低温多效海水淡化

低温多效海水淡化原理（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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热力压缩低温多效海水淡化特点及控制技术
热力压缩低温多效海水淡化特点及控制技术
结合热力压缩低温多效海水淡化技术在神华河北国华黄骅发电厂的应用,介绍了采用该技术海淡设备的运行情况与海水淡化工艺流程,该工艺具有对海水的预处理较为简单、出水水质优良等技术特点,并对海淡设备的运行压力、温度、液位等关键性控制参数,进行了技术分析,提出了防止设备结垢与腐蚀的措施.
作者：孙小军桑俊珍庞毅张建华 SUN Xiaojun SANG Junzhen PANG Yi ZHANG Jianhua 作者单位：河北省电力研究院,石家庄,050021 刊名：电站辅机英文刊名：POWER STATION AUXILIARY EQUIPMENT 年，卷(期)：2009 30(3) 分类号：P747 关键词：热力压缩低温多效海水淡化反渗透多级闪蒸。

低温多效海水淡化原理低温多效海水淡化原理的主要过程包括蒸发、冷凝和凝结。

在蒸发过程中，热量被用来将海水转化为蒸汽，而盐和其他杂质则保留在液体中。

在冷凝过程中，蒸汽再次变成液体，释放出热量。

在凝结过程中，将低温的海水与冷凝水接触，使其再次蒸发，释放出更多的热量。

这样，能源被充分利用，从而减少了能源的消耗。

具体来说，低温多效海水淡化技术主要有以下几个关键步骤：首先，在多级蒸发器中，利用低温蒸发原理将海水加热到比沸点低的温度。

由于蒸发器内的压力较低，水分子会从液态转变为气态，形成蒸汽。

同时，由于蒸发过程中热量的吸收，水中的盐和杂质会被保留在液体中，从而实现淡化海水的目的。

其次，在冷凝器中，将蒸汽冷却，使其再次变成液体。

这个过程中，蒸汽释放出的热量被吸收，用于加热海水和蒸发器。

这样，能源得到了有效利用。

然后，在凝结器中，将低温的海水与冷凝水接触，使其再次蒸发。

在这个过程中，海水中的热量被冷凝水吸收，同样地，冷凝水在蒸发的过程中释放出热量，从而继续提供能量。

这种多重效应的产生有助于提高低温多效海水淡化技术的能源利用效率。

最后，通过将多级蒸发器、冷凝器和凝结器连接在一起，并根据需求循环使用的方法，可以实现海水的淡化。

整个系统的设计可以根据需要进行调整，以适应不同的应用场景和海水淡化需求。

低温多效海水淡化技术具有能源利用高效、产水量大、操作稳定等优点，广泛应用于海水淡化领域。

然而，该技术在实际应用过程中也存在一些问题，如设备成本较高、操作复杂等。

因此，科学家和工程师们正在不断努力改进和优化该技术，以提高其实际应用的效果和经济性。

低温多效蒸馏海水淡化成本分析目前，我国是联合国公认的世界13个最贫水国家之一。

世界性的淡水危机，为海水淡化技术发展提供了广阔的市场，海水淡化技术的应用成为解决淡水资源危机的有效方法。

低温多效蒸馏(LT-MED)是海水淡化技术目前的主流技术之一，其原料海水的最高蒸发温度一般低于70℃，其特征是将一系列的水平管降膜蒸发器或垂直管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效组，用一定量的蒸汽输入，通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水的海水淡化技术。

淡化后的水含盐量小于 5 mg/L。

因其具有产品水水质好、预处理简单、腐蚀和结垢风险小、单机制水能力大以及技术经济性好等特点，得到了越来越多的应用，市场占有率逐步提高；但LT-MED技术的推广受成本限制极大,因此，降低制水成本是LT-MED技术研究的热点，也是进一步推广应用LT-MED技术的必要条件。

1工程概况某发电厂一期安装2-600 MW国产亚临界燃煤发电机组，二期安装2-660 MW国产超临界燃煤发电机组，循环水系统采用海水直流供水系统。

电厂利用4台机组抽汽，采用海水淡化工艺制取淡水，实施水电联产。

日产25000 m3淡水的海水淡化装置所需蒸汽由电厂一、二期工程汽轮机中压缸末级抽汽提供，原料海水由循环水供水管取水。

采用配置蒸汽热压缩器(TVC)的横管降膜低温多效蒸馏(LT-TVC-MED)海水淡化工艺,装置可以在40%～100%工况下运行。

主设备由串列式水平布置的10效蒸发器组成，在第7效的末端抽汽。

蒸发器采用多支座卧式直列布置在钢架上。

装置主要参数见表1。

2低温多效蒸馏技术成本分析低温多效蒸馏海水淡化的成本是一个比较复杂的问题，受多种因素的影响，如项目地理位置、气候条件、海水水质、海水随季节的温度分布及可利用的能源等诸多因素均影响着海水淡化的制水成本。

