[发明专利]低温多效汽轮压汽蒸馏-多级闪蒸海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，特别是涉及一种热源蒸汽经汽轮机带动压缩机压缩蒸汽（简称为“汽轮压汽” ）进行蒸馏的低温多效汽轮压汽蒸馏-多级闪蒸海水淡化系统。

背景技术

我国是一个水资源严重短缺的国家。缺水已成为制约我国经济社会可持续发展的重大瓶颈。海水淡化是解决我国淡水资源短缺问题的有效的战略途径。海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法和膜法。蒸馏法具有可利用低品位热源、装置生产能力大等优点, 是目前应用较广泛的海水淡化技术。蒸馏法主要有多级闪蒸、低温多效蒸发、压汽蒸馏等技术。多级闪蒸技术具有设备构造简单，所需热源仅为低压蒸汽等特点，适合于大型装置，因此在国际海水淡化市场上所占份额较大。低温多效蒸发技术具有热效率较高、腐蚀和结垢轻、动力消耗小等优点，近年来受到更多的关注，具有很好的发展前景。压汽蒸馏技术按压缩原理可分为机械压汽蒸馏和热力压汽蒸馏，机械压汽蒸馏技术目前采用电动压缩机吸收二次蒸汽，实现充分利用低压蒸汽的目的，具有单一方便的特点，但是电力成本相对较高；热力压汽蒸馏采用引射器吸收二次蒸汽，只能实现部分利用低压蒸汽的目的，但具有操作方便的特点，目前发展比较迅速。

能量需求巨大是限制海水淡化技术推广的主要因素，控制着海水淡化成本。水电联产是有效降低海水淡化能源成本的途径。低温多效蒸发技术运行温度低，能够有效利用低品位的电厂余热，降低制水能量成本和减缓腐蚀及结垢，已成为未来水电联产海水淡化厂的主流技术。在通常情况下，热源蒸汽压力往往高于低温多效蒸发装置的加热蒸汽压力，此时热源蒸汽直接驱动低温多效蒸发装置从能量利用角度而言很不合理。目前采用热源蒸汽驱动引射器与低温多效蒸发构成低温多效热力压汽蒸馏系统，根据分析可以提高能量利用率。但是该方法存在以下几个缺点：一是只能引射一部分的低压蒸汽，剩余的蒸汽最终由冷凝器冷却为淡水，部分热量被冷却水带走造成热损失；二是被引射的低压蒸汽与热源蒸汽混合到一起，凝结后只能作为电厂给水，反而损失了原有的这部分淡水的输出；三是随着热源蒸汽压力的升高，更多的可用能被消耗在引射器中，只有小部分用于提高产水量，其结果是造水比增长渐缓，而引射器的火用效率下降，系统的能量利用率降低。由以上分析可知，当热源蒸汽压力较高时，采用热源蒸汽驱动引射器与低温多效蒸发构成低温多效热力压汽蒸馏系统的方法并不可取，应该探索更为有效的能量利用方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量利用率高、热效率高、淡化水产量高的低温多效汽轮压汽蒸馏-多级闪蒸海水淡化系统。

本发明的目的是通过下述的技术方案加以实现的：

本发明是一种低温多效汽轮压汽蒸馏-多级闪蒸海水淡化系统，它包括背压机、压缩机、低温多效蒸发装置、多级闪蒸装置、末级闪蒸室、加热器、热源蒸汽管道、进料海水管道、淡水出口管道；所述的背压机的进汽口与热源蒸汽管道连接，背压机的排汽口通过管道与加热器的蒸汽进口连接，加热器的疏水出口通过管道连接锅炉；所述的压缩机与背压机同轴连接，压缩机进口与低温多效蒸发装置的末效二次蒸汽出口管道连接，压缩机出口与低温多效蒸发装置的第一效加热蒸汽管道连接；所述的低温多效蒸发装置由多个相互连通的蒸发室组成；各效蒸发室的加热蒸汽进口与上一效蒸发室的二次蒸汽出口连通，各效蒸发室的顶端通过管道与末级闪蒸室的冷却水管道连接，各效蒸发室的加热蒸汽冷凝水出口管道汇合在一起与多级闪蒸装置的淡水汇集管连接。

所述的多级闪蒸装置由多个相互连通、带有冷却水管道和淡水槽及盐水槽的闪蒸室组成；冷却水管道的一端曲折或盘旋地穿过加热器后与第一级闪蒸室的盐水槽连通，冷却水管道的另一端通过管道与末级闪蒸室的盐水槽连通并在该段管道上设有循环泵和排污口；各级闪蒸室的淡水槽与淡水汇集管相连接，淡水汇集管与末级闪蒸室的盐水槽内布置的加热管道连接。

所述的末级闪蒸室的冷却水管道的一端与进料海水管道连接，进料海水管道上设有海水泵；所述的冷却水管道的另一端出口分为两路管道：一路管道与低温多效蒸发装置各效蒸发室的顶端相连接，另一路管道与末级闪蒸室的盐水槽连通；末级闪蒸室的盐水槽与多级闪蒸装置的盐水槽连通，盐水槽内布置加热管道与淡水出口管道连接；末级闪蒸室的淡水槽与淡水出口管道连接，在淡水出口管道上设有淡水泵。

采用上述方案后，本发明具有以下几个特点：