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海水淡化系统的电能消耗与化学药品消耗
地下水资源量 地表水资源量 水资源总量
特别是近20年来随着经济的迅速发展,我国北方和东部沿海及发达地区淡水供 需矛盾日渐突出,尤其是京津地区,矛盾尤为突出。那么如何有效开源节流,从根本 上解决以上问题,满足淡水资源的需求,是十分紧迫的。
0.引言
海水淡化是目前解决沿海城市和地区淡水不足的有效措施之一, 历经50余年的发展,海水淡化成本大幅度降低,技术成熟程度显著提 高。国家先后发布了《海水利用专项规划》及《关于加快发展海水淡 化产业的意见》等一系列文件,从战略的高度分析及部署,随着装置 的国产化及相关政策的陆续出台,相信作为朝阳产业的海水淡化春天 即将到来。
4.海水淡化供水平衡调整
变负荷运行方式
RESIDENT S
海水淡化系 统
冷凝水箱
工业水池 SALT
5.海水淡化系统经济运行方式
1.
一至两列海淡运行时,应首先考虑采用A型海淡六抽 制水方式,可减少蒸汽损耗
2.
机组长时间维持在800MW以上时,宜选用六抽低压 TVC进汽方式,提高装置效率
装置70%以下负荷运行时,只启动单台
海水淡化系统的电能消耗与化学药品消耗
尽管我国水资源总的占有量较大,居世界第6位,但人均水资 源却极其匮乏,约占世界人均的四分之一,列世界第100位之后, 为世界21个贫水国家之一。
0.引言
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0 北京
天津
河北
山东
辽宁
吉林
黑龙江
河南
山西
内蒙古
陕西
图2 中国北方地区各省市水资源量分布图(单位:亿m 3)
启动抽真空系 统
60mmHg
20mmHg
NCG抽真空系 统
低真空下进汽 快速产水
6.装置启动阶段的节能降耗措施
双泵循环
节约海水1000T 单泵循环
启动清水泵注 水
节约电耗100kwh
同型母管注水 方式
6.装置启动阶段的节能降耗措施 注水方式
盐水 旁路
底部注 水启动 方式
节约电耗 260kwh
开启二 效盐水 至盐水 旁路门
其中:Y为制1吨水的热力成本(元/吨); hT为抽汽焓值,kJ/kg; ht为制水抽汽回水焓值,kJ/kg; KT为凝汽减少系数; hC为排汽焓值,kJ/kg; hh为凝汽器出口焓值,kJ/kg; y为标准煤单价(元/吨); Q为标准煤热值,kJ/kg; GOR为造水比,其中:
GOR=(产品水量+冷凝水量-动力蒸汽量-抽真空蒸汽量)/(动力蒸汽量+抽真空蒸汽量)
3.制水成本的计算方法及分析
海水淡化 生产成本
好处归水
热力成本
好处归电
设备折旧
直接成本 耗电费用 间接成本 人工费用
以厂用电 价格计算
化学品消耗
维修费用
3.制水成本的计算方法及分析-动力蒸汽流程 造水比:15 造水比:13 造水比:10.3
五抽蒸汽进入 高压或低压TVC
六抽蒸汽进入低压 TVC或直接进入首效
2.国投北疆电厂海水淡化系统简介
建造规模:8×25000t/d,以色列IDE设计的低温多效海水淡化装置(MED) 动力蒸汽:汽轮机五、六段抽汽
产品流向:
产品水
厂内机组补给水、工业用水、生活用水 城市管网
浓盐水(浓缩一倍) 盐场制盐
3.制水成本的计算方法及分析
制水热力成本的计算公式:
Y qTk y Q GOR
3.
产品水泵
4.
夏季投入强制循环冷凝器时,不启动冷却水泵,利用 机组循环冷却水压头供水冷却循环水
5.海水淡化系统经济运行方式
降膜冷凝 器产品水
60-80t/h
盐水混排
5.
浓盐水
产品水
回收利用
在水质稳定的情况下,将降膜冷凝器底部集水由盐水侧切 换至淡水侧,减少外排淡水量约60-80t/h
6.装置启动阶段的节能降耗措施 1. 2.
降低启动时 间20分钟
7.装置停备阶段的节能降耗措施
7.装置停备阶段的节能降耗措施
8.海水淡化系统药品消耗方面的降耗措施
根据原海水水质进行加药配比试验,对海水浊度分成 五档进行加药调整
合理调整加药量,减少大宗材料消 耗
对备用海淡机械密封水系统,排净存水,并加以吹 扫,不采用加入防冻液(丙二醇)方式
节约大宗材料消耗
将备用海水淡化系统阻垢剂及消泡剂导入运行系 统
避免长期存放影响大宗材料效果,避 免结冻,并可停运行消泡剂循环泵, 减少电耗
9.结束语
从长期运行角度来看,海水淡化系统的电能消耗与化学药品消耗相 对较固定,节能降耗将主要依靠平时运行方式的及时调整。且海水淡化 系统启动操作时间较长,工作量较大。经测算,如果海水淡化正常启动 则消耗费用约合人民币2.5万元以上。因此,如何保证系统长期稳定运 行和减少启动消耗也是今后节能工作的重点之一。此外,从减少设备腐 蚀结垢、延长设备使用寿命、减少设备维护成本等方面仍有许多节能空 间,这有待在今后的工作中不断挖掘。
得出结论
1.低温多效海水淡化的基本原理
商业化运营的 海水淡化装置
蒸馏法
低温多效(MED)
多级闪蒸(MSF)
反渗透(RO)
1.低温多效海水淡化的基本原理
低温多效海水淡化系统示意图
2.国投北疆电厂海水淡化系统简介
天津国投津能发电有限公司(北 疆发电厂)建厂初期即以“循环经济 ”理念为主导,在提供清洁能源的同 时,采用“水电联产”方式,利用机 组余热加热海水产生淡水,不但不消 耗宝贵的淡水资源,实现地下水零开 采,而且还向社会供应海水淡化水, 充分体现了其“反哺社会”的责任感 2013年3月,国家发改委印发《国家发展与及改使革命委感员。会办公厅关于公布海水淡化 产业发展试点单位名单(第一批)的通知》,北疆电厂被列为唯一一家向市政供水 的试点单位。
0.引言
随着海水淡化装置向市政管网供水工作的进一步开展,如何在安全、稳 定运行的同时,进一步降低海水淡化的制水成本,节约能耗是我们面临的重 要课题。
对海水淡化工艺流程 及运行方式做系统研 究
理论准备
总结系统正常运行时 影响系统能耗的因素 并进行对比分析和试 验
分析试验
提出系统运行过 程中的节能降耗 措施