RU189357U1

RU189357U1 - Installation of seawater desalination and electrical power generation

Info

Publication number: RU189357U1
Application number: RU2018147743U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Бирюк; Леонид Павлович Шелудько; Артём Андреевич Шиманов; Александра Борисовна Шиманова; Алексей Александрович Горшкалев
Original assignee: Акционерное общество "Металлист-Самара"
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-05-21

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и экологии, а точнее к направлению опреснения морской воды и выработки электрической энергии. Установка содержит парогазовую энергетическую установку с ГТУ, котлом-утилизатором, противодавленческой паровой турбиной с регулируемыми отборами пара, конденсатором - теплообменником с системой рециркуляции морской воды, адиабатную многоступенчатую испарительную установку с производством дистиллята, пароструйный эжектор отсоса в атмосферу не сконденсированных в испарителе газов. Дистиллят испарителя используется для снабжения внешних потребителей и подпитки котла-утилизатора. Верхняя часть корпуса последней ступени испарителя связана через паровой эжектор, отсасывающий не сконденсированные газы в атмосферу. Паропровод отборного пара высокого давления соединен с внешним теплообменником, а паропровод низкого давления соединен с верхней частью корпуса первой ступени испарителя. Установка снабжена устройством для предварительной очистки морской воды, содержащим установку активизации процессов и механический фильтр. Установка производит опреснение морской воды и выработку электрической энергии, производит удаление из морской воды части растворенных соединений и примесей и способствует уменьшению отложений солей на теплообменных поверхностях многоступенчатого испарителя.The utility model relates to heat and power engineering and ecology, and more specifically to the direction of desalination of sea water and the generation of electrical energy. The installation contains a steam-gas power plant with a gas turbine, a waste-heat boiler, a counter-pressure steam turbine with adjustable steam extraction, a condenser-heat exchanger with a seawater recirculation system, an adiabatic multi-stage evaporator with the production of distillate, a steam-jet ejector suction to the atmosphere not condensed in the gases evaporator. The evaporator distillate is used to supply external consumers and feed the waste heat boiler. The upper part of the last stage of the evaporator is connected through a steam ejector sucking uncondensed gases into the atmosphere. The steam line of the selected high-pressure steam is connected to an external heat exchanger, and the low-pressure steam pipe is connected to the upper part of the casing of the first evaporator stage. The installation is equipped with a device for the preliminary purification of seawater, containing an installation for activating processes and a mechanical filter. The plant produces desalination of seawater and the generation of electrical energy, removes part of dissolved compounds and impurities from seawater, and contributes to the reduction of salt deposits on the heat-exchanging surfaces of a multistage evaporator.

Description

Установка опреснения морской воды и выработки электрической энергии относится к теплоэнергетике и экологии, а точнее к направлению опреснения морской воды и выработки электрической энергии.The installation of seawater desalination and electric power generation relates to heat and power engineering and ecology, and more specifically, to the direction of seawater desalination and electric power generation.

Известен способ обработки различных жидкостей и материалов, который реализуется в установке активизации процессов (УАП), имеющей цилиндрический корпус с внешними электромагнитными индукторами (Патент РФ №2049569, МПК В21С 23/02, опубл. 10.12.1995). В цилиндрическом корпусе находятся металлические иголки. Под действием вращающегося магнитного поля иголки вращаются с высокими скоростями. При этом в прокачиваемых жидких средах происходит многократное увеличение скорости физико-химических и механо-физических реакций с образованием нерастворимых соединении, удаляемых из обработанных сред в механических фильтрах.There is a method of processing various liquids and materials, which is implemented in the installation of process activation (UAP), having a cylindrical body with external electromagnetic inductors (RF Patent No. 2049569, IPC В21С 23/02, publ. 10.12.1995). In the cylindrical case there are metal needles. Under the action of a rotating magnetic field, the needles rotate at high speeds. In this case, in the pumped liquid media, there is a multiple increase in the rate of physicochemical and mechanical-physical reactions with the formation of insoluble compounds that are removed from the treated media in mechanical filters.

