英亩英尺(AF) : 衡量水体积的单位。一英亩-英尺等于325,851 加仑（面积为一英亩深度为一英尺的水的体积）或1,233 立方米。一百万加仑等于3.07 英亩-英尺。. 巴：衡量压力的单位。1 巴= 14.5 psi = 0.99 atm 生物杀菌剂：用于杀死生物有机体的化学物品（例如亚硫酸氢钠）。 苦咸水: 含盐量小于10,000 ppm 的水- 比淡水含盐多，但是比海水含盐少。 浓盐水：含盐量大于50,000 ppm 的水。从海水淡化的装置中排出的浓盐水还包含在预处理过程中所添加的化学成分。 BTU（英制热量单位）：衡量热量的标准单位。电、天然气或任何其他能源均可使用BTU 衡量。一BTU 是指在海平面上将1 磅的水温度升高1 华氏度所需的热量。1000 BTU 等于0.29 千瓦时。 凝结：在某些海水淡化装置中使用的预处理工艺。在溶液中添加某种物质（例如氯化铁）.使悬浮颗粒凝聚并形成比小颗粒更易于从溶液中除去的较大颗粒。 热电联产：热电联产。某电厂旨在节约能源，采用发电中的“余热”用作另一个目的，例如，热法海水淡化，或加热SWRO给水。 脱气：去除氧气。在海水淡化装置中用于减少腐蚀和污垢的预处理过程。 气浮(DAF)：在海水淡化装置子中用于去除固体和有机体的预处理过程。 蒸馏：加热进水产生蒸汽的海水淡化装置。然后蒸汽被凝结为低盐浓度的成品水。 效率：能量传递效率表达为：在PX?装置或装置列中，流出与流入的能量总和比率，使用以下方程式计算： 功效= ∑（压力x 流量）流出x100% ∑（压力x 流量）流入 电渗析：水中的大部分杂质以离子（带电）状态存在。接通电流时，离子将向正极和负极移动。使中间区域的水被净化，并流出净化的成品水。此技术适用于苦咸水淡化，但当前不适用于工业规模的海水淡化商业运行。 原水: 供给海水淡化装置的水。这可以是经过预处理的原水，也可以是未经过预处理的源水。 污垢: 在反渗透膜或预处理设备上产生的污染物或生物污垢。 淡水: 溶解固体含量少于1,000 毫克/升(mg/L) 的水；一般来讲，溶解固体含量多于500 mg/L 的水不适合饮用和许多工业用途。
太阳能海水淡化系统 太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及 将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太 阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。 [] 基本介绍 太阳能海水淡化系统与现有海水淡化利用项目相比有许多 太阳能、风能协同海水淡化系统（图） 新特点：首先是可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、低能
耗，运行安全稳定可靠，不消耗、、等常规能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值；其次是生产规模可有机组合，适应性好，投资相对较少，产水低，具备淡水供应市场的竞争力。人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。 重要意义 淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一。人体的60%是，其中主要是。水对人体健康至关重要，一旦失去体内水分10 %，生理功能即严重紊乱；失去水分20 %，人很快就会死亡。水对其他的生命也是如此，是一切生命之源。水对社会经济而言也不可或缺，农作物无水会枯死，工业生产无水会面临瘫痪。因此，水又是一切文明之源。地球表面积约为 5 . 1亿平 方公里，其中海洋面积就占据了它的70 . 8%。的平均深度约为3800米，所以地球上的总水量约有近14亿立方公里。若从地球 上人均占有水量来看，水资源是十分丰富的，人类似乎不应有缺水之
