CN215048904U - 一种ro海水淡化装置入口海水加热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种RO海水淡化装置入口海水加热系统，包括低压缸、凝汽器、阀门组、低温海水管道、板式汽水换热器及RO海水淡化装置；低压缸的排汽口与凝汽器的入口及阀门组的入口相连通，低温海水管道与板式汽水换热器的吸热侧入口相连通，板式汽水换热器的吸热侧出口与RO海水淡化装置的入口相连通，阀门组的出口与板式汽水换热器的放热侧入口相连通，该系统能够将海水温度提高至25℃以上，且RO海水淡化效率及成本较低。
Description
技术领域
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RO海水淡化装置入口海水加热系统。
背景技术
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2.0×104t/d。
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。
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。
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。
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。
实用新型内容
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RO海水淡化装置入口海水加热系统，该系统能够将海水温度提高至25℃以上，且RO海水淡化效率及成本较低。
为达到上述目的，本实用新型所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统包括低压缸、凝汽器、阀门组、低温海水管道、板式汽水换热器及RO海水淡化装置；
低压缸的排汽口与凝汽器的入口及阀门组的入口相连通，低温海水管道与板式汽水换热器的吸热侧入口相连通，板式汽水换热器的吸热侧出口与RO海水淡化装置的入口相连通，阀门组的出口与板式汽水换热器的放热侧入口相连通。
低温海水管道上设置有上水泵。
低温海水管道上设置有第一阀门。
阀门组包括沿蒸汽流动反向依次分布的第二阀门、电动阀及截止阀。
还包括凝结水泵，其中，凝结水泵的入口与凝汽器的出口相连通。
板式汽水换热器的放热侧出口与凝结水泵的入口相连通。
还包括用于检测RO海水淡化装置入口处海水温度的温度计。
还包括控制器，其中，控制器与温度计的输出端及阀门组的控制端相连接。
还包括三通阀，其中，三通阀的第一个开口与低压缸的出口相连通，三通阀的第二个开口与阀门组相连通，三通阀的第三个开口与凝汽器的入口相连通。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统在具体操作时，将低压缸的排汽分为两路，其中一路进入到凝汽器中，另一路进入到板式汽水换热器中放热，通过低压缸的排汽对低温海水进行加热，使得海水温度升高至25℃以上，以提高RO海水淡化的效率。同时本实用新型利用低品位的低压缸排汽对低温海水进行加热，以提高RO海水淡化的成本，结构简单，操作方便，实用性极强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1为凝汽器、2为板式汽水换热器、3为RO海水淡化装置、4为上水泵、5为电动阀、6为截止阀、7为第一阀门、8为第二阀门、9为凝结水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1，本实用新型所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统包括低压缸、凝汽器1、阀门组、低温海水管道、板式汽水换热器2及RO海水淡化装置3；低压缸的排汽口与凝汽器1的入口及阀门组的入口相连通，低温海水管道与板式汽水换热器2的吸热侧入口相连通，板式汽水换热器2的吸热侧出口与RO海水淡化装置3的入口相连通，阀门组的出口与板式汽水换热器2的放热侧入口相连通。
低温海水管道上设置有上水泵4；低温海水管道上设置有第一阀门7。
阀门组包括沿蒸汽流动反向依次分布的第二阀门8、电动阀5及截止阀6。
本实用新型还包括凝结水泵9，其中，凝结水泵9的入口与凝汽器1的出口相连通，板式汽水换热器2的放热侧出口与凝结水泵9的入口相连通。
本实用新型还包括控制器及用于检测RO海水淡化装置3入口处海水温度的温度计，控制器与温度计的输出端及阀门组的控制端相连接。
本实用新型还包括三通阀，其中，三通阀的第一个开口与低压缸的出口相连通，三通阀的第二个开口与阀门组相连通，三通阀的第三个开口与凝汽器1的入口相连通。
本实用新型的具体工作过程为：
