国产万吨级低温多效海水淡化技术应用

介绍了神华河北国华沧东发电有限责任公司国产万吨级低温多效海水淡化装置的工艺流程、工作原理、技术特点,研究了海水淡化装置对天然海水温度、加热蒸汽压力等外部参数变化的适应性,分析了影响淡化装置制水经济性的因素,并讨论了淡化装置的负荷调节特性.试验结果表明,本套国产化装置运行稳定,制水负荷可在40%～110%之间灵活调节,产品水水质优良,达到了生活饮用水卫生标准.     

低温多效蒸发海水淡化系统性能的实验研究

针对大型海水淡化工程设计关键技术,依托1 t·d-1低温多效蒸发海水淡化实验平台,考察了装置运行性能的稳定性,系统地研究了不同海水进料量及首效蒸汽温度对造水比、浓缩比和产品水质等关键参数的影响。结果表明:在实验条件范围内,随着首效蒸汽温度提高,海水的浓缩比先减小后增加,而首效温度对造水比的影响较小;在一定首效温度下,浓缩比随着海水进料量的增大而减小,而造水比随海水进料量的增大而增大。在实验范围内,产品水的固体总溶解浓度均低于5 ppm。小型海水淡化平台关键技术的实验研究为低温多效海水淡化系统在扩大化中的设计优化提供了参考和借鉴。     

海水淡化膜在焦化废水回用处理上的应用案例

利用海水淡化装置将焦化废水回用项目反渗透浓盐水进一步浓缩,减少浓盐水的排放,提高系统回用水收率。迁安某焦化厂在原有回用水系统中增设海水淡化装置,将反渗透浓水回收,运行结果表明:海水淡化装置应用于浓盐水的回收,装置运行稳定。装置回收率达到45%;海水淡化装置脱盐率达到99.2%,氯离子去除率达到99.3%,装置产水符合工业循环冷却水水质标准。     

一种小型海水淡化热泵装置的系统匹配

在某些特殊场合需要一种以维生为目的的小型海水淡化装置,热泵技术因其高效节能的特点而被选用。针对这种小型的海水淡化热泵装置,以3．6kg/h的淡水产出率为设计参数,确定了该装置的标准运行工况,即冷凝温度、蒸发温度、海水的补充流量等。在此基础上,进行了盘管式冷凝器、翅片管式蒸发器的结构优化设计,以及压缩机和节流装置的选型,从而完成了小型海水淡化热泵系统中各部件的理论选型,为下一步的实际加工、装配和调试奠定了基础。     

蒸发式冷凝器应用于海水淡化系统的试验

将蒸发式冷凝器应用于海水淡化装置中,并作为热源对海水进行加热加湿,将蒸发器作为冷源对海水降温除湿,通过建立试验台,测试海水淡化装置的性能,研究海水入口温度和空气入口湿球温度对海水淡化装置性能的影响因素。试验表明:在喷淋水量为125kg/h,空气入口湿球温度为19.3℃,海水入口温度为32℃时,系统淡水产量可以稳定达到2.5kg/h。这种海水淡化装置的电耗率最小可以达到0.18kW·h/kg,是一种高效、节能并适合家庭用的小型海水淡化系统。     

小型风光互补反渗透海水淡化装置研制

介绍了风光互补供电海水淡化装置原理和研制的离网风光互补反渗透海水淡化装置,运行结果表明,该淡化装置吨水能耗约4.8 kWh/m3,适于偏远海岛、船舶、电力供应缺乏的场所,为3～5人的小集体提供生活淡水,具有较强应用推广前景,经济、环境和社会效益明显。     

基于海洋温差发电的低温热法海水淡化系统实验研究

针对我国南海深远海岛屿淡水资源短缺和海洋温差发电效率低的问题，对海洋温差能发电的低温海水淡化系统进行研究。设计并搭建了海洋温差发电的低温热法海水淡化实验装置，通过对采用光管和翅片两种冷凝器型式的系统性能分析与对比，得到了系统在不同运行条件下的整体运行性能。结果表明：温、冷海水的流量对淡水产量影响较小，影响淡水产量的主要因素是温、冷海水温度，采用翅片式冷凝器的淡化系统效率为65%左右。系统充分再次利用了海洋温差发电后排出的低温热能，提高了经济效益，为我国南海海洋温差能综合利用提供依据。     