反渗透海水淡化系统中的能量回收装置 按照工作原理，流体能量回收技术主要分为流体非直接接触式和流体直接接触式两大类。 一、流体非直接接触式技术 在非直接接触式流体能量回收装置中，高低压流体对需要借助叶轮和轴来传递能量，即以机械能作为流体能量传递的中间环节，故又称为机械能中介式技术。能量转换过程为压力能——机械能——压力能。 采用流体非直接接触式技术的典型装置类型有逆转泵型、佩尔顿型叶轮和水力透平等。这种技术的节能机理是在回收高压流体中的压力能的同时减少高压泵的提升压力差来降低 系统的能耗。 1.逆转泵和佩尔顿叶轮型 逆转泵和佩尔顿叶轮型装置的原理类似，属于外力驱动泵式装置，即其加压泵由外电机驱动，通过轴传递的能量为辅助形式。高压废流体驱动透平中的叶轮，通过传动轴与泵连接，为新鲜低压流体加压，做功后的高压废流体丧失能量后排出。下图为此类装置的能量传递示意图 2.水力透平装置与逆转泵及佩尔顿叶轮机型最大的区别在于其透平叶轮和泵体叶轮安 装在同一壳体中，用高压浓盐水直接冲击透平叶片，通过轴功直接驱动加压泵工作，并尽可能减少中间传动轴的机械能损失，从高压流体回收后的能量作为唯一驱动力驱动泵的工作。下图为此装置的示意图 二、流体直接接触正位移技术 这种技术的节能机理是在产量不变的情况下减少通过高压泵的流量的方式来降低系统
的能耗。它是高低压流体直接交换压力能，而不需要机械辅助装置，又称正位移技术，能量的转换过程为压力能——压力能。按照运动部件的类型，这类装置可分为活塞式功交换器和旋转式压力交换器两种。 1.活塞式功交换器 活塞式功交换器自身结构简单，高压流体通过活塞为低压流体加压，同时活塞还可有效防止高低压流体的混流，而且活塞本山阻力非常小，传递效率接近100%。下图为其结构示意图 2.旋转式压力交换器 旋转式压力交换器主要部件是一个无轴的转子，沿轴向开有数个孔道，高低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。
1 前言 1.1 概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告
1.3 海水淡化规模
根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该
Recuperator能量回收装置 毋庸置疑，阿科凌与业内竞争对手相比的最大优势在于我们的专利设备— Recuperator能量回收装置。它是阿科凌专有的能量回收装置/工作转换机，阿科凌也因此成为全球唯一一家拥有专有能量回收装置的海水淡化水供应商。回流机属于等压能量回收装置，具体而言，它是一种活塞式工作转换机。 回流机结构紧凑，呈塔状结构，经过不断的改良， 如今已是第三个版本。阿科凌研发实验室不遗余力 地致力于回流机新功能的开发，并将于近期推出升 级版新产品。回流机目前仅应用于阿科凌的交钥匙 解决方案和自建自营的项目中，但计划不久将作为 第三方产品进行销售。回流机能实现高达98.5% 的废弃能量回收率，可大幅节省运营成本。 背景介绍 膜组件是反渗透海水淡化过程的核心部分，从一开 始，反渗透法海水淡化技术便致力于膜组件的开发 与改良。 阿科凌专功膜法脱盐项目，反渗透海水淡化过程的终极目标是获取材质与结构均符合脱盐市场需求（如高产出率、高脱盐率、抗高压、抗化学性和低给水污染物排放）的膜组件。 随着阿科凌系统设计技术的不断进步，加之阿科凌多年的反渗透系统运营经验、优化的预处理解决方案以及更高效设备和更优材质的采用，将成功节省运营成本并大幅降低系统的生命周期成本。 工作原理 回流机通过反渗透膜滤过的盐水给预处理海水加 压，加压过程由反渗透膜的盐水流量进行调节。 该装置包含两个直立的双向不锈钢塔，分别进行加 压转移和解压释放处理。预处理海水来自加压给水 箱，而给水箱为系统提供恒定的水流量和水压。 回流机能够将加压盐水的能量回收至反渗透膜及 增压泵—只需把加压盐水替换成相同流速的预处 理海水。
PX-260能量回收装置 一、PX能量回收装置介绍 海水淡化反渗透系统中能量回收装置选用EnergyRecovery,Inc.（ERI）公司生产的PX-260型能量回收装置 1、设计原理 每台PX装置都要经过效率、噪声级别、工作压力和流量的测试。每台装置的测试记录都予以保存，并可根据其序列号查询。PX产品采用装配合适的聚苯乙烯泡沫包装以保护装置在运输时免受损伤。PX产品已用稀释的除菌剂溶液进行了清洗，以防止在装箱和存放期间的细菌孽生。PX产品在存放或工作的环境温度不得低于33℉[1℃]，且不得高于120℉[49℃]。 PX能量回收装置将高压浓盐水水流的压力传递给低压新鲜海水水流，这两股水流在转子的内通道中直接接触，从而完成压力交换。转子装在一个间隙尺寸精确的陶瓷套中，该陶瓷套位于两个陶瓷端盖之间。当高压水注入时，可形成一个几乎无摩擦的水力轴承。在水力轴承里旋转的转子是PX装置中唯一的运动部件。 在任意时刻，转子内通道的一半处于高压水流中，而另一半则处于低压水流中。转子转动时，通道会通过一个将高压和低压隔离的密封区。这些含有高压水的通道与相邻的含有低压水的通道被转子通道间的隔断和
