CN206033294U - 一种电厂海水淡化处理装置 - Google Patents

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江澄宇
郭永红
齐勇
郭清温
夏怀祥
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Abstract

本实用新型涉及一种电厂海水淡化处理装置,属于节能环保领域。一种电厂海水淡化处理装置,包括:预处理装置;预热器,其内设有海水管道A,通过所述海水管道A连接预处理装置和调节池,同时乏汽通入所述预热器内部;调节池,其内部设有换热器,所述调节池的出水口经海水管道B依次连接一级加热器、二级加热器和三级加热器;中间水池,其连接所述海水管道B的出水口;膜蒸馏装置,其进水口连接所述中间水池的出水口,所述膜蒸馏装置的出水口连接所述调节池的进水口,所述膜蒸馏装置的产水口连接产水池。本实用新型利用乏汽对海水进行膜浓缩处理处理,同时有利于实现整个电厂的热效率最大化。

Description

一种电厂海水淡化处理装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电厂海水淡化处理装置,属于节能环保领域。背景技术
[0002] 在我国燃煤发电在能源供给中占有重要地位。为了保证发电效率和发电设备的正常运行,燃煤电厂中通常需要使用大量的循环冷却水对汽轮机乏汽进行冷却,通过水的挥发将乏汽中的热量带入大气中,这不仅浪费大量的热量,同时每天消耗上万吨的水资源,因此,如何回收利用乏汽中的热量,一直是节能领域重点研究领域。
[0003] 膜蒸馏(MD)技术是一种高效的膜分离技术,是通过控制废水温度,以疏水性微孔膜为分离介质,以膜两侧蒸汽压差为传质推动力,实现废水浓缩和纯水回收的过程,MD技术与传统膜分离技术相比具有众多优点,如对盐的截留效率极高,对绝大多数非挥发性物质具有近100%截留效率,以及对进水水质要求低、操作条件温和(不需要高压设备)、运行维护方便、不容易发生膜污染和能耗比传统蒸发低等。此外,膜蒸馏对废水中含盐量变化适应性强,理论上只要溶质不饱和析出,膜组件都可以正常运行。因此,采用膜蒸馏工艺进行海水淡化受到很多学者的重视。由于膜蒸馏需要对原水进行加热,因此能耗相对较高,这也是限制MD工艺大规模应用的重要因素之一。
[0004] 因此,在能源和水资源日趋紧张的今天,为了减少甚至避免大量使用循环水,同时回收能源,开发经济高效的热能回收和海水淡化工艺具有重要意义。实用新型内容
[0005] 为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种电厂海水淡化处理装置。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007] —种电厂海水淡化处理装置,包括:
[0008] 预处理装置,用于对海水进行预处理;
[0009] 预热器,其内设有海水管道A,通过所述海水管道A连接预处理装置的出水口和调节池的进水口,同时乏汽通入所述预热器内部;
[0010] 调节池,其内部设有换热器,所述调节池的出水口经海水管道B依次连接一级加热器、二级加热器和三级加热器,其中,所述海水管道B依次穿过一级加热器、二级加热器和三级加热器;
[0011] 中间水池,所述中间水池的进水口在一级加热器、二级加热器和三级加热器后连接所述海水管道B的出水口;
[0012] 膜蒸馏装置,所述膜蒸馏装置的进水口连接所述中间水池的出水口,所述膜蒸馏装置的出水口连接所述调节池的进水口,所述膜蒸馏装置的产水口连接产水池。
[0013] 进一步的,所述一级加热器、二级加热器和三级加热器的顶端分别设有加热蒸汽入口,所述一级加热器、二级加热器和三级加热器的底端分别设有冷凝水出口。
[0014] 进一步的,所述三级加热器的冷凝水出口连接二级加热器的进水口,所述二级加热器的冷凝水出口连接一级加热器的进水口,所述一级加热器的冷凝水出口连接所述换热器的进水口,所述换热器的出水口连接锅炉。
[0015] 进一步的,所述预处理装置为沉淀池、隔油池、氧化池、软化池、过滤器、生化池的一种或几种的联合。
[0016] 进一步的,所述预处理装置经水栗A连接海水管道A;
[0017] 所述调节池的出水口经水栗B连接海水管道B;