Известна опреснительная установка с термоумягчителем, служащая для получения пресной из соленой морской воды (Патент РФ №2554720, МПК B63J 1/00, C02F 1/04, C02F 5/00, B01D 1/00, опубл. 27.06.2015). Она содержит трубопровод холодной морской воды, адиабатный многоступенчатый опреснитель (испаритель) морской воды, содержащий несколько корпусов ступеней вакуумного испарения морской воды нагретой паром от внешнего источника, внешний теплообменник, трубопровод отвода дистиллята, трубопровод сброса рассола; в верхней зоне каждой ступени установлен двухходовой (по охлаждающей воде) кожухотрубный конденсатор вторичного пара. Дистиллят отводится к потребителям по общему трубопроводу отвода дистиллята из сборников дистиллята. Установка имеет трубопровод удаления рассола - не сконденсировавшейся морской воды с высоким солесодержанием, трубопроводы подвода греющего и рабочего пара от внешнего источника к пароструйным эжекторам первой и второй ступеней.A desalination plant with a heat softener is used, which serves to obtain fresh water from saline sea water (Patent RF №2554720, IPC B63J 1/00, C02F 1/04, C02F 5/00, B01D 1/00, publ. 06/27/2015). It contains cold seawater pipeline, adiabatic multistage desalination plant (evaporator) of seawater containing several buildings of vacuum evaporation stages of seawater heated with an external source, external heat exchanger, distillate discharge pipeline, brine discharge pipeline; In the upper zone of each stage, a two-way (for cooling water) shell-and-tube secondary steam condenser is installed. The distillate is discharged to consumers through a common pipeline for distilling distillate from distillate collections. The installation has a brine removal pipeline - non-condensed sea water with high salinity, pipelines for supplying heating and working steam from an external source to steam jet ejectors of the first and second stages.

Недостатками опреснительной установки, принятой в качестве прототипа, является ее невысокая тепловая экономичность, невозможность производить собственную выработку электрической энергии, использование греющего и рабочего пара, подводимого из внешнего источника пара, применение пароструйных эжекторов используемых для сжатия вторичного пара низкого давления.The disadvantages of the desalination plant, adopted as a prototype, are its low thermal efficiency, the inability to produce its own generation of electrical energy, the use of heating and working steam supplied from an external source of steam, the use of steam jet ejectors used to compress secondary low-pressure steam.

Целью полезной модели является устранение недостатка прототипа с обеспечением предварительной очистки морской воды и экономичного производства из морской воды большого количества обессоленной воды, а также выработку электрической энергии.The purpose of the utility model is to eliminate the deficiency of the prototype with the provision of pre-treatment of sea water and economical production of large amounts of desalinated water from sea water, as well as the generation of electrical energy.

Техническим результатом является повышение срока службы, тепловой экономичности и надежности установки по опреснению морской воды и выработки электрической энергии.The technical result is to increase the service life, thermal efficiency and reliability of the installation for the desalination of sea water and the generation of electrical energy.