大鱼山岛光伏太阳能海水淡化示范工程

容量为5 m3·d-1光伏太阳能海水淡化示范工程在舟山市岱山县大鱼山岛建成,该工程主体装置采用光伏太阳能系统供电;自主研发的小型预处理装置有效解决了海水浊度的预处理问题,采用自主研发的能量回收装置使运行能耗大大降低,充分发挥了太阳能发电系统的效益.该系统运行稳定,操作简便,产水符合国家生活饮用水标准.     

10t/d船用板式蒸馏海水淡化装置性能测试与模拟计算

建立了一套船用板式蒸馏海水淡化装置试验测试平台,对10 t/d淡化装置进行了性能测试,在测试所采用的海水及热水流量下,热水温度由59℃升高至83.77℃,淡水产量由400 L/h提高至550 L/h,进一步提高热水温度,淡水产量提高趋于平缓,操作时热水温度不宜超过85℃;随热水流量的增大,淡水产量呈现先升高后降低趋势;海水入口温度升高造成冷凝器中传热温差降低,真空度降低,产水量下降;海水流量是制约海水淡化装置真空度的关键因素,作为真空喷射泵的驱动水,当海水流量低于一定值时,淡化机真空度急剧下降,几乎不能出水。对板式蒸馏海水淡化装置进行了理论模拟,模拟结果与试验测试数据吻合良好。     

小型海淡系统的自增压能量回收装置

运用自增压正位移泵的蓄能增压原理,研制了自增压正位移泵以回收小型反渗透系统的浓水排放能量。试验结果表明,该装置及其小型反渗透海水淡化系统运行性能稳定,产水水质、水量均满足设计要求,系统吨水能耗可降至4.2 kW·h/m~3以下。     

基于自然真空蒸馏技术(NVD)的海水淡化装置

为了提高风能利用率,使风能直接驱动海水淡化装置,并以太阳能和空气热能作为辅助能源,结合自然真空蒸馏(NVD)技术,设计了一种基于NVD技术的海水淡化装置,并对该装置的关键设备柱形汽化室进行了细致的设计和研究。通过理论分析,装置抵抗大气压做功即可在常温下实现海水淡化,同时产出盐分,其降低气压的效果与传统技术一样,且水质更好,在能量转化的过程中较传统技术,效率提高了9%～24.3%。利用实物模型进行了相关试验,验证了装置的可行性,并通过试验数据分析对装置提出了改进建议,有望增加装置海水淡化以及产盐的速率,提高风能的利用率。     

反渗透海水淡化(SWRO)能量回收技术应用分析

反渗透技术已经在国内外的海水淡化工程中得到广泛应用,能量回收装置的应用使得反渗透海水淡化产水能耗大大降低,制水成本大幅下降。本文简要介绍了反渗透海水淡化能量回收技术及其经济成本分析,反渗透海水淡化能量回收装的分类,并对主流能量回收装置进行比较分析。SWRO系统中的流体能量回收利用技术有着良好的前景。     

嵊泗海水淡化厂的建设与运行

介绍了嵊泗淡化厂反渗透海水淡化装置的建设及运行管理情况，总结了几套海水淡化装置的建设及运行管理经验。结果表明，适宜的海水淡化工艺对长期稳定运行具有决定作用，反渗透膜元件的使用寿命完全可达到5年以上，高性能的能量回收装置可以使运行电耗大大降低，无机絮凝剂和阻垢剂是经济可靠的海水淡化药剂。     

变负荷反渗透海水淡化技术研究

为适应风电、太阳能等新能源的波动性,设计了可变负荷的反渗透(RO)海水淡化装置,用电动阀替代常规浓水调节阀,变频器控制高压泵电机,通过PLC控制变频器的输出频率和电动阀的开度使RO海水淡化的功率可调;利用溶解扩散模型分析了变负荷海水淡化的特性,并通过试验验证了相关结论。在维持膜壳内压力稳定的工况下,低功率运行时可以增加系统回收率,降低单位产水能耗,可以降低运行成本。     