本文针对特定项目的具体方案进行成本分析。

海水淡化工程单位水量成本费用可分解为固定成本和可变成本。

科技成果——余能低温多效海水淡化技术成果简介近年来由于多效蒸馏（MED）海水淡化汽源适应性强、不宜结垢及腐蚀等优点得到迅速发展和应用，但行业内低温多效海水淡化装置绝大部分为“TVC”模式（利用热压缩器）运行，该模式多使用压力0.4-0.9MPa的高品质蒸汽作为淡化汽源；少部分在E模式（不利用热压缩器）下运行的装置也是使用减温减压器将正压蒸汽减温减压成负压蒸汽后使用。

目前凝汽式汽轮机的末端排汽，均为通过间接式换热，将末端排汽凝结成水回至锅炉，而排汽中大量的潜热被冷却水或冷却空气带走，进而释放至大气中，经测算散失的热量占整个发电机组投入热量的60%左右。

本技术得到国家科技支撑计划的项目（2006BAB04B01）资助，其核心是遵循能量梯级利用的原则，将企业内各主工艺产生的富余蒸汽以及各主工艺产生的煤气等可燃副产品通过锅炉燃烧产生的蒸汽首先用于汽轮发电机组发电，做完功的负压排蒸汽（乏汽）再直接进入低温多效海水淡化装置制取除盐水，做到发电与海水淡化的紧密结合，实现真正意义的“水电联产”。

该技术目前已获得国家发明专利（专利号：ZL200810103167.5），经过对关键技术和关键装备的不断攻关，目前已形成相关设计、加工、制造及运行方面的知识产权及专有技术，并具备了工程化推广应用的条件。

基于该技术建设的实际工程通过了行业专家的科技评估验收，并获得“首钢总公司科学技术一等奖”、“中国钢铁工业协会、中国金属学会科学技术二等奖”、“北京市科学技术二等奖”，该技术对于利用余能降低低温多效海水淡化的制水成本具有重要意义。

典型余能低温多效海水淡化技术工艺流程图典型案例项目名称：首钢京唐2×12500m3/d低温多效海水淡化配套2×25MW汽轮发电机工程项目概况：通过一系列关键技术及关键装备的攻关，在位于河北省唐山市曹妃甸工业区的首钢京唐公司钢铁厂成功建成了2×12500m3/d低温多效海水淡化配套2×25MW汽轮发电机“水电联产”项目，该项目自2011年10月成功投产以来，运行稳定、可靠、高效，各项技术指标均达到或优于设计标准。