Технический результат достигается за счет того, что установка для опреснения морской воды, содержащая трубопровод холодной морской воды, адиабатный многоступенчатый испаритель, трубопроводы греющего пара высокого и низкого давления, внешний теплообменник, трубопровод отвода дистиллята, трубопровод отвода рассола, при этом в верхней зоне каждой из ступеней многоступенчатого испарителя размещены нагревательные элементы - двухходовые кожухотрубные конденсаторы вторичного пара, установленные последовательно по ходу нагреваемой в них морской воды от последней к первой ступени испарителя, в средней зоне каждой ступени размещены жалюзийные сепараторы вторичного пара, разделяющие корпуса ступеней на верхнюю конденсационную и нижнюю испарительную зоны с расположенными под жалюзийными сепараторами каждой ступени полостями сбора (сборными камерами) дистиллята, в нижней зоне каждой ступени размещены приемники рассола с подключенными к нему перепускными трубами дроссельно-распылительного устройства последующей ступени испарителя, каждая из перепускных труб содержит дроссельное устройство и распылитель струй воды; сборные камеры дистиллята вторичного пара отдельных ступеней последовательно сообщены между собой перепускными трубами, сборная камера дистиллята последней ступени соединена с трубопроводом отвода дистиллята к внешним потребителям, а верхняя часть корпусов ступеней испарения соединена перепускными трубами паровоздушной смеси последовательно от первой ступени испарения к последней, приемник рассола последней ступени испарения сообщен с трубопроводом отвода рассола, трубопровод пара высокого давления подключен к внешнему теплообменнику, трубопровод греющего пара низкого давления подключен к верхней зоне испарителя первой ступени, причем установка опреснения морской воды также производит выработку электроэнергии, она дополнительно снабжена парогазовой установкой с газотурбинной установкой, паровым котлом-утилизатором, противодавленческой паровой турбиной с регулируемыми отборами пара высокого и низкого давления и теплообменником подогрева морской воды (конденсатором пара, расширенным в паровой турбине); деаэратором, паропроводом перегретого пара, химводоочисткой, трубопроводом конденсата с конденсатным насосом, трубопроводом подпиточной воды, устройством предварительной очистки морской воды, состоящим из установки активизации процессов, трубопроводом подогретой морской воды, устройством предварительной очистки морской воды, состоящим из установки активизации процессов и механического фильтра, установленных последовательно на трубопроводе холодной морской воды, теплообменником предварительного подогрева морской воды, конденсатором вторичного пара, паровой отсасывающей эжекторной установкой, при этом паровой котел-утилизатор содержит экономайзер, испаритель и пароперегреватель, а выхлоп противодавленческой паровой турбины соединен по пару с входом подогревателя морской воды, который имеет трубопровод рециркуляции подогреваемой морской воды с насосом, выход этого подогревателя по конденсату пара соединен трубопроводом конденсата, имеющим конденсатный насос с экономайзером котла-утилизатора, выход пароперегревателя котла-утилизатора соединен паропроводом с противодавленческой паровой турбиной, регулируемый отбор пара высокого давления которой соединен паропроводом с внешним подогревателем, регулируемый отбор пара низкого давления соединен паропроводом с верхней частью корпуса первой ступени испарителя, выход внешнего подогревателя по конденсату пара соединен с трубопроводом подпиточной воды, подогреватель предварительного подогрева холодной морской воды и конденсатор вторичного пара размещены в верхней зоне испарителя последней ступени, которая трубопроводом отсоса неконденсирующихся газов связана через паровую эжекторную установку с атмосферой, паровая эжекторная установка соединена с паропроводом отборного пара низкого давления, а трубопровод отвода дистиллята внешним потребителям связан через химводоочистку и трубопровод подпиточной воды с входом деаэратора, причем трубопровод холодной морской воды установлен с возможностью разделения воды на два потока, первый поток, который затем подлежит опреснению, направлен через теплообменник предварительного подогрева холодной морской воды в трубопровод рециркуляции подогреваемой морской воды и далее в кожухотрубный теплообменник предпоследней ступени многоступенчатого испарителя, второй поток холодной морской воды направлен в конденсатор вторичного пара, который установлен с возможностью подогрева и перенаправления потока в трубопровод сброса морской воды, при этом роторы газовой турбины и противодавленческой паровой турбины связаны валами с их электрогенераторами, а трубопровод отвода дистиллята соединен через химводоочистку с трубопроводом подпиточной воды.The technical result is achieved due to the