陶瓷端盖形成的密封区隔离。 PX能量回收装置的陶瓷部件示意图如下图所示。由海水供水泵供应的海水流进低压区左侧的通道，该水流将浓盐水从通道的右侧排出。在转子转过密封区后，高压盐水从右侧流入通道，给海水增加压力，受压后的海水然后再流入循环泵。转子每旋转一圈，这个压力交换过程就在每个通道内重复，从而不断有水流注入和排出。转子公称转速为l,200rpm，即转子每秒钟转20转。 2、SWRO系统中的能量回收装置 PX能量回收装置从根本上改变了SWRO系统的工艺流程。图4.2显示PX 能量回收装置在SWRO系统中的典型流程。来自SWRO系统的浓盐水[G]通过PX装置，其压力直接传递给进入的新鲜海水，效率高达98%。与浓盐水的压力和流量接近的加压海水流[D] 进入循环泵。循环泵采用变频控制，通过改变电机的频率来调整高压循环管路[E-G-D]的流量。被循环泵完全加压的海水与高压泵出水混合，进入反渗透膜。
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海
水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受渤海湾海水泥沙含量的影响，特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升
海水淡化技术发展前景展望 孔令斌 ( 泸州天叙天成新能源有限公司646600 ) 摘要本文按技术特征将海水淡化技术分为热法、膜法、电场法、溶剂法四种类型。电场法、溶剂法海水淡化技术还处于实验阶段。热法、膜法海水淡化技术已经实现商业化，处于推广难阶段。难点在于制水成本高。膜法海水淡化技术大幅度降低制水成本很难。现有热法海水淡化技术热量利用效率不高，有大量热量随着浓海水排放而散失。新型热法海水淡化技术和新型太阳能海水淡化技术，将海水分离成淡水和固态盐，没有浓海水排放，热量利用效率达到理论极限，制水成本成倍下降。将成为海水淡化的主流技术，完全能够消除全球水危机。 关键词：海水淡化膜法热法太阳能 1．引言 水危机越来越严重地制约人类社会发展，海水淡化技术是化解水危机的必然选择。太阳能海水淡化是海水淡化技术的起源，在人类还没有出现以前就在地球上进行着。地球就是一个天然的太阳能海水淡化装置。海水吸收太阳能从海面蒸发形成水蒸汽进入大气层，水蒸汽上升到高空冷凝成雨雪落回海面或落到地面。正是落到地面的雨雪实现了自然界的太阳能海水淡化。这些雨雪滋润大地，孕育生命，使地球生机勃勃。人类的生存繁衍也离不开自然界的太阳能海水淡化。随着人口增多和人类活动范围扩大，淡水资源越趋紧缺。模仿自然界的太阳能海水淡化获取淡水成为人类梦想。但是，好梦难圆。人类没有发现经济适用的太阳能海水淡化技术，试图通过其他技术途径制取廉价的淡水。多种海水淡化技术因此相继出现。人类发明了热法、膜法、离子交换法、电渗析法、水合物法、溶剂萃取法等海水淡化技术［1］。目前，实现商业化的却只有热法海水淡化技术和膜法海水淡化技术。太阳能海水淡化技术仍处于研究发展和小型试验阶段［1］。 海水淡化技术不能满足社会发展需求的现实引发社会各界对海水淡化技术的高度关注。早在十六世纪，英国女王就颁布过一道命令：对发明廉价海水淡化法的人，给予一万英镑的奖金。至今没有人获得这笔奖金。英国政府宣布女王当年的悬赏仍然有效。2014年，英国“经度奖”也将开发低成本可持续性海水淡化技术列为六个候选的科学难题之一［2］。 现有热法海水淡化技术和膜法海水淡化技术虽然实现了商业化，但是复杂的装置和大量浓海水排放，使其不能满足低成本可持续性的要求。尤其是热法海水淡化排出热浓海水，带走大量热量，造成环境热污染。2014年，中国人发明的新型热法海水淡化技术将海水分离成淡水和固态盐，热量利用效率大幅提高，环境热污染完全消除［3］。在此基础上，建立了适用于所有热法海水淡化装置的性能评价体系，水热比作为评价指标［4］。新型热法海水淡化技术能广泛利用现有热法海水淡化技术不能利用的工业废水废气余热实现海水固液分离［5］。能实现海水资源综合利用，淡水成本相应降低。 能源紧缺、环保压力等因素迫使人类再次重视太阳能海水淡化技术。现有热法海水淡化技术顺理成章地用于太阳能海水淡化技术开发。正因为如此，束缚了开发太阳能海水淡化技术的思维，找不到新技术路线。如中国海南省建成的太阳能海水淡化示范项目，采用太阳能加热制取蒸汽，通过多效蒸馏法制取淡水的技
