利用火电机组余热能的热膜耦合海水淡化性能分析

以沿海电厂汽轮发电机组抽汽作为热源,针对反渗透(RO)和低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化技术各自的特点,提出2种水电联产海水淡化方案,并进行性能分析:1种是传统的蒸汽压缩喷射器(TVC)与低温多效蒸馏系统结合的MED-TVC方案;另1种是利用电厂汽轮机抽汽余热能发电驱动反渗透膜,通过热膜耦合技术将低温多效蒸馏与反渗透海水淡化产水集成的RO-MED方案。结合某实际火电机组已经运行的海水淡化项目,建立数学模型,对2种方案的淡水产量进行了比较分析。结果表明,RO-MED方案的淡水产量约为38.26 kt/d,远大于MED-TVC方案11 kt/d的产水量。但受投资成本、运行成本、安全性等条件的制约,在实际生产中还需要依据具体情况进行选择。     

带热压缩串联低温多效海水淡化系统热力性能

建立了带热压缩的6效串联低温多效蒸发海水淡化系统数学模型,并利用MATLAB语言编制程序进行了求解.针对5种不同的蒸汽喷射器(TVC)位置的流程,分析了不同流程对系统热力性能的影响.同时,针对TVC位置不变的流程,分析了加热蒸汽温度的变化对系统热力性能的影响.计算结果表明:在文中的计算范围内,相比其他4种不同TVC位置...     

油田污水MED-TVC联合处理系统的Aspen Plus模拟与分析

为实现油田污水的高效洁净处理,提出了多效蒸发(multiple effect desalination,MED)和蒸汽热力喷射器(thermal vapor compressor,TVC)联合处理系统。应用Aspen Plus工具建立了MED-TVC系统的工艺流程模型,并进行了模型验证。在此基础上,分析了TVC对MED工艺的优化效果,研究了工作蒸汽压力和TVC引射位置对系统热力性能的影响。研究结果表明:增加TVC装置及提高其工作蒸汽压力均能有效改善MED系统性能;优化TVC引射位置可以使系统造水比提高12%,冷凝水流量减少22.54%。     

多效蒸发海水淡化系统可行域时变分析与全周期操作优化

能耗过高制约了多效蒸发（MED）海水淡化技术的大规模应用,稳态操作优化虽然能够有效减少MED系统的短期蒸汽消耗速率,但污垢累积导致该系统在长周期运行时蒸汽消耗量升高和装置减产。为此,首先针对带蒸汽压缩机（TVC）的MED系统（MED-TVC）提出可行域的概念,分析表明操作点在可行域中的位置决定了系统的运行效益。随后通过可行域的时变分析发现操作点超出可行域是稳态优化中系统性能逐渐衰减的原因。最后利用可行域的性质,提出了时变约束的全周期操作优化方法。该方法通过调整MED-TVC系统在运行周期内的操作条件,获得全周期最低的蒸汽消耗量,同时利用时变的可行域约束保证优化结果在全周期内均满足淡水产量要求。结果表明,时变约束的全周期操作优化在维持MED-TVC系统的设计淡水产量的同时,全周期蒸汽消耗量相比于设计值减少了19.6%,能够很好地解决MED-TVC系统的操作优化问题。     

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。     

海水淡化耦合技术的发展应用与展望

海水淡化技术主要以低温多效蒸馏(MED)、多级闪蒸(MSF)等为主的热法海水淡化技术和以反渗透(RO)、纳滤(NF)为主的膜法淡化技术两大类.根据海水淡化工程的能源条件及投资,集成多种淡化技术优势形成的耦合工艺是降低海水淡化成本、提高海水淡化效益的有效手段,这已成为大型海水淡化发展的趋势.文中主要介绍了基于MED、MSF、RO、NF等多种淡化耦合工艺在海水淡化领域中应用的研究进展,并讨论了膜-热技术组合的未来发展方向.     

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。     

低温多效压汽蒸馏海水淡化系统热力分析

低温多效压汽蒸馏(LT-METVC)海水淡化是一种很有发展前途的海水淡化方法,文中首先探讨了海水淡化系统中盐水焓、熵、的计算方法,然后对典型LT-METVC流程进行了详细的热力学分析,包括重要参数对系统性能的影响规律和系统的利用。结果表明:驱动蒸汽压力升高,会使造水比增加、效率下降,比传热面积则基本不变;系统效数增加或压缩比降低,都会使系统造水比和效率提高、比传热面积增大。LT-METVC系统的效率很低,在示例中仅为1.3%。提出并初步讨论了进一步改善性能的途径。     

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.