热膜耦合水电联产集成系统的模拟与优化

海水淡化作为解决淡水资源缺乏的重要途径之一,受到越来越多的重视.但其能耗高成为制约其进一步推广应用的瓶颈.本文开展了热膜耦合水电联产海水淡化技术的研究,建立了集成系统的优化模型,以年经济效益最大为目标,采用GAMS软件进行求解.分析了反渗透和多级闪蒸淡水产量的比值R对系统的影响,并比较了热膜耦合水电联产海水淡化技术与贯通性(OTMSF)、带有盐水循环器(MMSF)和带有排热段(CMSF)3种不同结构的多级闪蒸水电联产海水淡化技术的总经济效益.结果表明:在相同的总淡水产量条件下,热膜耦合水电联产系统的总经济效益较大;对热膜耦合系统,随着R增大,总经济效益单调递减,制水成本逐渐增大.因此,对于热膜耦合水电联产集成系统,适当提高多级闪蒸的淡水产量,有利于系统总的经济效益的提高.     

热膜耦合海水淡化系统的优化设计

采用混合节点和分配节点的概念,建立了多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)海水淡化集成系统的超结构模型,以年度总费用最小为目标,引入产水比的概念,并将该参数作为集成系统的一个优化变量,采用改进的遗传算法进行求解,获得了集成系统的最优结构及相应的操作条件。实例结果表明:集成海水淡化系统的淡水成本比独立运行的RO和MSF低,产水比为0.45时集成系统的费用最小,流程结构为MSF-RO。