基于高、低压旁路联合抽汽的RO海水淡化装置入口海水加热系统的制作方法

基于高、低压旁路联合抽汽的ro海水淡化装置入口海水加热系统
技术领域
1.本实用新型属于大型火力发电厂海水淡化技术领域，涉及一种基于高、低压旁路联合抽汽的ro海水淡化装置入口海水加热系统。


背景技术：

2.反渗透膜(ro)海水淡化技术以反渗透膜组件为分离淡水和盐的主要功能设备，反渗透膜是一种半透膜，可允许水透过而截留盐分和杂质。ro最初用于水的净化，随后推广至苦咸水淡化，上世纪八十年代开始用于海水淡化。我国的ro海水淡化技术研发与工程建设与国外几乎同步进行，自上世纪八十年代后期，我国从海岛到陆地先后建设了大批ro海水淡化装置，曾经占有国内海水淡化产能的90％以上，装置规模多为每天百吨到千吨量级，目前一些万吨级至十万吨级的ro海水淡化基地相继投入使用，最大的装置达2.0
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104t/d。
3.ro膜的最佳工作温度在25℃左右，海水温度对ro脱盐率和能耗有较大影响。从全世界来看，海水淡化的主要地区有中东、北非、南欧、澳洲、东南亚、美国加州、中美洲等，都位于热带地区，海水温度对ro海水淡化产能和能耗的影响没有受到关注。但中国的沿海淡水严重短缺地区主要集中于长江以北，尤其在中国的环渤海地区，冬季海水温度在0℃左右，即使利用电厂海水循环水，海水的温度最高也不到10℃，这就使得ro海水淡化装置海水入口温度在冬季距离25℃的正常工作温度要求差距太大，大大降低了ro海水淡化装置的产水能力，这个问题是海水淡化产业发展中我国面临的重要问题，也严重影响着我国ro海水淡化项目的实际制水成本。
4.按照环渤海湾地区运行的反渗透海水淡化工程统计，全年因冬季海水水温降低造成产能降低，环渤海地区海水温度对产水率的影响系数为0.82，导致冬季乃至全年海水淡化的单位成本大幅上升。
5.以我国北方某环渤海电厂为例，其拟建产能为15000t/d的ro海水淡化项目，理论核算成本为4.73元/t，考虑到冬季水温的影响，全年海水淡化成本将因此增加1.04元/t，达到5.77元/t。
6.由此可见，ro海水淡化效率受海水温度的影响非常显著。对于我国长江以北沿海地区而言，冬季海水温度显著低于25℃的要求，严重影响ro海水淡化效率与成本。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于高、低压旁路联合抽汽的ro海水淡化装置入口海水加热系统，该系统大幅提高ro海水的淡化产水率，提升机组深度调峰能力，增加电厂调峰收益，降低ro海水淡化的成本。
8.为达到上述目的，本实用新型所述的基于高、低压旁路联合抽汽的ro海水淡化装置入口海水加热系统包括锅炉、低压旁路、板式换热器、中压缸、凝结水管道、低压缸、ro海水淡化装置、低温海水管道、上水泵、凝汽器及凝结水管道；
9.锅炉的再热侧出口分为两路，其中一路经低压旁路与板式换热器的放热侧入口相连通，另一路与中压缸的入口相连通，板式换热器的放热侧出口与凝结水管道相连通，中压缸的出口经低压缸与凝汽器的蒸汽入口相连通，凝汽器的凝结水出口与凝结水管道相连通，低温海水管道经上水泵及板式换热器的吸热侧与ro海水淡化装置的入口相连通。
10.低压旁路上设置有阀门组。
11.凝结水管道上设置有凝结水泵。
12.还包括凝结水给水管道、凝结冷却水管道及循环水泵，其中，凝结冷却水管道经循环水泵与凝汽器的水侧入口相连通，凝汽器的冷侧出口与凝结水给水管道相连通。
13.低温海水管道上设置有流量调节阀。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型所述的基于高、低压旁路联合抽汽的ro海水淡化装置入口海水加热系统在具体操作时，在冬季，从火电机组抽取一定量蒸汽，通过板式换热器加热ro海水淡化装置入口的海水，确保其温度达到ro膜的最佳工作温度在25℃，以大幅提高ro海水的淡化产水率；对于火电机组自身而言，加热蒸汽的抽取有利于其深度调峰，不影响机组设备运行安全，减小改造投资和运行维护成本，同时增加电厂调峰收益，降低ro海水淡化的成本。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.其中，1为低压旁路、2为板式换热器、3为上水泵、4为流量调节阀、5为凝汽器、6为凝结水泵、7为ro海水淡化装置。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