1刖占1.1概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告
1.3海水淡化规模
根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合 2x1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2x104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40x1。伽％海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的 2 x104m3/d规模和规划容量的40x 104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸镭法（俗称热法）和反渗透法（俗 称膜法）。蒸镭法主要有多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸镭（LT-MED）技术。 2.1蒸镭法淡化技术 2.1.1多级闪蒸（MSF） MSF是蒸馆法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸（MSF）海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1 。 图2-1盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。 MSF装置具有设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、造水比高、热
各海域海水淡化方案及水质参 数(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的 1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中
国渤海、黄海、东海、南海4个海域海水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为 12.7~30.8 ℃、pH为 7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为 30.7~32.1 g/L、浊度为 2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受
海水淡化工艺方案
1 前言 1.1 概况 中国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是中国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不但可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下：
1.3 海水淡化规模 根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，当前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。
2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常见的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是中国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷
摘要： 本文按照在海水淡化过程中能源的来源方式不同，分常规能源和太阳能两个方面对海水淡化的研究进展进行了综述。着重介绍了太阳能海水淡化技术中的盘式海水淡化法和增湿海水淡化技术中存在的优缺点以及各国研究者所做出的改进方式以及实验研究成果。并对太阳能海水淡化技术目前存在的问题及发展趋势提出了一些建议。 关键词： 地球上拥有丰富的水资源，海水覆盖面积达71%，但不能直接用于生活用水和饮用水。地球上淡水资源只占水资源总量的2.5%，其中可供人类支配的淡水资源不足0.36%错误！未找到引用源。。第二次工业革命以来，化工、制造、电力等工业的兴起，使得人类对水资源的需求量大增，淡水资源日显不足；特别是进入20世纪以来，世界人口急剧增加，环境污染和生态破坏严重，城市化和人口集中等因素均给淡水供应带来巨大压力，人类无节制的开采及管理不善更加剧了水资源的供需矛盾。