螺旋槽管降膜蒸发强化传热与结垢特性研究

降膜蒸发是海水淡化的一项主要技术。传热管是降膜蒸发器的核心部件。螺旋槽管是一种应用广泛的高效强化传热管,但在海水淡化中应用较少,缺乏相关的实验数据。为论证螺旋槽管用于海水淡化的可行性,首先在水平管降膜蒸发传热实验平台上,以自来水为工质,研究了螺旋槽管的强化传热特性,分析了喷淋密度、热通量、传热温差和蒸发温度对其传热的影响;然后借助低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化中试装置,在海水淡化实际工况下,运行测试180 d,研究了螺旋槽管的结垢特性。在本实验中,螺旋槽管传热系数较光管平均提高35%左右;其结垢厚度小于光管,结垢疏松多孔,易于清除。     

横管降膜蒸发-凝结回热循环太阳能海水淡化装置实验研究

基于横管降膜蒸发-凝结机理，设计了带有回热循环的太阳能海水淡化装置，并对其进行了试验研究。结果表明，横管降膜蒸发-凝结大大强化了传热、传质过程，在较低的驱动温度下实现了海水的有效蒸发，从而缩短了装置的瞬态运行时间；回热循环吸收了大部分的水蒸气潜热及浓海水显热，大大提高了系统能量的利用率，对于太阳能等低品位能的利用具有重要的意义。     

正位移式阀控能量回收装置盐水连续进料过程特性研究

能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键设备之一，对降低系统运行能耗和造水成本至关重要。正位移式阀控能量回收装置以反渗透淡化系统排放的高压盐水作为进料，通过在水压缸中直接增压原料海水的方式来实现压力能回收利用。但在装置运行过程中常常存在高压盐水进料不连续（即流量有较大波动）等问题，直接影响了反渗透淡化系统运行的稳定性。本丈在分析造成上述问题原因的基础上，通过改进控制方案，使得高压盐水进料过程中的流量和压力波动问题得到有效解决，保证了盐水进料的连续性。针对阀控能量回收装置运行过程中低压进料海水仍存在流量和压力波动的现象，文章提出了两个具体的措施，即通过多套装置并联运行及在进料海水管路上设置旁路的方式来解决。     

风光互补海水淡化系统的技术经济分析

介绍了5 m~3/d风光互补发电反渗透海水淡化装置,阐述其工艺方案、设备选型、控制模式、功率及电耗,并从装置的建设投资费用、运行维护费用、制水成本3方面进行经济分析,表明该装置综合制水成本约为13.77元/m~3。归纳总结出风光互补发电海水淡化系统的经济性影响因素,并建议进一步研究蓄电池的充放电控制、RO海水淡化工艺优化、高压泵和能量回收装置的合理选择等关键技术,以提升风光互补发电RO海水淡化系统的经济性。     

横管降膜蒸发闭循环式太阳能海水淡化装置的研制及性能测试

设计制造了一台能利用太阳能或其它余热驱动的横管降膜蒸发闭循环式海水淡化装置，并分别用稳态热源和实际太阳光对该装置进行了实验测试。实验结果表明，由于装置充分并反复利用了水蒸汽的凝结潜热，因而有较高的产水率。同时，由于在气流的闭式循环过程中，蒸发室内处于负压状态，冷凝室内处于正压状态，进一步强化了系统的产水性能。介绍了系统的工作原理、运行特性及在实际天气条件下的运行结果。     

一种光热/光伏耦合式小型太阳能海水淡化装置的研制

设计研制了一种光热光伏耦合式小型太阳能海水淡化装置,通过光热单元来加热海水实现蒸发,通过光伏单元提供系统运行所需电能,并通过曝气装置提高蒸发效率和产水量。研究了淡水产水量与太阳辐照强度、蒸发温度、曝气之间的关系。结果表明,太阳辐照强度与蒸发温度成正相关,温度和曝气对产水量有显著影响,在太阳累计辐照量为22.58 MJ/(m~2·d)的情况下,该装置一天内的产水量可达5.35 kg/(m~2·d),性能系数达到0.545。