fact that the installation for the desalination of seawater containing the cold seawater pipeline, an adiabatic multistage evaporator, high and low pressure heating steam pipelines, an external heat exchanger, a distillate discharge pipeline, a brine removal pipeline, while in the upper zone of each the steps of a multistage evaporator are placed heating elements - two-way shell-and-tube condensers of secondary steam, installed in series along the heated in them water from the last to the first stage of the evaporator, in the middle zone of each stage, there are louvered separators of secondary steam, separating the shell of the steps into the upper condensation and lower evaporation zones with the collection cavities (collecting chambers) of the distillate located under the louvered separators of each stage placed brine receivers with attached bypass pipes of the choke-spray device of a subsequent evaporator stage, each of the bypass pipes contains others Osselny device and spray of streams of water; secondary distillate secondary steam chambers of individual stages are successively interconnected by means of overflow pipes, the last stage distillate collection chamber is connected to the distillate drainage pipe to external consumers, and the upper part of the evaporation stage buildings is connected by vapor-air bypass pipes to the latter, the last brine receiver evaporation stages communicated with brine removal pipeline, high pressure steam pipeline is connected to external heat Ennik, low pressure heating steam pipeline is connected to the upper zone of the first stage evaporator, the seawater desalination plant also generates electricity, it is additionally equipped with a gas-steam plant with a gas turbine plant, a waste heat boiler, a back pressure steam turbine with adjustable high and low pressure steam selections and a heat exchanger for heating seawater (a steam condenser expanded in a steam turbine); deaerator, superheated steam steam line, chemical water purification, condensate pipe with condensate pump, make-up water pipeline, seawater pre-cleaning device consisting of a process activation unit, heated seawater pipeline, a seawater pre-treatment unit consisting of a process activation unit and a mechanical filter, installed in series on the cold seawater pipeline, heat exchanger preheater seawater, condensate secondary steam, steam suction ejector installation, while the waste heat boiler contains an economizer, an evaporator and a steam superheater, and the exhaust of the back pressure steam turbine is coupled to the seawater heater inlet, which has a pump for recycling heated seawater with a pump; steam condensate is connected by a condensate pipeline, which has a condensate pump with the economizer of the heat recovery boiler, the steam superheater outlet of the heat recovery boiler is connected to steam m with a back-pressure steam turbine, an adjustable high-pressure steam extraction of which is connected by a steam pipe to an external heater, an adjustable low-pressure steam extraction is connected by a steam pipe to the upper part of the first stage of the evaporator, the output of an external steam condensate heater is connected to a cold-water preheater heater water and the secondary steam condenser are located in the upper zone of the last stage evaporator, which is a non-condensation suction pipe gas is connected through the steam ejector installation to the atmosphere, the steam ejector installation is connected to the low-pressure steam extraction line, and the distillate drainage pipe to external consumers is connected through a water treatment and make-up water supply pipe to the deaerator inlet, the cold seawater pipeline is installed to split the water into two flow, the first flow, which is then subject to desalination, is directed through the heat exchanger preheating cold sea water in the pipeline Circulation of heated seawater and further into the shell-and-tube heat exchanger of the penultimate stage of a multi-stage evaporator, the second stream of cold seawater is directed to the secondary steam condenser, which is installed with the possibility of heating and redirecting the flow to the seawater discharge pipeline, while the rotors of the gas turbine and the back-pressure steam turbine are connected by shafts with their electric generators, and the pipe for distilling the distillate is connected through a water treatment system to the make-up water pipeline.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где приведена тепловая схема комплексной установки для опреснения морской воды и выработки электрической энергии.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows the thermal scheme of a complex installation for the desalination of sea water and the generation of electrical energy.