据测算，以目前世界人口的增长速度，至2025年世界人口将达85亿，届时淡水供需矛盾将更加突出错误！未找到引用源。。 通过海水制取纯水已有百年历史，二战后海水淡化技术进入实用化、工业化阶段，技术日臻成熟，为解决淡水短缺问题提供了新的途径。本文作者按照在海水淡化过程中能源的来源方式不同，分两个方面给我们介绍了海水淡化的研究进展，并重点介绍了太阳能海水淡化技术中的盘式海水淡化法和增湿海水淡化技术中各国研究者所做出的研究成果。 1 海水淡化研究进展 1．1 常规能源海水淡化技术 人类很早便开始利用海水来制取纯水，阿拉伯人在16世纪便通过蒸馏海水获取饮用水；至19世纪末英国已相继发明了管式蒸馏器、喷膜蒸发等技术，并开始对闪蒸技术进行研究；二战期间压汽蒸馏技术已开始应用于船舶和海外离岛的淡水供应，多效蒸馏装置也开始装备至战舰上；二战后阿拉伯地区石油开采为
Seal Zone PX High Pressure Outlet PX Low Pressure inlet Seal Zone Start PX Booster Pump Main High Pressure Pump 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar PX High Pressure Inlet PX Low pressure Outlet V F D FM FM PX Rotor Step 1: Start seawater supply or fresh water flush. SW Pump Start Flush Seal zone Air Vent Permeate 0 flow
Seal Zone PX Rotor Seal zone LP PX High Pressure Outlet PX Low Pressure inlet PX Booster Pump Main High Pressure Pump --flow 2 bar 0 flow 2 bar --flow 2 bar 58.8 flow 2 bar 58.8 flow 1 bar PX High Pressure Inlet PX Low pressure Outlet V F D FM FM Seawater Pump Start Booster Stop SW Pump Air Vent 0 flow 2 bar Permeate 0 flow Seal Zone
海水淡化行业分析 1 总论 目前，海水淡化项目中涉及海水取水方式、海水运输管道、海水预处理方式、海水淡化方法、海水退水方式的工艺选择、设计方案和设备选型等技术。不包括蒸汽系统、产品水陪水系统、海水浓盐水的处置系统（涉及到盐化工）、海水预处理的固体废弃物处理系统等相关的技术。 2 全流程技术的对比 2.1 海水取水方式 海水取水方式应根据地理环境、地质条件、后续工艺的不同进行选择。海水取水方式主要由海岸边管井取水、海滩渗井取水、铺设海底管道取水河海表面直接取水4种。 1）海岸边管井取水。取得原水位经过底层过滤的海水，水质悬浮物、浊度、污染指数（SDI）及有机物含量低，溶氧少，且季节变换对水温度影响小，受潮汐灾害影响小，但这种取水方式工程量较大，且溶解性总固体（TDS）容易高于海表面水，水源供给不稳定。天津泰达海水淡化厂选用该取水工艺。 2）海滩渗井取水。通过这种方式取得的原水由于经过天然海滩的过滤，海水中的颗粒物被海滩截留，浊度低、水质好。与海岸管井取水类似，且工程量小于海岸边管井取水，适用于小规模取水。 3）铺设海底管道取水。通过海底管道将海水引至深水区。这种取水方式工程量较大，水质较稳定，季节变换对水温影响小。浙江华能玉环电厂采用该取水方式。 4）海表面直接取水。这种取水方式工程量小，适用于大规模取水。 海岸边管井取水和海滩渗井取水为辐射式取水，铺设海底管道取水和海表面直接取水为直接取水。RO法海水淡化宜于采用辐射式取水，以减轻预处理负担。直接式取水适用于大规模取水，直接取水点的最佳位
