低温多效海水淡化装置效体换热管酸洗运行研究

工业化低温多效(MED)海水淡化过程中,海水的质量严重影响蒸发器的换热性能。本文针对天津国投北疆电厂2.5万t/d低温多效(MED)海水淡化装置效体内的垢体及生物污泥生成情况,探讨了酸洗运行对效体换热管所附着的薄垢及生物粘泥的去除效果,确定了实现效体换热管薄垢及生物粘泥剥离的酸洗运行工艺参数。经酸洗后MED过程的造水比由原来的10提高到13,节能效果显著,设备产能效率明显提升。     

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.     

低温多效海水淡化铝合金传热管防腐涂层性能评价

分析了低温多效海水淡化工况下铝合金传热管防腐涂层的使用环境、腐蚀影响因素等,选择了一种专用铝合金传热管的纳米涂层作为研究对象,与同类防腐涂料对比其耐工况腐蚀性能,同时对纳米涂层铝合金传热管进行了换热方面的性能测试及经济性评价。     

低温多效海水淡化蒸发塔的堵塞分析及其化学清洗

介绍了某石化公司海水淡化装置的核心设备海水蒸发器,由于堵塞问题严重影响了装置的正常运行,通过实地考察并具体实验,分析了结垢的组成并提出了具体解决措施,在确保不伤害设备的情况进行了化学清洗,效果理想,没有发生铝黄铜选择性腐蚀及点蚀等损伤,除垢率达到98%以上,达到了预期的目的.     

采用铝合金传热管的低温多效海水淡化装置的酸洗

通过垢样分析、不同清洗剂腐蚀速率的测定以及酸洗控制过程设计,确定某低温多效海水淡化装置的酸洗方案。采用铝合金传热管表面形貌、腐蚀监测试验环微观形貌和腐蚀速率、效体间盐水温差等方法评价清洗效果。结果表明:采用质量体积比为2%~4%的氨基磺酸为清洗剂进行循环清洗除垢,可满足低温多效海水淡化装置酸洗需要,酸洗后效体间盐水温差低于3℃,装置恢复正常运行。酸洗过程中腐蚀监测试验环腐蚀速率远低于HG/T 2387—2007《工业设备化学清洗质量标准》要求,但从其微观形貌来看,点蚀现象明显,建议添加一定量的缓蚀剂。     

低温多效海水淡化系统的模拟计算

根据系统物料平衡、盐平衡、能量平衡、传热方程、热力学关系式及海水物性参数计算公式,建立了低温多效蒸馏海水淡化系统蒸汽喷射压缩器、蒸发器、淡水闪蒸罐及浓水闪蒸罐的数学模型。运用牛顿迭代法,确定了系统工艺参数计算的源程序。结合某电厂已投产四效平流低温多效蒸馏海水淡化装置,进行模拟计算,得出了系统造水比、比传热面积、比冷却海水流量等性能参数,且模拟计算结果与现场操作数据误差小于10%。     

低温多效蒸馏海水淡化装置的酸洗

介绍了国华沧东电厂大型低温多效蒸馏海水淡化装置的酸洗情况。     

并联低温多效海水淡化系统优化与分析

建立了并联流程下的低温多效蒸发海水淡化系统优化数学模型。该模型以整个系统的单位产量淡水成本最小为优化目标,以加热蒸汽温度及各效二次蒸汽温度为决策变量,并应用MATLAB及其优化工具箱对其进行了求解,同时与非优化设计情况进行了比较。结果表明:当淡水产量不变,随着效数的增加,淡水成本先减小后增大,最优效数为7效,优化淡水成本为5.51元/t;与非优化设计相比,在达到6效之前,优化设计的加热蒸汽量减小,蒸发器传热面积增大,优化设计的淡水成本小于非优化设计的淡水成本。在6效之后,二者相差不大。     

低温多效蒸发海水淡化系统热力分析

建立了喷射器低温多效蒸发海水淡化系统的数学模型,计算分析了各种温度损失随温度的变化,并研究了顶值盐水温度、蒸发器效数和动力蒸汽等参数对系统的造水比和生产单位质量淡水所需传热面积的影响。结果表明各种温度损失在末效蒸发器内显著增加;喷射器低温多效蒸发系统的热力特性明显优于多效蒸发系统;通过增加顶值盐水温度、蒸发器效数和动力蒸汽温度,可以实现系统的优化运行。     

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.     

低温多效海水淡化阻垢剂性能对比试验

为推进国产药剂在低温多效海水淡化生产装置中的应用,采用静态浓缩阻垢试验和低温多效海水淡化传热实验平台动态试验对1种国产和2种进口阻垢剂进行了性能对比,结果表明：在静态浓缩阻垢试验中,无论浓缩倍数是2.0还是3.0,国产阻垢剂均能达到93%以上的阻垢率,其阻垢性能与2#进口产品大体相当,但明显优于3#进口产品。在低温多效海水淡化传热实验平台动态试验中,1#,2#和3#均表现出较好的阻垢性能,N(Ca²⁺)/N(Cl^-)除个别数据外均在95%以上,但1#和2#阻垢剂的阻垢效果更为平稳。从试验结果看,国产阻垢剂表现出较好的生产应用前景。     