Установка содержит: 1 - газотурбинную установку с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной и электрогенератором 2, 3 - паропровод перегретого пара, 4 - противодавленческую паровую турбину с регулируемыми отборами пара высокого и низкого давления, 5 - электрогенератор, 6 - паровой котел-утилизатор с пароперегревателем, испарителем и экономайзером, 7 - деаэратор, 8 - теплообменник подогрева морской (конденсатором пара, расширенным в паровой турбине), 9 - трубопровод холодной морской воды, 10 - водяной экономайзер, 11 - трубопровод питательной воды, 12 - паропровод отборного пара высокого давления, 13 - трубопровод рециркуляции с насосом, 14 - паропровод отборного пара низкого давления, 15 - трубопровод, 16 - трубопровод подпиточной воды, 17 - трубопровод перепуска паровоздушной смеси, 18 - трубопровод подогретой морской воды, 19 - паровая эжекционная установка, 20 - внешний теплообменник, 21 - трубопровод воды нагретой в конденсаторах вторичного пара, 22 - теплообменник предварительного подогрева морской воды, 23 - трубопровод воды нагретой во внешнем теплообменнике, 24 - двухходовые кожухотрубные конденсаторы вторичного пара, 25 - сборные камеры дистиллята, 26 - конденсатор вторичного пара, 27 - трубопровод конденсата, 28 - трубы дроссельно-распылительного устройства, 29 - трубопровод отвода нагретой морской воды, 30 - трубопровод отвода дистиллята внешним потребителям, 31 - сборную камеру рассола последней ступени, 32 - трубопровод сброса рассола, 33 - химводоочистку, 34 - установку активизации процессов, 35 - фильтр.The installation contains: 1 - a gas turbine unit with a compressor, a combustion chamber, a gas turbine and an electric generator 2, 3 - a superheated steam steam line, 4 - an anti-pressure steam turbine with adjustable high and low pressure steam extraction, 5 - an electric generator, 6 - a heat recovery steam boiler with a superheater, an evaporator and an economizer, 7 is a deaerator, 8 is a sea heat exchanger (with a steam condenser expanded in a steam turbine), 9 is a cold sea water pipeline, 10 is a water economizer, 11 is a feed pipe in dy, 12 - high pressure steam extraction steam line, 13 - recirculation pipeline with pump, 14 - low pressure steam extraction steam line, 15 - pipeline, 16 - make-up water pipeline, 17 - vapor-air bypass mixture pipeline, 18 - heated seawater pipeline, 19 - steam ejection installation, 20 - external heat exchanger, 21 - pipeline of water heated in secondary steam condensers, 22 - heat exchanger for preheating seawater, 23 - pipeline of water heated in an external heat exchanger, 24 - two-way shell-and-tube secondary steam capacitors, 25 - distillate collecting chambers, 26 - secondary steam condenser, 27 - condensate pipeline, 28 - throttle-spraying pipes, 29 - heated seawater discharge pipeline, 30 - distillate drainage pipeline to external consumers, 31 - brine collecting chamber the last stage, 32 - brine discharge pipeline, 33 - water cleaning, 34 - process activation unit, 35 - filter.