置为海水中下部。 2.2 输送海水管道管材 应根据地理位置、输送介质和外部荷载等因素确定输送海水管道埋深、管径及管材。如地区土壤含盐量高，对混凝土有中等结晶分解复合类腐蚀，对钢材腐蚀则更为严重。输送海水管道中高速流动的海水中携带的泥沙也会加重对钢材的腐蚀。 输送海水管道可大量采用玻璃钢管及预应力钢筋混凝土管内放入钢管，其中，玻璃钢管造价与钢管相近，但其防腐蚀性能远远高于钢管；段与段之间接口为承插式，承口环和插口环与钢筒焊成一体。预应力钢筒混凝土管减少了钢材与海水及土壤的接触，从而减轻了钢材的腐蚀，且管道荷载能力较强，适用于地下管道。 2.3 海水预处理工艺 原水中有害物质包括悬浮物、胶体、铁锰盐、硬度、溶解气体、细菌和藻类等。水中的悬浮物及胶体在海水淡化过程中会沉积在受热面或膜表面,从而降低传热速度,缩短清洗周期,增加电耗或药品加入量,提高运行成本。水中的铁盐和锰盐一方面会降低水的电阻率,另一方面在空气中氧的作用下极易生成氢氧化物沉淀,堵塞水流通道、增加膜电阻、缩短膜的使用寿命。水中钙、镁等离子遇CO32-和SO42-易生成碳酸盐和硫酸盐沉淀,在pH值升高时还会生成氢氧化物沉淀,这些沉淀物同样会堵塞水流通道,降低膜的使用寿命,降低淡化效率。水中气体在海水淡化过程中,在传热面上积累而形成气膜,从而降低传热速度,O2则与金属发生腐蚀反应,损坏金属管道和设备。水中细菌与藻类在适宜的温度下,易在水体中、管道中、膜表面和淡化设备中大量繁殖,与水中悬浮物一起堵塞膜孔和管道,影响出水水质和产水量。因此,海水淡化前要去除原水水体中的悬浮物、胶体等杂质,并将水质软化,去除铁盐和锰盐,去除细菌、藻类等有害物质。预处理工艺的方案包括杀菌灭藻、凝聚澄清、过滤除浊、除气、软化等工艺步骤。 1）反渗透淡化原水预处理工艺流程
海水淡化装置 （1）真空沸腾式海水淡化装置 真空沸腾式海水淡化装置本体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水的加热和沸腾汽化都在蒸发器内进行，而(二次)蒸汽的凝结则在冷凝器内完成。此外，还有抽真空系统、给水系统、加热系统、冷却系统、淡水(凝水)系统及排污系统等辅助系统。图所示为真空沸腾式海水淡化装置的工作原理图。加热介质(热水或低压蒸汽)流过加热器，通过加热管将蒸发器中的海水加热，并使其沸腾汽化(又称二次蒸汽，以区别与加热用蒸汽)。二次蒸汽经蒸发器上部的汽水分离器除去其
所携带的水滴后，被引人冷凝器1。由海水泵5所供给的舷外海水在冷凝器中使水蒸气冷却、凝结，凝结成的淡水积聚在冷凝器下部并由淡水泵7抽至淡水柜。蒸发器中海水的蒸发以及蒸汽在冷凝器中的凝结都是在高真空状态下进行的。其真空度由真空喷射泵3建立和保持。为了使结构更紧凑，通常沸腾式海水淡化装置都将冷凝器放置在蒸发器的上方，并组装成一整体。 目前，在柴油机船上，海水淡化装置一般都使用主机缸套冷却水作为加热介质，只有在主机停车而又需淡化装置工作时，才采用辅助锅炉的减压蒸汽来加热。对某些淡水耗量较大的船舶，当其动力装置的余热不足以满足装置的需要时，则也可使用低压蒸汽作为补充热源。竖管加热式单效应真空表面式海水淡化装置，其结构简单，设备管系紧凑，操作管理方便，是目前船舶应用最多的装置类型。这类海水淡化装置通常为整体安装，即将冷凝器置于蒸发器上部，两者组装在一个壳体内，形成一个蒸发一冷凝器整体，以利于装置的密封。而一些泵浦、管路附件及其控制仪表等辅助设备，均安装在壳体及基座上。 （2）真空闪发式海水淡化装置
真空闪发式海水淡化装置的特点是海水的加热与汽化彼此分开。海水在加热器中加热后即被引到压力比海水相应温度下饱和压力更低的容器(闪发室)中，以使部分海水骤然汽化，然后再将其汽化的蒸汽引入冷凝器中凝结成淡水。 海水在加热器5中被加热后，经喷雾器6喷入闪发室1中，由于闪发室中的压力低于海水温度相应的饱和压力，因此从加热器来的海水一经喷入闪发室时，就在该压力下处于过热状态立即汽化，其汽化过程所需要的汽化潜热则取自其余未汽化的海水。闪发而成的蒸汽，经汽水分离器2进入冷凝器3，并由海水泵 9供给的舷外海水冷却而凝结，然后由淡水泵8送往淡水柜。剩余下来的部分未能汽化而浓缩了的海水，其温度已降到与闪发室压力相对应的饱和温度下，则全部滴落到闪发室底部，由盐水循环泵(浓海水泵) 4抽出。为了充分利用由盐水泵抽出的浓海水的热量，缩小加热器5的尺寸，大部分浓海水再重新进入加热器，而其余部分则经排盐调节阀10排至舷外。至于因蒸发和排盐所减少的水量，则由冷凝器出来的海水通过给水调节阀7加以补充，并以此控制加热器中的海水含盐度，从而保证装置的淡化质量。 真空闪发式淡化装置由于在加热器中海水并不沸腾汽化，海水不致浓缩，且加热温度又比较低，而在闪发室中又不存在加热面，因此减少了海水的结垢问题。然而，因海水闪发汽化时所需的汽化潜热，完全取自其余未汽化温度下降至饱和温度时的海水所放出湿热，这就是说，闪发室内实际上绝大部分海水不能闪发汽化。