[发明专利]一种水电联产机组制水生产成本确定方法及系统

说明书

本发明提供了一种水电联产机组制水生产成本确定方法及系统，针对具体的水电联产机组，建煤电机组通过海水淡化外供淡水的生产成本构成要素及计算模型；划分不同发电负荷工况，计算供水工况与纯凝工况的标煤消耗量差值，与供水量的比值，作为供水用平均燃煤消耗；测试纯凝工况和不同供水负荷工况下主蒸汽流量变化，用于计算供水引起除盐用水耗增量，作为供水用除盐水消耗；引入燃煤热值修正系数，分别计算供水系统、冷端、汽机侧和锅炉侧耗电，得出供水厂用电消耗；统计不同供水负荷工况下的药剂用量，与供水量的比值，作为供水用药剂消耗。再根据经济性相关边界参数如上网电价、标煤单价、除盐水制水、药剂单价，可确定出外供淡水用生产成本。

技术领域

本发明属于多效蒸馏海水淡化技术领域，涉及一种水电联产机组制水生产成本确定方法及系统。

背景技术

沿海地区淡水资源缺乏，主流南水北调工程成本相对较高且供不应求，海水淡化可作为当地水资源的重要保障。按照技术路线划分，主要的商业化技术有反渗透(RO)、多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)三种。

RO技术是通过在海水一侧人为施加压力来对抗自然渗透过程，从而使水通过反渗透膜从海水测迁移到淡水一侧。

MSF技术中，海水在闪蒸室内被逐级加热，闪蒸室通常串联排列，温度和压力随着级数逐渐递减，蒸汽经由剩余的浓海水冷却后形成淡水。

在MED技术中，蒸发发生在加热管的外表面，海水由管内的压缩热蒸汽加热，每一个加热室称为效，前一个效的蒸汽作为下一效的热源，这样的热集成安排可以实现整个体系非常高的能源利用效率，为了进一步提高工艺的能源效率，MED单元还可以与蒸汽回收装置耦合，热蒸汽压缩(TVC)和机械蒸汽压缩(MVC)是最常见的蒸汽回收利用装置。与MSF技术相比，MED技术能源利用效率更高，且操作温度较低，淡化过程中的腐蚀和结垢风险都低于MSF，无论应用业绩规模还是前景，都高于MSF技术。

MED系统通常需要同时提供热能和电能，能耗较高，常与热电厂、化工厂等具有废气热源的设施耦合使用，与煤电机组耦合的系统，称为水电联产，目前有诸多应用业绩。

煤电机组通过改造外供淡水，市政或企业外购淡水，准确评估煤电机组出厂淡水成本，是合理统筹供需双方权益、促进供水市场健康发展的关键。

供气成本由生产成本和非生产成本组成。

非生产成本由折旧、财务利息、新增人员薪酬等组成，现有计算方法成熟科学。

生产成本由供水引起的少供电损失、燃煤消耗、厂用电消耗、除盐水用水消耗组成。

海内外学者、高校及研究机构，关于煤电机组海水淡化的相关研究较多，但多侧重于热源选择、工艺架构、运行能耗分析等(典型简述如下)，但关于煤电机组外供淡水的生产成本的相关研究，目前鲜有公开报道。

文献1“宋瀚文，宋达，等.国内外海水淡化技术、产能、用途综述[J]，膜科学与技术，2021”，海水淡化作为一种水资源开源增量手段，已经成为很多地区解决水资源危机的重要手段。到2018年，全球海水淡化产能为6.2×107m3·d-1，采用的技术主要是RO、MSF、MED，分别占全球总产能的54％、31％和10％，淡化厂数量的71％、11％和14％，其中MSF和MED技术主要分布在中东和北非地区，其他地区以RO技术为主。我们已建成海水淡化工程141个，总产能1.2×106m3·d-1，其中RO和MED分别占总产能的68.70％和30.72％。文章提及了海水淡化成本，但未涉及生产成本的构成及如何确定的论述。

文献2“李燕，曹开智.浅析水电联产及海水淡化系统的配置方案[J]，电站辅机”，分析了各型机组在水电联产中的配置方案,探讨燃煤机组、燃气机组及太阳能光热电站与低温多效蒸馏海水淡化系统耦合的设计方案，通过耦合方案设计，形成了水电联产机组的运行模式，为各型工程设计方案提供有益的参考。