19.参考图1，本实用新型所述的基于高、低压旁路联合抽汽的ro海水淡化装置入口海水加热系统包括锅炉、低压旁路1、板式换热器2、中压缸、凝结水管道、低压缸、ro海水淡化装置7、低温海水管道、上水泵3、凝汽器5及凝结水管道；锅炉的再热侧出口分为两路，其中一路经低压旁路1与板式换热器2的放热侧入口相连通，另一路与中压缸的入口相连通，板式换热器2的放热侧出口与凝结水管道相连通，中压缸的出口经低压缸与凝汽器5的蒸汽入口相连通，凝汽器5的凝结水出口与凝结水管道相连通，低温海水管道经上水泵3及板式换热器2的吸热侧与ro海水淡化装置7的入口相连通。
20.低压旁路1上设置有阀门组；凝结水管道上设置有凝结水泵6；低温海水管道上设置有流量调节阀4。
21.本实用新型还包括凝结水给水管道、凝结冷却水管道及循环水泵，其中，凝结冷却水管道经循环水泵与凝汽器5的水侧入口相连通，凝汽器5的冷侧出口与凝结水给水管道相连通。
22.本实用新型采用机组高、低压旁路1联合抽汽的方式，充分利用现有旁路系统，从低旁减压阀前将蒸汽抽出，导入板式换热器2，蒸汽冷凝成30℃左右的凝结水，通过压差自流入凝汽器5的热井。低温海水则通过上水泵3升压，并进入板式换热器2中换热升温，提温至25℃后，进入ro海水淡化装置7中，在具体操作时，可以通过调节阀门组的开度，以调节抽
汽量，继而满足ro海水淡化装置7入口的海水加热需求。
23.实施例一
24.本实用新型通过火电机组高、低压旁路1联合抽汽，用于加热ro海水淡化装置7入口的海水，通过提高入口水温来提高冬季产水率，同时还有利于提升机组自身调峰能力。下面以环渤海地区某火电厂为例进行计算，该厂建设有15000t/d的ro海水淡化系统，同时2
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330mw机组可在冬季为其提供稳定的海水预热蒸汽，计算结果如表1所示。
25.表1
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结合上述计算结果，本实用新型可达到以下效果：
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1)可显著提高ro海水淡化装置7的冬季产水率，降低单位制水成本，以某15000t/d规模的ro海水淡化项目为例，通过海水预加热，可将实际淡化成本从5.77元/t降至5.26元/t，年增海水淡化效益281万元。
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2)可提升机组深度调峰能力。通过机组高、低压旁路1联合抽汽，在保证锅炉及汽轮机安全的前提下，可有效提升机组调峰能力。对于15000t/d规模的ro海水淡化项目，平均可降低机组电负荷4.49mw，调峰深度相对增加5％左右；若海水淡化规模更大，则对机组调峰能力的影响相应更大。
[0031]
3)本实用新型的系统简单，投资回收期短，投资风险小，充分利用机组高、低压旁路1系统进行抽汽，仅需增加抽汽管道、阀门及板式换热器2。以15000t/d规模的ro海水淡化项目为例，其中，抽汽侧改造不超过360万元，板式换热器2约40万元，工程总造价不超过400万元，投资回收期在2年以内。
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4)本实用新型推广价值高、空间大。目前我国沿海地区ro海水淡化项目大量依托火电厂建设，具备实施本技术方案的条件。未来随着新能源装机容量的持续增加，大型火电机组调峰压力持续增大，且单纯发电的边界利润持续降低，十分有利于本技术方案的推广应用。