低温多效蒸馏海水淡化控制系统的设计与实现一、引言随着全球人口的增加和经济的发展，水资源日益紧缺。

海水淡化技术作为解决淡水短缺问题的重要手段，受到越来越多的关注。

低温多效蒸馏是目前海水淡化技术中应用最广泛的一种方法之一。

本文将介绍低温多效蒸馏海水淡化控制系统的设计与实现。

二、低温多效蒸馏技术原理低温多效蒸馏是一种利用热能将海水中的盐分和杂质去除的方法。

其原理是：将海水加热至沸点，产生蒸汽，然后通过冷凝器使蒸汽冷却成为纯净水。

在低温多效蒸馏过程中，采用了多级加热、多级冷却和再循环利用等技术，使得能量利用率达到了较高的水平。

三、控制系统设计1. 控制策略低温多效蒸馏控制系统主要控制加热、冷却、循环等过程。

在设计控制策略时，应根据不同阶段的工作状态，选择不同的控制方式。

例如，在启动阶段，应采用自动控制方式，确保系统能够安全启动；在稳定运行阶段，应采用PID控制方式，保持系统稳定运行。

2. 控制器选型控制器是实现控制策略的核心部件。

在低温多效蒸馏控制系统中，通常采用PLC或者DCS等高级控制器。

这些控制器具有高可靠性、高精度、易于编程等优点。

3. 传感器选择传感器是获取实时数据的关键部件。

在低温多效蒸馏控制系统中，需要选择合适的传感器来获取温度、压力、流量等参数。

常用的传感器有热电偶、压力传感器、流量计等。

4. 人机界面设计人机界面是操作者与系统进行交互的重要部件。

设计一个直观、易于操作的人机界面对于提高系统运行效率和降低操作难度至关重要。

四、实现方案1. 系统架构低温多效蒸馏海水淡化控制系统主要由PLC或DCS控制器、传感器、执行机构和人机界面组成。

其中，控制器负责实现控制策略，传感器负责获取实时数据，执行机构负责执行控制指令，人机界面则提供操作者与系统进行交互的界面。

2. 系统流程低温多效蒸馏海水淡化控制系统的流程可以分为启动阶段、稳定运行阶段和停机阶段。

在启动阶段，系统需要进行自检和初始化；在稳定运行阶段，系统需要根据设定参数进行PID控制；在停机阶段，系统需要安全停止并保存数据。

科技成果——低温多效蒸发海水淡化系统优化及设计技术成果简介2006年起，国华电力公司提出了万吨级MED海水淡化装置国产化的课题，大连理工大学MED海水淡化技术研发课题组受北京国华电力工程技术有限责任公司委托，完成了“万吨级低温多效海水淡化装置国产化技术开发”，基于该项技术成果建设成功的1.25万m3/d 低温多效蒸发海水淡化装置在国华河北沧东电厂投入日常运行，主要技术经济指标高于该厂引进的SIDEM公司装置，标志着我国已经初步掌握MED海水淡化装置设计制造技术。

工程化装置规模为100m3/d-30000m3/d，产水水质TDS≤5mg/L；吨水耗电＜1.5kWh；造水比≥10。

典型案例工程名称：12500m3/d低温多效电水联产海水淡化工程项目概况：2006年，中国神华集团国华电力公司决定开展万吨级MED海水淡化装置国产化研发工作，大连理工大学MED海水淡化技术研发课题组受北京国华电力工程技术有限责任公司委托，完成了“万吨级低温多效海水淡化装置国产化技术开发”，基于该研究成果的国内首台万吨级MED海水淡化装置于2008年12月在河北沧州黄骅电厂建成出水，节能技术指标和经济性指标超过进口设备20%以上，该项成果获得“2010年度国家能源科学技术进步一等奖”。

工艺装备：本项目采用低温多效海水淡化技术，平行进料流程，通过TVC装置配置进口蒸汽参数，提高蒸汽利用效率。

系统采用4+2效蒸发器，TVC装置设计在第四效之后。

装置采用正三角形布管，根据黄骅电厂的蒸汽参数和海水条件选用最优喷淋密度，相比较引进的SIDEM公司的海水淡化设备，其更适用于我国的地理环境和海文参数。

黄骅电厂1.25万吨/天国产海水淡化装置流程河北黄骅电厂1.25万m3/dMED海水淡化装置解决的关键技术问题：（1）优化设计系统流程，根据实际情况设计蒸发器总效数、TVC 摆放位置等，确保了系统热能的高效利用，降低蒸发器面积，降低成本。

（2）优化设计进料方式，根据实际情况设计最适进料方式，如平行顺流、平行逆流、分段顺流、分段逆流等。

浅析低温多效蒸馏海水淡化工艺的应用海水淡化又称海水脱盐，是从海水中获取淡水的一种技术和过程，由于其自身的优势性，使得其在世界范围内受到广泛的关注和好评。

本文介绍了低温多效蒸馏海水淡化技术在具体企业及发电厂中的应用情况，从而分析了该海水淡化技术的具体特点及相关的优势，进一步论述了海水淡化系统的运行及控制方式。

标签：海水淡化技术；低温多效蒸馏；性能参数一、当前的应用状况海水淡化技术采用低温多效蒸馏工艺，解决了钢铁企业的煤气、蒸汽动态平衡及零排放，形成钢铁企业内特有的水-汽-水循环，为钢铁企业余能余热的高效回收利用开拓了一条有效途径，也起到节能环保的双重作用。

如今，由于该技术的自身优势，在世界范围内得到了能源企业广范围的应用，得到了很大程度的欢迎。

二、与反渗透对比的技术经济应用优势相对于反渗透来说，低温多效蒸馏技术具有能耗高、预处理要求低和设备维护量小等工艺特点。

进料海水的悬浮物含量是该技术主要考虑的指标。

根据中国海洋行业标准《蒸馏法海水淡化工程设计规范》（HY/T 115-2008）规定，进入热法海水淡化装置的海水悬浮物含量要求小于50mg/L。

在海水淡化方面，目前我国已掌握反渗透和低温多效海水淡化技术，相关技术达到或接近国际先进水平。

低温多效蒸馏技术产水成本为5～8元/吨，在为人们提供了淡水的同时大大的节约了成本，这使得海水利用产业进一步得到推进，促进了我国经济的发展。

根据调查，全国海水淡化工程产水的终端用户主要分为两类：一类是工业用水，一类是生活用水。

在海水化学资源利用方面，除海水制盐外，我国海水提钾、提镁、提溴等也发展较快，产品主要包括溴素、氯化钾、氯化镁、硫酸镁。

其中，在浓海水综合利用及产品高值化产业化技术研究方面取得较大进展，完成了浓海水制盐滩田设施自动化、浓海水提溴自动化控制产业化技术改造，助推企业的转型升级，药用无机盐系列实现规模化生产并投入市场。

三、多效蒸馏具体的运行参数与控制要求就具体设备装置来说，海水淡化装置在水源上使用两种。