Предлагаемая установка для опреснения морской воды и выработки электрической энергии работает следующим образом. Атмосферный воздух, сжатый в компрессоре газотурбинной установки 1, подают в камеру сгорания, сжигают в ней топливо, продукты сгорания расширяют в газовой турбине приводящей электрогенератор 2 и вырабатывающий электроэнергию. Выхлопные газы газовой турбины подают в паровой котел-утилизатор 6 для выработки в нем перегретого пара высокого давления. По паропроводу перегретого пара 3 его подают на вход противодавленческой паровой турбины 4, имеющей регулируемые отборы пара высокого и низкого давления. Полезную работу паровой турбины 4 используют для выработки электрической энергии в электрогенераторе 5. Пар, расширенный в паровой турбине 4 подают в теплообменник подогрева морской воды 8 (конденсатор пара), снабженный трубопроводом рециркуляции 13 с насосом. Рециркуляция обеспечивает увеличение расхода воды через теплообменник подогрева морской воды 8. В описываемую установку по трубопроводу холодной морской воды 9 подают общий поток исходной морской воды. Затем общий поток обработанной морской воды разделяют на два потока, первый из них направляют в теплообменник 22 предварительного подогрева морской воды и по трубопроводу 15 подают через установку активизации процессов 34 (УАП) и механический фильтр 35 в трубопровод рециркуляции подогреваемой морской воды 13 и теплообменник подогрева морской воды 8 (конденсатор пара, расширенный в паровой турбине). Содержащиеся в УАП металлические иголки под действием вращающегося магнитного поля вращаются с высокими скоростями. При этом в прокачиваемой через УАП морской воде происходит многократное увеличение скорости ряда физико-химических и механо-физических реакций с образованием нерастворимых соединений, которые удаляются из обработанной морской воды в механическом фильтре 35, содержащем, например, слой песка. Второй поток подают в конденсатор вторичного пара 26, где его подогревают, производя конденсацию вторичного пара, поступившего в верхнюю часть последней ступени многоступенчатого испарителя, и выводят это из установки по трубопроводу 29 отвода нагретой морской воды. Рециркуляция воды в теплообменнике подогрева морской воды 8 (конденсаторе пара) позволяет увеличить ее расход через этот теплообменник, увеличить расход пара в противодавленческой турбине 4, ее полезную мощность и мощность электрогенератора 5. При этом соответственно, увеличивается выработка перегретого пара в паровом котле-утилизаторе 6. Конденсат пара из теплообменника подогрева морской воды 8 (конденсаторе пара расширенного в паровой турбине) подают по трубопроводу питательной воды с конденсатным насосом через водяной экономайзер 10 котла-утилизатора 6 в первый вход деаэратора 7, где из него удаляют агрессивные газы. Выход деаэратора 7 связан с испарителем котла-утилизатора 6. Вода из теплообменника подогрева морской воды 8 подается по трубопроводу подогретой морской воды 18 на вход двухходового кожухотрубного конденсатора вторичного пара предпоследней ступени испарителя. Далее она проходит через последовательно включенные кожухотрубные конденсаторы 24 предыдущих ступеней, где подогревается за счет тепла конденсации вторичного пара подводимого в последнюю ступень из предыдущих ступеней испарителя по трубопроводам перепуска паровоздушной смеси 17.The proposed installation for the desalination of sea water and the generation of electrical energy works as follows. Atmospheric air, compressed in a compressor of a gas turbine unit 1, is fed into the combustion chamber, fuel is burned therein, combustion products are expanded in a gas turbine, which drives an electric generator 2 and generates electricity. The exhaust gases of the gas turbine are fed to a waste heat boiler 6 to generate superheated high pressure steam therein. The steam line superheated steam 3 it is fed to the inlet of the back-pressure steam turbine 4, having adjustable high and low pressure steam. The useful work of the steam turbine 4 is used to generate electrical energy in the generator 5. The steam expanded in the steam turbine 4 is fed to a heat exchanger for heating seawater 8 (steam condenser) equipped with a recirculation pipe 13 with a pump. Recirculation provides an increase in water flow through the heat exchanger for heating seawater 8. In the installation described, the cold seawater pipeline 9 is supplied with a common source seawater flow. Then the total flow of the treated sea water is divided into two streams, the first of them is sent to the heat exchanger 22 of preheating the sea water and fed through the pipeline 15 through the process activation unit 34 (UAP) and the mechanical filter 35 to the recirculation pipeline of the heated sea water 13 and the sea heat exchanger water 8 (steam condenser, extended steam turbine). Metal needles contained in the UAP under the action of a rotating magnetic field rotate at high speeds. At the same time, in sea water pumped through UAP, a multiple increase in the rate of a number of physicochemical and mechanical-physical reactions occurs with the formation of insoluble compounds that are removed from the treated sea water in a mechanical filter 35 containing, for example, a layer of sand. The second stream is fed to the secondary steam condenser 26, where it is heated, producing condensation of secondary steam entering the upper part of the last stage of a multi-stage evaporator, and this is removed from the installation through a pipeline 29 for discharging heated sea water. The recirculation of water in the heat exchanger of heating sea water 8 (steam condenser) allows increasing its flow through this heat exchanger, increasing steam consumption in the back pressure turbine 4, its useful power and power of the electric generator 5. At the same time, the production of superheated steam in the waste heat boiler 6 increases Steam condensate from the heat exchanger for heating seawater 8 (steam condenser expanded in a steam turbine) is fed through a feedwater pipeline with a condensate pump through a water economizer 10 otla-exchanger 6 at the first input of the deaerator 7, where it is removed from corrosive gases. The output of the deaerator 7 is connected to the evaporator of the waste-heat boiler 6. Water from the heat exchanger for heating seawater 8 is fed through a pipeline of preheated seawater 18 to the inlet of the two-way shell-and-tube condenser of secondary steam of the penultimate evaporator stage. Then it passes through the series-connected shell-and-tube condensers of 24 previous stages, where it is heated by the condensation heat of the secondary steam supplied to the last stage from the previous stages of the evaporator through the steam-air mixture bypass pipe 17.

