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1、膜法海水淡化系統(tǒng)在華能營(yíng)口電廠的應(yīng)用摘要：利用海水淡化來(lái)解決淡水資源匱乏的問(wèn)題，前景十分廣闊。本文介紹和比較了幾種常用的海水淡化技術(shù)，著重說(shuō)明了膜法海水淡化系統(tǒng)在華能營(yíng)口電廠的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：海水淡化；海水反滲透；華能營(yíng)口電廠1前言1.1海水淡化的現(xiàn)狀海水淡化是通過(guò)設(shè)備或裝置去除海水中的鹽獲得淡水的工藝過(guò)程，海水淡化的方法分為熱法和膜法。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，海水淡化工藝技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，建設(shè)規(guī)模和市場(chǎng)格局也在逐漸發(fā)生改變。已經(jīng)能夠比較經(jīng)濟(jì)地通過(guò)對(duì)海水、苦咸水和再生水的脫鹽大規(guī)模生產(chǎn)飲用淡水。近十幾年來(lái)，我國(guó)已建成或待建的海水淡化項(xiàng)目已達(dá)20多項(xiàng)，其形式多樣。我國(guó)開(kāi)展海水淡化的研究、建設(shè)和運(yùn)行已經(jīng)
2、多年，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。1.2海水淡化的意義隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，淡水需求量持續(xù)增長(zhǎng)，而淡水資源總量是有限度的，一味地索取勢(shì)必會(huì)造成當(dāng)?shù)氐Y源更加短缺，為此，開(kāi)發(fā)第二水源的意義就變得十分重大。大自然給予了豐富的海水資源，利用海水淡化來(lái)解決淡水資源匱乏的問(wèn)題，前景十分廣闊。如果利用海水淡化來(lái)解決電廠用水問(wèn)題，開(kāi)辟第二水源，不僅符合我國(guó)關(guān)于沿海地區(qū)積極利用海水淡化的產(chǎn)業(yè)政策，而且可為當(dāng)?shù)貎?chǔ)備淡水資源，保證當(dāng)?shù)鼐用窈凸I(yè)用戶的淡水需求，支持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，具有良好的社會(huì)效益。2海水淡化的方法原理及技術(shù)性能海水淡化技術(shù)的種類很多，但適于產(chǎn)業(yè)化的主要有海水反滲透法（SSF）、低溫多效（LT-ME
3、D）和壓汽蒸餾（TVC和MVC）等技術(shù)。2.1海水反滲透（SSF）蒸餾法MSF是蒸餾法海水淡化最常用的一種方法，在20世紀(jì)80年代以前，較大型的海水淡化裝置多數(shù)采用MSF技術(shù)。大港電廠二期工程引進(jìn)了美國(guó)的多級(jí)閃蒸（MSF）海水淡化裝置，是我國(guó)第一套大型的海水淡化裝置。MSF裝置的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備單機(jī)容量大、使用壽命長(zhǎng)、出水品質(zhì)好、熱效率高。但由于裝置濃縮海水的最高操作溫度在110℃左右，對(duì)傳熱管和設(shè)備本體的腐蝕性較大，必須采用價(jià)格昂貴的銅鎳合金、特制不銹鋼及鈦材，因此設(shè)備造價(jià)高。另外，為了減輕結(jié)垢和腐蝕，對(duì)進(jìn)入裝置的海水加酸和進(jìn)行脫氣（脫除CO2和O2），因而也增加了造水成本。2.3低溫多效（MED
4、）蒸餾法低溫多效海水淡化技術(shù)是指鹽水最高溫度低于70℃、采用低溫橫管噴淋技術(shù)的淡化技術(shù)。低溫多效蒸發(fā)器是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)布置，管內(nèi)是加熱蒸汽，噴射器把海水均勻噴淋在橫管熱交換器的管束上方，在橫管表面形成薄膜流下，在此過(guò)程中海水得到除氣并部分蒸發(fā)，熱交換效率高。加熱蒸汽被引入第一效，其冷凝熱使幾乎等量的海水蒸發(fā)，通過(guò)多次蒸發(fā)和冷凝，后面的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水，最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。第一效冷凝液返回鍋爐，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作為產(chǎn)品水。低溫多效海水淡化裝置的運(yùn)行溫度小于70℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于MSF裝置的110℃，所以其能耗和管壁
5、腐蝕及結(jié)垢速率均較低。和MSF相比，其設(shè)備本體和傳熱管的材質(zhì)要求也較低。2.4壓汽蒸餾壓汽蒸餾的淡化工藝同低溫多效（MED）蒸餾法，不同的是壓汽蒸餾應(yīng)用熱耗非常低的熱泵，用壓縮蒸汽作為蒸發(fā)器熱管束的加熱蒸汽，是一種高效的蒸餾淡化法。壓縮可采用蒸汽噴射器，稱為熱壓縮（TVC）；或采用機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)，即機(jī)械壓縮（MVC），是僅僅依靠電能的淡化技術(shù)，只要有電，就可以生產(chǎn)淡水，由于受壓縮機(jī)的限制，其單臺(tái)裝置的容量較其他蒸餾裝置小。在低溫多效（LT-MED）海水淡化裝置系統(tǒng)中，如提供的加熱蒸汽壓力較高，為提高產(chǎn)水比，一般常采用LT-MED和熱壓縮（TVC）結(jié)合的淡化裝置，即低溫多效加蒸汽噴射器的淡化裝置
6、（MED+EC）。2.5主要海水淡化技術(shù)性能對(duì)比根據(jù)國(guó)際淡化界的觀點(diǎn)，主要海水淡化技術(shù)性能對(duì)比匯總見(jiàn)下表。比較項(xiàng)目海水反滲透法SSFMED和TVCMVC產(chǎn)水純度300~500ppm<10ppm<10ppm<10ppm操作溫度常溫~110℃<70℃<70℃原料水預(yù)處理要求高不需要要求低要求低淡化消耗能量電能熱能、電能熱能、電能電能電耗3.0~4.5kED、MVC）相比，在產(chǎn)品水純度上是有區(qū)別的，根據(jù)不同用水水質(zhì)要求，可選擇適宜的海水淡化方案。2）海水反滲透（SED主要消耗熱能。從綜合利用能源角度看MED可利用電廠余熱熱能。3）海水反滲透（SED、MVC）小，設(shè)備投資
7、省，能量消耗低（采用能量回收裝置后），建設(shè)周期短。4）無(wú)論海水淡化規(guī)模大型、中型、小型，海水反滲透（SSF）、低溫多效（MED）等適合較大型的海水淡化系統(tǒng)。5）投資：10000m3/d蒸餾法海水淡化裝置投資約8000萬(wàn)元，同樣規(guī)模的全膜法反滲透海水淡化裝置投資約4000萬(wàn)元（就淡化裝置而言）。反滲透海水淡化裝置的投資僅為蒸餾法海水淡化裝置投資的一半。6）經(jīng)濟(jì)性：對(duì)于2臺(tái)日產(chǎn)25000噸海水淡化裝置