[0018] 所述膜蒸馏装置的出水口经水栗C连接调节池的进水口,中间水池的海水在水栗C 的抽吸作用下由中间水池依次进入膜蒸馏装置和水栗C,膜蒸馏装置浓缩处理后的海水再在水栗C的抽吸作用下回流到调节池中,此时水栗C的设置采取的为吸入式进水方式;或水栗C设置在中间水池的出水口与连接膜蒸馏装置的进水口之间,此时水栗C的设置采取的为压力式进水方式。
[0019] 进一步的,所述膜蒸馏装置采用真空膜蒸馏运行方式、气隙式膜蒸馏运行方式、气扫式膜蒸馏运行方式、直接接触式膜蒸馏运行方式的一种或几种的组合。
[0020] 一种利用所述的电厂海水淡化处理装置进行电厂海水淡化的处理方法,包括以下步骤:
[0021] 步骤1,海水经预处理装置预处理后,通过水栗A进入预热器内的海水管道A,汽轮机发电后的乏汽通入预热器用来加热海水管道A内的海水,海水被加热至30〜55°C后进入调节池;[〇〇22] 步骤2,所述调节池内的海水经水栗B依次进入一级加热器、二级加热器和三级加热器被加热至60〜98 °C后进入中间水池;
[0023] 步骤3,中间水池的海水在水栗C的抽吸作用下依次进入膜蒸馏装置和水栗C,同时在膜蒸馏装置11内进行浓缩处理;采用此种吸入式进水方式,有利于降低膜组件内的海水压力,避免疏水膜发生穿透,同时可以在同等操作条件下增大膜两侧蒸汽压差,有利于提高膜的产水通量。
[0024] 步骤4,经膜蒸馏装置浓缩处理后的海水再在水栗C的抽吸作用下回流到调节池中,膜蒸馏装置产生的冷凝水通过产水池收集,重复浓缩处理过程;当膜蒸馏装置内的海水含盐量达到设定的排放浓度时,将膜蒸馏装置内的海水排出。[〇〇25] 所述预处理为化学沉底、化学氧化、生物处理、过滤或吸附的一种或几种。
[0026] 所述的电厂海水淡化的处理方法适用于水冷、空冷等各种火电机组。[〇〇27] 本实用新型的有益效果为:
[0028] 本实用新型利用乏汽对海水进行预热,同时采用梯级加热系统,不仅可以降低循环水用量,回收热能,同时可以尽可能降低对高品质蒸汽的消耗,减少对汽轮机发电效率的影响,因此有利于实现整个电厂的热效率最大化。附图说明
[0029] 图1为本实用新型所述电厂海水淡化处理装置的结构示意图;
[0030] 其中,1-预处理装置,2-水栗A,3-预热器,4-调节池,5-换热器,6-水栗B,7-—级加热器,8-二级加热器,9-三级加热器,10-中间水池,11-膜蒸馏装置,12-水栗C,13-产水池。具体实施方式
[0031] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0032] 一种电厂海水淡化处理装置,包括:[〇〇33] 预处理装置1,用于对海水进行预处理;[〇〇34] 预热器3,其内设有海水管道A,通过所述海水管道A连接预处理装置1的出水口和调节池4的进水口,同时乏汽通入所述预热器3内部;[〇〇35] 调节池4,其内部设有换热器5,所述调节池4的出水口经海水管道B依次连接一级加热器7、二级加热器8和三级加热器9,其中,所述海水管道B依次穿过一级加热器7、二级加热器8和三级加热器9;[〇〇36]中间水池10,所述中间水池10的进水口在一级加热器7、二级加热器8和三级加热器9后连接所述海水管道B的出水口;[〇〇37] 膜蒸馏装置11,所述膜蒸馏装置11的进水口连接所述中间水池10的出水口,所述膜蒸馏装置11的出水口连接所述调节池4的进水口,所述膜蒸馏装置11的产水口连接产水池13〇[〇〇38] 所述一级加热器7、二级加热器8和三级加热器9的顶端分别设有加热蒸汽入口,所述一级加热器7、二级加热器8和三级加热器9的底端分别设有冷凝水出口。[〇〇39] 所述三级加热器9的冷凝水出口连接二级加热器8的进水口,所述二级加热器8的冷凝水出口连接一级加热器7的进水口,所述一级加热器7的冷凝水出口连接所述换热器5 的进水口,所述换热器5的出水口连接锅炉。
[0040] 所述预处理装置1为沉淀池、隔油池、氧化池、软化池、过滤器、生化池的一种或几种的联合。
[0041] 所述预处理装置1经水栗A2连接海水管道A;[〇〇42] 所述调节池4的出水口经水栗B6连接海水管道B;
[0043] 所述膜蒸馏装置11的出水口经水栗C12连接调节池4的进水口。
[0044] 所述膜蒸馏装置11采用真空膜蒸馏运行方式、气隙式膜蒸馏运行方式、气扫式膜蒸馏运行方式、直接接触式膜蒸馏运行方式的一种或几种的组合。[〇〇45] 以某沿海燃煤电厂,以海水为处理对象,通过本实用新型所述的电厂海水淡化处理装置进行海水淡化处理,包括以下步骤:
[0046] 步骤1,海水经混凝沉淀、软化、过滤等预处理后,通过水栗A2进入预热器3内的海水管道A,汽轮机发电后的乏汽一部分通过凝汽器中的循环水进行冷凝,另一部分乏汽通入预热器3用来加热海水管道A内的海水,乏汽冷凝产生的冷凝水经过适当处理后回用到锅炉中,海水被加热至30〜55°C后进入调节池4;[〇〇47] 步骤2,所述调节池4内的海水经水栗B6依次进入一级加热器7、二级加热器8和三级加热器9被加热至90°C后进入中间水池10,其中,所述一级加热器7、二级加热器8、三级加热器9分别以冷凝水回热系统的8号低压加热器入口蒸汽(约65°C)、7号低压加热器入口蒸汽(约90°C)、6号低压加热器入口蒸汽(106°C)为加热蒸汽;三级加热器9中产生的冷凝水回流至二级加热器8中,进一步利用余热,二级加热器9中产生的冷凝水回流至一级加热器8 中,进一步利用,一级加热器8中产生的冷凝水回流至换热器5,进一步利用,以提高整个系统热效率。
[0048] 步骤3,中间水池10的海水在水栗C12的抽吸作用下由中间水池10依次进入膜蒸馏装置11和水栗C12,同时在膜蒸馏装置11内进行浓缩处理
[0049] 步骤4,经膜蒸馏装置11浓缩处理后的海水再在水栗C12的抽吸作用下回流到调节池4中,膜蒸馏装置11产生的冷凝水通过产水池13收集,回用于电厂内外生产和生活,重复浓缩处理过程。当膜蒸馏装置11内的海水含盐量达到20%时,排出海水进一步处理完成海水淡化。
[0050] 本实用新型中,也可将水栗C12设置在膜蒸馏装置11的进水端,即采用压力式进水方式。
[0051] 所述预处理的主要目的是满足后续加热和膜蒸馏处理的进水要求,可为化学沉底、化学氧化、生物处理、过滤或吸附的一种或几种。
[0052] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电厂海水淡化处理装置,其特征在于,包括:预处理装置(1),用于对海水进行预处理;预热器(3),其内设有海水管道A,通过所述海水管道A连接预处理装置(1)的出水口和 调节池⑷的进水口,同时乏汽通入所述预热器(3)内部;调节池(4),其内部设有换热器(5),所述调节池⑷的出水口经海水管道B依次连接一 级加热器(7)、二级加热器⑶和三级加热器(9),其中,所述海水管道B依次穿过一级加热器 (7)、二级加热器⑶和三级加热器(9);中间水池(10),所述中间水池(10)的进水口在一级加热器(7)、二级加热器(8)和三级 加热器(9)后连接所述海水管道B的出水口;膜蒸馏装置(11),所述膜蒸馏装置(11)的进水口连接所述中间水池(1 〇)的出水口,所 述膜蒸馏装置(11)的出水口连接所述调节池(4)的进水口,所述膜蒸馏装置(11)的产水口 连接产水池(13)。
2.根据权利要求1所述的电厂海水淡化处理装置,其特征在于,所述一级加热器(7)、二 级加热器⑶和三级加热器⑶的顶端分别设有加热蒸汽入口,所述一级加热器(7)、二级加 热器⑶和三级加热器⑶的底端分别设有冷凝水出口。
3.根据权利要求2所述的电厂海水淡化处理装置,其特征在于,所述三级加热器(9)的 冷凝水出口连接二级加热器⑶的进水口,所述二级加热器⑶的冷凝水出口连接一级加热 器⑵的进水口,所述一级加热器(7)的冷凝水出口连接所述换热器⑶的进水口,所述换热 器⑶的出水口连接锅炉。
4.根据权利要求1所述的电厂海水淡化处理装置,其特征在于,所述预处理装置(1)为 沉淀池、隔油池、氧化池、软化池、过滤器、生化池的一种或几种的联合。
5.根据权利要求1所述的电厂海水淡化处理装置,其特征在于,所述预处理装置⑴经水栗A⑵连接海水管道A;所述调节池⑷的出水口经水栗B (6)连接海水管道B;所述膜蒸馏装置(11)的出水口经水栗C (12)连接调节池(4)的进水口或水栗C (12)设置 在中间水池(10)的出水口与膜蒸馏装置(11)的进水口之间。
6.根据权利要求1所述的电厂海水淡化处理装置,其特征在于,所述膜蒸馏装置(11)采 用真空膜蒸馏运行方式、气隙式膜蒸馏运行方式、气扫式膜蒸馏运行方式、直接接触式膜蒸 馏运行方式的一种或几种的组合。
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