例如，当海水的过热度为5~8℃，在93％的真空度下，汽化部分仅占循环海水的0.8％~1.4％。因此，这种装置的海水循环量较大，这就使加热面积和泵的排量都必须相应增加，因而在产量相同的情况下，闪发式海水淡化装置的造价约比表面式高35％~50％。此外，闪发式汽化所产生的二次蒸汽携带的水珠较多，为保证淡水质量，必须加大排污量降以低盐水浓度，因此随排污所带走的热量也多，热利用率低。而单效的真空沸腾式淡化装置由于蒸发温度低，结垢问题并不严重，每年需要清洗的次数也不超过1~2次。因此，在产量小于20t/d的船用淡化装置中，真空沸腾式的应用远比闪发式普遍。
目录 1 绪论 (1) 1.1 能量回收装置简介 (1) 1.2 研究的背景及意义 (1) 1.3 国内外发展现状及趋势 (2) 1.3.1国外发展现状 (2) 1.3.2国内发展趋势 (2) 2 理论基础 (3) 2.1 减震器 (3) 2.2 电磁发电技术 (4) 2.2.1法拉第电磁感应定律 (4) 2.2.2电磁感应发电装置结构 (4) 2.3 压电发电技术 (5) 2.3.1压电材料 (5) 2.3.2压电效应 (5) 3 基于压电叠堆储能的新式能量回收装置的结构及工作原理 (7) 3.1 压电叠堆发电装置的结构 (7) 3.2 能量回收装置的工作原理 (7) 4 能量回收装置的等效模型分析 (8) 4.1 模型假设 (8) 4.2 等效模型 (8) 4.3 发电装置的性能分析 (8) 4.4油压频率f对回收装置输出特性的影响 (9) 4.5 压电叠堆长度对输出特性的影响 (9) 4.6 压电叠堆截面面积S对输出特性的影响 (10) 4.7 本章小结 (11) 5 能量回收装置输出电路 (11) 6 结论与展望 (12) 参考文献 (13)
汽车减震器能量回收装置设计 摘要：传统的被动悬架以及半主动悬架只能起到加速车架和车身震动的衰减作用，而起不到对振动能量回收的作用。当汽车对减震器施加力时，减震器孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中，这一部分能量被白白浪费掉。设计一种能量回收装置，能量回收装备将减震器内部的部分压力能转化为电能储存起来。通过查阅大量关于能源转化的资料，并对各种能量回收方案进行比较，最终确定用压电叠堆能量回收的装置对减震器内部的压力能进行回收。本文主要对压电能量回收装置的工作原理、理论设计、及数学模型的分析进行概述。 关键词：能量回收；储存；压电叠堆 1绪论 1.1能量回收装置简介 目前，大多数的混合动力车和电动车都配有制动能量回收装置，该装置有推广到非混合动力车的趋势，国际汽联也希望通过KERS系统在F1中的推广，树立环保先锋的形象。制动能量的回收通常有两种途径，一是以高速旋转的飞轮储存能量，二是车轮在制动时带动发电机，产生的电能储存于电池组中。制动产生的额外能量可以回收，那么汽车行驶中产生的其它能量也可以回收。减震器是悬架的重要组成部分，悬架的好坏关系到汽车的舒适性。在能源短缺的今天，节能减排越来越受到人们的重视。消费者在选择汽车时，在考虑动力性、舒适性、美观的同时，经济性也是一个重要的原因。减震器能量回收装置，能够回收减震器在伸张、压缩行程产生的能量，通过压电能量回收原理将机械能转变为电能储存于蓄电池之中，为其他用电设备供电。1.2研究的背景及意义 从汽车发明以来，汽车工业带动了各个国家经济的发展，但在其发展过程中，一系列的问题不断出现。能源短缺、环境污染、气候变暖成为各个国家面临的共同挑战。如何采用新的技术创造出一种新型的汽车成为各国企业不断攻克的难题。 当前内燃机汽车普遍采用的是普通的液力减震器。由于传统的减震器只起到缓解汽车振动的作用，并不能回收汽车在振动过程中的能量，这就造成了能量的浪费。 众所周知，在经过不平的路面时，汽车车身会发生振动，并且路面越不平稳，汽车振动的越厉害。通常情况下，振动的能量会以减震器内部机油摩擦生热而损耗，如果能将汽车振动作用在减震器上的能量加以回收再利用，为汽车的其他电器提供能量，已达到节能的目的。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 1 引言 1.1 反渗透海水淡化技术的发展及现状 海水淡化是科学家们多年来不断进行研究的技术课题。随着水资源危机的加剧，海水淡化技术得到迅速发展。在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都已经达到工业规模化生产的水平。