[发明专利]利用电厂余热淡化海水系统

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，特别涉及一种利用电厂余热淡化海水的系统。

背景技术

海水淡化的方法很多，能做到大型化和产业化的主要是膜法和热法。膜法又称为反渗透法，它是利用了渗透压的原理。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。如果反其道而行之，要得到淡水，只要对半透膜中的海水施以压力，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，而盐却被膜阻挡在海水中，这就是反渗透法。其主要优点为节省能源。

热法常用的又分为蒸馏法和闪蒸法。蒸馏法一般为低温多效蒸馏，它的主设备称为蒸发器。在蒸发器中，海水被蒸汽加热至饱和温度，并蒸发出部分水蒸汽，水蒸汽凝结后即是淡水。闪蒸法是通过闪蒸的原理，即海水从压力高的环境至压力低的环境会闪蒸出一部分蒸汽，将这部分蒸汽凝结后即是淡水。它与反渗透法相比优点为所得淡水的水质较高，缺点为耗用的能源较大。

我国沿海地区人口众多，工业发达，很多火力发电厂考虑到燃料煤的运输方便及大量的用水，很多选址靠近海边。火力发电厂的大量用水包括两个部分，一部分为锅炉所需要的烧成蒸汽的纯水及系统自身用水，这一部分为处理过的淡水；另一部分为冷却汽轮机乏汽的循环水，这一部分可以为河水或海水；循环水在汽轮机后的凝汽器中把做功后的汽轮机乏汽冷凝成水，  乏汽冷凝所放出的潜热由这部分循环水带走，对于海边的火力发电厂，这部分升温后的循环水直接排入海中，造成很大的能源浪费，然而目前对于这一低温热源的利用还没有很好、可行的方法。

凝汽器出来的海水循环水大约40℃左右，若由此温度进行闪蒸制取淡水，无论产量和你效率都是非常低下的，假设利用10℃温差来闪蒸制取淡水，其焓降仅为42kj/kg，因此每千克40℃海水来闪蒸淡水量仅约为0.017kg，若再考虑其电耗成本，以此制取淡水无疑是不经济的。

相较于上述电厂的凝汽器余热，电厂锅炉的余热，量虽然没有凝汽器余热多，但是能量的品级要高出许多，我们知道锅炉烟气中含有酸性气体，烟温高时它们会以气态的形式流经锅炉各受热面直至到脱硫塔里被除去。当烟温低于某一温度时，它们会与烟气中的水蒸气结合成硫酸而腐蚀换热设备；为避免锅炉尾部受热面的酸露腐蚀，通常锅炉排烟温度设计较高，电站锅炉排烟温度约140℃左右，  这一部分热源若能配合凝汽器进行海水淡化，必然能提高海水淡化的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用电厂余热淡化海水系统，利用电厂凝汽器循环水的废热和锅炉烟气余热来进行闪蒸制取淡水，这样可以降低制取淡水的成本，节省能源。

本发明采用以下技术方案：

一种利用电厂余热淡化海水系统，包括：

凝汽器循环海水取水分系统，连接聚集凝汽器出水的出水水室；

海水多级闪蒸分系统，包括多个闪蒸罐，分别为第一级闪蒸罐、第二级闪蒸罐……第N级闪蒸罐，聚集在所述凝汽器出水水室的海水进入第N-1级闪蒸罐的冷凝管束、第N-2级闪蒸罐的冷凝管束……第一级闪蒸罐的冷凝管束；第N级闪蒸罐的冷凝管束另连接末级冷却系统；

锅炉烟气余热加热循环海水分系统，包括烟气余热回收装置，所述烟气余热回收装置设于烟道内，来自第一级闪蒸罐冷凝管束的海水经过所述烟气余热回收装置后进入第一级闪蒸罐罐体、第二级闪蒸罐罐体……直至第N级闪蒸罐罐体，海水在各闪蒸罐内闪蒸，与各闪蒸罐的冷凝管束接触后形成淡水；

抽真空分系统，所述抽真空分系统包括抽真空设备，所述抽真空设备与各闪蒸罐罐体连接；

淡水及海水排污分系统，包括淡水管道与排污海水管道，所述淡水管道与各闪蒸罐的淡水出口连接，未闪蒸的海水通过第N级闪蒸罐罐体后进入排污海水管道。

本发明的凝汽器循环海水取水分系统，其中需淡化的海水来自火力发电厂凝汽器的循环水，凝汽器循环海水取水系统包括：凝汽器顶部管束、隔板、出水集管、滤网、海水预处理装置、取水泵；所述凝汽器顶部管束位于凝汽器的顶部，这里循环水的出水温度相较于凝汽器其它部位的管束的温度要高；隔板与出水集管把要取出的循环水与其它循环水分隔开，使其进入出水集管；出水集管依次与滤网、海水预处理装置、取水泵相连，使加热后的海水进入多级闪蒸系统。