低压缸的排汽分为两路，其中一路进入到凝汽器1中进行冷凝，另一路经阀门组调节流量后进入到板式汽水换热器2的放热侧中进行放热降温形成疏水，然后进入到凝结水泵9中，低温海水经第一阀门7及上水泵4进入到板式汽水换热器2的吸热侧中进行换热升温，使得海水的温度升高至25℃以上，然后送入RO海水淡化装置3中进行RO海水淡化，以提高海水淡化的效率，需要说明的是，本实用新型利用低品位的低压缸排汽对海水进行加热，以降低海水加热的温度，同时降低海水淡化的成本。另外，控制器通过温度计检测RO海水淡化装置3入口处海水的温度，并根据RO海水淡化装置3入口处海水的温度控制阀门组，以控制RO海水淡化装置3入口处海水的温度。
实施例一
下面以环渤海地区某330MW机组为例，可在冬季为至少6912t/d产水规模的生产线提供入口海水预热(可满足从0℃加热至25℃)，计算结果如表1所示。
表1
| 序号 | 项目 | 单位 | 指标 |
| 1 | 海水淡化规模 | t/d | 15000 |
| 2 | 平均每小时产水量 | t/h | 625 |
| 3 | 加热海水所需热负荷 | MW | 26.0 |
| 4 | 回收废热量 | MW | 26.0 |
| 5 | 汽水换热器进汽温度 | ℃ | 32.5 |
| 6 | 汽水换热器出水温度 | ℃ | 25 |
| 7 | 所需低压缸排汽量 | t/h | 53.6 |
| 8 | 不带海水加热的实际运行成本 | 元/t | 5.77 |
| 9 | 含海水加热的单位淡化成本 | 元/t | 4.73 |
| 10 | 年增效益 | 万元 | 650 |
| 11 | 改造投资 | 万元 | 200 |
| 12 | 投资回收期 | 年 | 0.31 |
结合上述计算结果，对本实用新型可达到的效果总结如下：
1)本实用新型可明显提升冬季RO海水淡化系统产水率，并大幅降低海水淡化成本，可在冬季为625t/d产水规模的生产线提供入口海水预热(可满足从0℃加热至25℃)，可将该规模RO海水淡化生产线的实际淡化成本从5.77元/t降至4.73元/t，年增海水淡化效益650万元。
2)可大量回收机组低压缸排汽余热，以单台330MW机组为例，系统投入运行时，可回收废热达26.0MW。
3)本实用新型结构简单，投资回收期短，投资风险小，充分低压缸排汽低品位余热，仅需增加1台汽水换热器及相应管道、阀门，以回收单台330MW机组低压缸排汽余热为例，其中，工程总造价不超过200万元，投资回收期在1个冬季以内。
4)本实用新型推广价值高、空间大，目前我国大型火电机组普遍存在大量低品位余热未有效利用，采用本实用新型可有效回收机组低品位余热，促进电厂节能减排。
Claims (9)
1.一种RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，包括低压缸、凝汽器(1)、阀门组、低温海水管道、板式汽水换热器(2)及RO海水淡化装置(3)；
低压缸的排汽口与凝汽器(1)的入口及阀门组的入口相连通，低温海水管道与板式汽水换热器(2)的吸热侧入口相连通，板式汽水换热器(2)的吸热侧出口与RO海水淡化装置(3)的入口相连通，阀门组的出口与板式汽水换热器(2)的放热侧入口相连通。
2.根据权利要求1所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，低温海水管道上设置有上水泵(4)。
3.根据权利要求1所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，低温海水管道上设置有第一阀门(7)。
4.根据权利要求3所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，阀门组包括沿蒸汽流动反向依次分布的第二阀门(8)、电动阀(5)及截止阀(6)。
5.根据权利要求1所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，还包括凝结水泵(9)，其中，凝结水泵(9)的入口与凝汽器(1)的出口相连通。
6.根据权利要求5所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，板式汽水换热器(2)的放热侧出口与凝结水泵(9)的入口相连通。
7.根据权利要求1所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，还包括用于检测RO海水淡化装置(3)入口处海水温度的温度计。
8.根据权利要求7所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，还包括控制器，其中，控制器与温度计的输出端及阀门组的控制端相连接。
9.根据权利要求1所述的RO海水淡化装置入口海水加热系统，其特征在于，还包括三通阀，其中，三通阀的第一个开口与低压缸的出口相连通，三通阀的第二个开口与阀门组相连通，三通阀的第三个开口与凝汽器(1)的入口相连通。
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