最早的淡化方法有两种：冷冻法和蒸馏法。 冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。这两种方法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。 蒸馏法，即将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水制盐的过程相似，其相异的地方是人类要攫取的是淡水。蒸馏法海水淡化技术利用热能将海水转化为优质淡水，它又分为低温多效、多级闪蒸和压汽蒸馏三种技术。蒸馏法海水淡化技术是最早投入工业化应用的淡化技术。蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大等优点，是当前海水淡化的主流技术，占海水淡化技术总市场份额的57%以上。 反渗透海水淡化法是二十世纪六十年代后期发展起来的一项新技术。渗透是一种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，如用一张只让淡水通过而不让盐分通过的“半透膜”隔开，就会发现含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，直到两边含盐浓度相等为止。然而，要完成这一过程需要很长时间，这一过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧，试加一定压力，其结果可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大，可以使水向相反方向渗透，而盐分剩下。因此，反渗透淡化法，就是在有盐分的水中（如原水），施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，这就是反渗透淡化法的原理。反渗透主体设备主要由高压泵、反渗透膜、能量回收三部分组成。在足够高压力的情况下，除水分
太阳能海水淡化技术 1前言 中国太阳能光热利用经过30多年发展，一直以低温生活热水为主，据统计，截至2014年底，太阳能集热器保有量达到 4.14亿平方米，位列世界第一。国家明确“十三五”期间将用5年时间由4亿平方米保有量翻一番到8亿平方米的宏伟目标。要顺利完成这一目标，必须扩展太阳能热利用领域和方法，本文提出一种利用低温太阳能集热进行海水淡化的方法。 现有的海水淡化技术很多，但是传统的海水淡化技术普遍存在投资高、能源消耗过大等因素，所耗能源主要来自石油和煤炭等化石燃料，因而导致海水淡化技术推广受到一定局限。个别研究表明淡水日产量1000m3的海水净化系统每年耗能量相当于10000吨石油。而对于缺乏化石燃料资源、人口密度低、没有大规模连接电网的偏远地区，很难建立传统的海水淡化装置。因此，利用无处不在的太阳能对海水进行淡化处理成为很好的选择。 2技术背景 地球上海洋覆盖面积71%，海水的储量约13.7亿立方千米，占地球总水量的95%，占地表水总量的98%。在陆地的水储量中，淡水只占全球水储量的 2.53%，但是可供人类直接 使用的淡水总量仅占地球总储水量的十万分之七。我国是人均水资源缺乏的国家，被联合国列为13个最缺水国家之一，全年淡水缺口高达400亿吨。 “十二五”期间，我国的海水淡化产业产值达到300亿元以上，未来几年世界海水淡化市场将有近千亿的商机。在此背景下，发展海水淡化新技术，特别是利用太阳能进行海水淡化新技术，当务之急向海洋索取淡水已成为现代社会的重中之重。大力发展海水淡化新技术，对实现2020年8亿平方米太阳能集热器保有量这一目标，对缓解当代水资源短缺、日趋突出的 供需矛盾和日益严重的环境污染等系列重大问题具有深远的战略意义。 3太阳能海水淡化新技术 3.1海水淡化新技术简介 在太阳能海水淡化新技术的装置中，禾I」用被太阳能加热的水与海水换热，加热后的海水进入有吸附材料的蒸发器蒸发，蒸汽再进入冷凝器释放潜热并由高效能量回收系统将潜热回收进海水，同时蒸汽在冷凝器中被冷凝成产品淡水。实现了淡化海水和能量的高效利用。系统无需高压泵和消耗化学药品，这种海水淡化方法的关键是吸附材料的使用以及高效能量回收技术；设备结构简单、建造费用低且易维修保养；节省能源、造水能力高、成本低；既适宜小规模分散地区应用同时又适合大规模工程，此技术不同于以往的任何一种海水淡化方法。太阳能海水淡化新技术原理示意如图1所示。