒸馏法海水淡化方法的技术经济比较

简述了膜法与蒸馏法海水淡化原理,指出蒸馏法从汽轮机抽取蒸汽将减少发电量,以抽取蒸汽的发电量折算,则蒸汽价格比目前所见蒸馏法运行经济数据高得多。作者对国内运行的多级闪蒸、低温多效和多套反渗透海水淡化装置进行了现场考察,比较分析了其制水综合成本和运行成本。比较结果表明:多级闪蒸法高于低温多效法,多级闪蒸法和低温多效法高于反渗透法,反渗透法海水淡化加一级反渗透与低温多效法相当。因此,沿海火力发电厂解决供水问题,采用反渗透法海水淡化系统是首选方案。

电厂宽负荷运行下蒸汽喷射器对低温多效蒸馏系统的影响

淡水资源匮乏问题日益严重,火电厂耦合低温多效蒸馏(low-temperature multi-effect distillation,LT-MED)海水淡化技术因可有效降低制水成本而被广泛利用。利用Ebsilon软件对某电厂和低温多效蒸馏海水淡化耦合系统进行建模,分析了电厂宽负荷下蒸汽喷射器对水电联产系统热经济性的影响规律。研究结果表明:基于单级蒸汽喷射器的水电联产系统,以电厂75%THA工况设计下的蒸汽喷射器的性能最佳。对于带两级蒸汽喷射器的水电联产系统,当电厂负荷在75%THA工况时系统的制水电耗量相比单级蒸汽喷射器系统降低了13.65%,并且电厂负荷在50%THA工况以上时,带两级蒸汽喷射器系统的制水电耗量较单级蒸汽喷射器系统的低。

低温多效海水淡化在不同季节稳定产水的研究

海水淡化是解决当前水资源短缺的有效途径,低温多效海水淡化装置的进料海水温度因受季节的变化而影响其产水性能。以12500 t/d低温多效海水淡化装置为例,在确定各效室内运行参数的前提下,以冷凝系统为主要研究对象,针对冬夏季不同海水温度,通过调节进料海水的流量、冷凝器的冷却水排放量从而保证装置喷淋海水的稳定性,实现低温多效海水淡化装置的常年稳定性产水。建立了相应的热力学数学模型,为海水淡化装置性能仿真及其自动化控制提供了理论参考。该计算方法为低温多效海水淡化系统的工艺优化设计提供了理论方案,对实际工程具有预测指导意义。

低温多效海水淡化造水比影响因素研究

低温多效海水淡化技术以其诸多优势得到市场广泛应用。为进一步提升电厂余热等低品位热源利用效率,减少海水淡化过程中的热力消耗,针对冬夏季不同海水温度引入条件、进料海水温度及流量控制参数、蒸发器效间温差等因素对低温多效海水淡化的造水比进行分析。研究结果显示,优化设计和分配进料海水的热力参数对提升造水比有直接重要的影响。

反渗透与低温多效法海水淡化工艺在电站应用中的比较

海水淡化是淡水资源紧缺的沿海电厂向海洋获取新鲜淡水的主要方式,目前主要有反渗透膜法和低温多效热法等技术路线。对上述两种技术从工艺、技术经济性等方面进行综合比较,分析各自的优势及存在的不足。最后根据舟山地域特点及地区海水淡化规划,推荐适合舟山电厂的海水淡化技术。

海水淡化低温多效蒸馏工艺(LT-MED)沿程溴代消毒副产物的生成

研究了海水淡化低温多效蒸馏(LT-MED)工艺沿程水质和溴代消毒副产物(Br-DBPs)变化特征.LT-MED工艺进水海水的Br-浓度和比紫外吸收值(SUVA)分别为54.6 mg·L^(-1)和1.7 L·(mg·m)-1,其荧光特征有机物主要有色氨酸类芳香族蛋白质、富里酸类有机物和溶解性微生物代谢产物.进水海水经Na Cl O消毒后,DBPs的种类和浓度显著增加,且增加的主要为Br-DBPs,三溴甲烷(CHBr3)占总三卤甲烷(THMs)的100%;一溴乙酸(C2H3Br O2)和二溴乙酸(C2H2Br2O2)分别占总卤乙酸(HAAs)的31.9%和68.1%;四溴苯酚(C6H5Br O)占总卤代酚(HPs)的100%.LT-MED海水淡化产品水中THMs、HAAs和HPs均未检出,但是其浓水中的THMs、HAAs和HPs浓度分别为56.9、35.0和0.1μg·L^(-1).

双塔竖直蒸发管高温多效蒸发海水淡化实验系统

低温核供热堆与高温竖直蒸发管多效蒸发(VTE-MED)耦合的方案,是国际原子能机构推荐的核能海水淡化优选方案之一。在清华大学核能技术设计研究院建立了双塔VTE-MED实验系统,其最高设计咸水温度为120℃,原料海水循环流量为3300kg/h,3效的产水量约180kg/h。该文介绍了海水蒸发器、预热器、终端冷凝器、海水箱等系统主要设备及海水淡化蒸发工艺流程。针对实验系统的运行稳定性实验研究,表明这一实验系统已能建立起稳定的工作状态,可利用该系统在真实流动参数下,进行诸如多孔孔板节流特性关键技术的热态实验研究及蒸发工艺流程等实验研究。

低温多效蒸馏海水淡化装置降膜喷淋实验台研制

在低温多效蒸馏海水淡化装置(LT-MED)中,喷淋系统的优劣直接关系到整套装置的安全、经济运行。介绍了国内首台应用于LT-MED装置降膜喷淋实验台的设计与研制,该实验台可对不同结构喷嘴及喷淋系统进行综合评价,为国内LT-MED装置喷淋系统提供了性能测试平台。

真空管集热的太阳能低温多效蒸发海水淡化系统变负荷性能研究

建立了真空管集热的太阳能低温多效蒸发海水淡化系统的数学模型,利用MATLAB对其进行了求解。从造水量和耗能量两方面分析了定负荷和变负荷系统的性能。分析结果表明：定负荷时的年造水量稍大于变负荷时的年造水量;定负荷时,在1、2、6、11、12月份需要电辅子系统加热,耗电量大,在其他月份需要冷却子系统排走太阳能供热系统提供的多余热量,增加了单位造水总能耗。变负荷时系统造水量在40%-110%范围内变化,与定负荷系统相比耗电少,对热能利用较充分。

新型甲醇化学回热与海水淡化联产系统

本文提出了一种结合甲醇化学回热循环与低温多效蒸馏海水淡化系统的新型联产系统。该系统利用化学回热循环的余热驱动海水淡化子系统,同时海水淡化生产出的淡水部分供化学回热循环所需,实现了系统水电化工联产。文中对该循环进行了热力性能研究,当注汽率为0.04、透平进气温度为1308℃的基本工况下,循环电水比为543 kJ/kg、效率为46.2%;相对同输出分产系统,节能率达到19.3%;参数敏感性分析表明注汽率对循环的影响较为显著。