膜法海水淡化系统在华能营口电厂的应用

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1、膜法海水淡化系统在华能营口电厂的应用摘要：利用海水淡化来解决淡水资源匮乏的问题，前景十分广阔。本文介绍和比较了几种常用的海水淡化技术，着重说明了膜法海水淡化系统在华能营口电厂的应用。关键词：海水淡化；海水反渗透；华能营口电厂1前言1.1海水淡化的现状海水淡化是通过设备或装置去除海水中的盐获得淡水的工艺过程，海水淡化的方法分为热法和膜法。经过数十年的发展，海水淡化工艺技术得到了长足发展，建设规模和市场格局也在逐渐发生改变。已经能够比较经济地通过对海水、苦咸水和再生水的脱盐大规模生产饮用淡水。近十几年来，我国已建成或待建的海水淡化项目已达20多项，其形式多样。我国开展海水淡化的研究、建设和运

2、行已经多年，积累了一些经验。1.2海水淡化的意义随着地区经济的迅猛发展，淡水需求量持续增长，而淡水资源总量是有限度的，一味地索取势必会造成当地淡水资源更加短缺，为此，开发第二水源的意义就变得十分重大。大自然给予了丰富的海水资源，利用海水淡化来解决淡水资源匮乏的问题，前景十分广阔。如果利用海水淡化来解决电厂用水问题，开辟第二水源，不仅符合我国关于沿海地区积极利用海水淡化的产业政策，而且可为当地储备淡水资源，保证当地居民和工业用户的淡水需求，支持当地经济的可持续发展，具有良好的社会效益。2海水淡化的方法原理及技术性能海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有海水反渗透法（SSF）、低温多效

3、（LT-MED）和压汽蒸馏（TVC和MVC）等技术。2.1海水反渗透（SSF）蒸馏法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装置的优点是设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、热效率高。但由于装置浓缩海水的最高操作温度在110℃左右，对传热管和设备本体的腐蚀性较大，必须采用价格昂贵的铜镍合金、特制不锈钢及钛材，因此设备造价高。另外，为了减轻结垢和腐蚀，对进入装置的海水加酸和进行脱气（脱除CO2和O2），因而也增加了造水成本。2.

4、3低温多效（MED）蒸馏法低温多效海水淡化技术是指盐水最高温度低于70℃、采用低温横管喷淋技术的淡化技术。低温多效蒸发器是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联布置，管内是加热蒸汽，喷射器把海水均匀喷淋在横管热交换器的管束上方，在横管表面形成薄膜流下，在此过程中海水得到除气并部分蒸发，热交换效率高。加热蒸汽被引入第一效，其冷凝热使几乎等量的海水蒸发，通过多次蒸发和冷凝，后面的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水，最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。第一效冷凝液返回锅炉，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作为产品水。低温多效海水淡化装置的运行温度小于70℃，远远低于MSF装置的1

5、10℃，所以其能耗和管壁腐蚀及结垢速率均较低。和MSF相比，其设备本体和传热管的材质要求也较低。2.4压汽蒸馏压汽蒸馏的淡化工艺同低温多效（MED）蒸馏法，不同的是压汽蒸馏应用热耗非常低的热泵，用压缩蒸汽作为蒸发器热管束的加热蒸汽，是一种高效的蒸馏淡化法。压缩可采用蒸汽喷射器，称为热压缩（TVC）；或采用机械蒸汽压缩机，即机械压缩（MVC），是仅仅依靠电能的淡化技术，只要有电，就可以生产淡水，由于受压缩机的限制，其单台装置的容量较其他蒸馏装置小。在低温多效（LT-MED）海水淡化装置系统中，如提供的加热蒸汽压力较高，为提高产水比，一般常采用LT-MED和热压缩（TVC）结合的淡化装置，即

6、低温多效加蒸汽喷射器的淡化装置（MED+EC）。2.5主要海水淡化技术性能对比根据国际淡化界的观点，主要海水淡化技术性能对比汇总见下表。比较项目海水反渗透法SSFMED和TVCMVC产水纯度300~500ppm<10ppm<10ppm<10ppm操作温度常温~110℃<70℃<70℃原料水预处理要求高不需要要求低要求低淡化消耗能量电能热能、电能热能、电能电能电耗3.0~4.5k34.0k31.5kED、MVC）相比，在产品水纯度上是有区别的，根据不同用水水质要求，可选择适宜的海水淡化方案。2）海水反渗透（SED主要消耗热能。从综合利用能源角度看MED可利用电

7、厂余热热能。3）海水反渗透（SED、MVC）小，设备投资省，能量消耗低（采用能量回收装置后），建设周期短。4）无论海水淡化规模大型、中型、小型，海水反渗透（SSF）、低温多效（MED）等适合较大型的海水淡化系统。5）投资：10000m3/d蒸馏法海水淡化装置投资约8000万元，同样规模的全膜法反渗透海水淡化装置投资约4000万元（就淡化装置而言）。反渗透海水淡化装置的投资仅为蒸馏法海水淡化装置投资的一半。6）经济性：对于2台日产25