[发明专利]一种低温多效蒸发的海水淡化能量利用系统和方法

说明书

本发明公开了一种低温多效蒸发的海水淡化能量利用系统和方法，包括依次串联的n级蒸发单元,n≥3；每一级蒸发单元包括蒸发器和闪蒸罐，1至n‑1级蒸发单元还包括预热器，n级蒸发单元还包括冷凝器(8)，蒸发器D1的蒸汽进口连通蒸汽提供管路，蒸发器D1‑Dn的冷凝水出口连通淡水管路；预热器E(n‑1)的海水进口连通海水管路，预热器E1的海水出口连通蒸发器D1的海水进口；蒸发器D1‑Dn的浓海水出口连通闪蒸罐V1‑Vn的海水进口，闪蒸罐V1‑V(n‑1)的海水出口分别连通下一级蒸发单元中蒸发器D2‑Dn的海水进口。本发明充分利用二次蒸汽和蒸发器冷凝液的显热和潜热，降低系统能耗，优化工艺流程，提高系统造水性能。

技术领域

本发明涉及一种低温多效蒸发的海水淡化能量利用系统和方法，属于海水蒸发淡化技术领域。

背景技术

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法，目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。而如何通过海水低成本的生产淡水成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低温多效蒸发的海水淡化能量利用系统和方法，充分利用二次蒸汽和蒸发器冷凝液的显热和潜热，降低系统能耗，优化工艺流程，提高系统造水性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种低温多效蒸发的海水淡化能量利用系统，包括依次串联的n级蒸发单元,n≥3；每一级蒸发单元包括蒸发器和闪蒸罐，1至n-1级蒸发单元还包括预热器，n级蒸发单元还包括冷凝器，蒸发器D1的蒸汽进口连通蒸汽提供管路，蒸发器D1-Dn的冷凝水出口连通淡水管路；预热器E(n-1)的海水进口连通海水管路，预热器E(n-1)的海水出口连通预热器E(n-2)的海水进口，预热器E1的海水出口连通蒸发器D1的海水进口；蒸发器D1-Dn的浓海水出口分别连通闪蒸罐V1-Vn的海水进口，闪蒸罐V1-V(n-1)的海水出口分别连通下一级蒸发单元中蒸发器D2-Dn的海水进口；蒸发器D1-D(n-1)的二次蒸汽出口分别连通预热器E1-E(n-1)的蒸汽进口、并分别连通下一级蒸发单元中蒸发器D2-Dn的蒸汽进口，预热器E1-E(n-1)的蒸汽出口分别连通下一级蒸发单元中蒸发器D2-Dn的蒸汽进口；闪蒸罐V1-V(n-1)的蒸汽出口分别连通预热器E1-E(n-1)的蒸汽进口、并分别连通下一级蒸发单元中蒸发器D2-Dn的蒸汽进口；1-(n-1)级蒸发单元通过下述方法对海水进行蒸发、淡化处理：蒸汽提供管路内的蒸汽进入蒸发器D1后，对蒸发器D1内的海水进行加热，蒸发器D1排出的二次蒸汽一部分进入蒸发器D2，另一部分进入预热器E1，预热器E1对海水进行预加热，预热器E1排出的蒸汽进入下一级蒸发单元的蒸发器D2；蒸发器D1将浓海水排入闪蒸罐V1，闪蒸罐V1产生的闪蒸汽供往预热器E1和下一级蒸发单元的蒸发器D2；2-(n-1)级蒸发单元按照上述方法依次对海水进行蒸发、淡化处理。

前述的一种低温多效蒸发的海水淡化能量利用系统中，闪蒸罐Vn的出水口连通浓海水管路；蒸发器Dn的二次蒸汽出口、闪蒸罐Vn的蒸汽出口均连通冷凝器的蒸汽进口；第n级蒸发单元通过下述方法对海水进行蒸发、淡化处理：第n-1级蒸发单元的蒸发器D(n-1)的二次蒸汽、预热器E(n-1)排出的蒸汽以及闪蒸罐V(n-1)输出的闪蒸汽通往蒸发器Dn的蒸汽入口，蒸发器Dn对海水进行蒸发，蒸发器Dn生产的淡水通往淡水管路，蒸发器Dn生产的浓海水通往闪蒸罐Vn，闪蒸罐Vn生产的浓海水通往浓海水管路；蒸发器Dn的二次蒸汽一部分通往冷凝器，通过冷凝器对进料海水进行初次加热；蒸发器Dn的二次蒸汽另一部分通往蒸汽提供管路，随驱动蒸汽进行下一轮利用；闪蒸罐Vn输出的闪蒸汽一部分通往冷凝器，另一部分通往蒸汽提供管路。