低温多效海水淡化混流效组系统优化与分析

建立了多个混流点的混流效组低温多效蒸发(LT-MED)海水淡化数学优化模型,将海水视为盐和水的混合物,其焓表达为温度的函数,降低优化模型的非线性程度,使其易于收敛。以比传热面积为优化目标分析了不同流程和参数对系统的影响。结果表明,在喷淋密度为30~80 g/(m·s)时,多混流点系统的造水比与单混流点系统相比提高了12.1%,比传热面积降低了8.4%,优化流程为5效+2效+2效组合;提高首效加热蒸汽温度可有效的减少换热面积,降低制水成本,对系统的造水比影响不大;增加系统效数,可以有效提高造水比。各效等面积蒸发方案造水比比不等面积方案略有下降,比传热面积略有增加。模拟结果与文献中相关数据吻合良好,可为低温多效蒸发海水淡化系统工程化设计提供技术支持。     

低温多效海水淡化实验装置的工艺开发

介绍了国投集团自主开发的曹妃甸港1 000 t/d低温多效蒸发海水淡化实验装置的工艺流程、工艺参数及运行效果,并对调试过程中出现的问题提出合理的解决建议。运行结果显示,各项性能指标达到设计预期目标,产品水达到国家生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)的要求。     

低温多效海水淡化装置调试问题的分析及处理

介绍了目前世界上工艺中级数最多、单套出力最大的某电厂低温多效技术(MED)海水淡化装置的工艺流程及特点,叙述了系统调试的主要步骤,即蒸汽管道吹扫、控制系统和辅助系统调试、初次注水查漏、真空气密性试验、海水整体循环、启动制水等;试验运行结果表明,4套海水淡化装置的运行指标满足设计要求,性能试验合格,具备商业运行条件。介绍了调试过程中遇到问题进行分析及处理方法,提出了完善系统的建议,认为在我国MED海水淡化工艺运行经验有待不断摸索和积累。     

低温多效工艺在海水淡化工程中的应用

天津经济技术开发区采用法国ENTROPIE公司的技术建成的海水淡化项目,处理能力为1万t/d,造水比(GOR)为9.69,出水水质TDS＜5mg/L.项目由预处理厂和淡化水厂两部分组成,预处理厂通过预沉蓄水池和强化沉淀池去除海水中大部分泥沙,再通过提升泵站输送到淡化水厂站,厂站内经加压泵站加压、滤网过滤,加入阻垢剂后进...     

低温多效海水淡化系统单效传热性能分析

以法国Sidem公司日产万吨的低温多效蒸发海水淡化装置为参考,对其中一效两管程结构划分计算单元,假定一根传热管由10个计算单元组成。对第一管程一列76根内径为24 mm的铝黄铜管进行传热计算,通过热平衡方程计算传热系数、喷淋密度、蒸汽干度及海水盐度。传热系数范围为2273.4~3518.3 W/(m~2·K)。通过力平衡法计算临界液膜厚度。分析表明:传热系数随管排数的增大而减小,与传热管内蒸汽干度成正比;液膜厚度随传热管内蒸汽干度减小而增大,海水盐度变化趋势与液膜厚度相同;烧干可能发生的位置为第二管程第一排传热管蒸汽出口和第一管程最后一排蒸汽进口部分。     

大型低温多效蒸馏海水淡化装置中试研究

基于低温多效蒸馏海水淡化中试装置,研究了工作蒸汽流量、TVC抽汽温度、物料水流量等运行操作条件以及换热管倾斜布置对装置整体性能的影响.结果表明:调整工作蒸汽流量是控制装置淡水产量的主要手段,装置的淡水产量随工作蒸汽流量的增加而增大;TVC抽汽温度升高有利于提高淡水产量和造水比;装置的淡水产量和造水比均随物料水流量的增加呈现下降的趋势,但下降幅度不大;在5‰的斜率内换热管倾斜布置还是水平布置对淡水产量几乎没有影响.     

滨海电厂万吨级低温多效蒸馏海水淡化工程

介绍了某滨海电厂万吨级低温多效蒸馏海水淡化工程的项目概况、工艺设计、设备配置、运行状况及制水成本.工程运行结果表明,该系统运行正常稳定,额定条件下出力达到10000 m3·d-1,产水含盐量小于5 mg·L-1,造水比在8.33以上,均满足设计要求.该工程的实施为在国内推广低温多效蒸馏海水淡化技术积累了宝贵经验.     

低温多效蒸发海水淡化系统性能估算方法及公式

Low temperature multi-effect evaporation (LT-MEE) seawater desalination systems with top brine temperature lower than 70℃ have attracted attention in recent years.A method for performance estimation of LT-MEE is proposed, and a formula is built for a typical LT-MEE configuration.Excluding complex properties of working fluids and details of heat and mass transfer processes, this formula involves only simple algebraic operations, thus provides a convenient way to evaluate the water production of LT-MEE for different motive heat source conditions and design parameters.Comparing the formula prediction with the data from both rigorous models and references, it indicates that the formula can give good results in wide parameter ranges.Although this method is proposed based on a typical LT-MEE configuration, it is also applicable to other LT-MEE configurations and thermal desalination systems.