Вода, вышедшая из кожухотрубного конденсатора первой ступени испарителя, нагретая в конденсаторах вторичного пара 21, дополнительно подогревается во внешнем теплообменнике 20 паром, подводимым из паровой турбины 4 по паропроводу 12 отборного пара высокого давления, и подается по трубопроводу 23 воды нагретой во внешнем теплообменнике 20 в трубы дроссельно-распылительного устройства 28 первой ступени испарителя. Распыленная в них горячая вода частично испаряется. Образовавшаяся пароводяная смесь проходит из нижней полости этой ступени испарения через разделительную перегородку в верхнюю полость ступени и частично конденсируется на внешней поверхности кожухотрубного конденсатора 24 первой ступени испарителя. Полученная при этом смесь конденсата и не спарившейся воды поступает в находящийся в средней части корпуса сепаратор вторичного пара жалюзийного типа. Капли дистиллята отделяется от не сконденсировавшейся паровой смеси и поступают в полость 25 сбора дистиллята этой ступени. Неиспарившаяся вода с высоким содержанием солей поступает в приемник рассола, находящийся в нижней части корпуса первой ступени испарителя и затем последовательно отводится в сборники рассола последующих ступеней испарительной установки и поступает затем в сборную камеру рассола последней ступени 31. Последующие ступени многоступенчатого испарителя работают аналогично вышеописанному процессу. Из приемника рассола предыдущей ступени рассол по трубам 28 дроссельно-распылительных устройств подается в нижнюю часть камеры последующей ступени и распыливается. Образовавшийся в каждой ступени дистиллят, отводится из полостей 25 сбора дистиллята и подается в трубопровод 30 отвода дистиллята внешним потребителям. Меньшая часть дистиллята подается через химводоочистку 33 в трубопровод 16 подпиточной воды котла-утилизатора 6. Большая часть пара низкого давления подается по паропроводу отборного пара низкого давления 14 в качестве греющего агента в верхнюю часть корпуса испарителя первой ступени, а его меньшая часть поступает в паровую эжекторную установку 19, которая производит отсос из верхней части корпуса последней ступени испарителя несконденсированных газов с их сбросом в атмосферу.The water discharged from the first stage evaporator shell-and-tube condenser heated in the secondary steam condensers 21 is additionally heated in the external heat exchanger 20 with steam supplied from the steam turbine 4 through the high-pressure selected steam pipe 12 and supplied through the water heated in the external heat exchanger 20 in pipe throttle-spray device 28 of the first stage of the evaporator. The hot water sprayed in them partially evaporates. The resulting steam-water mixture passes from the lower cavity of this evaporation stage through the partition wall into the upper cavity cavity and partially condenses on the outer surface of the shell-and-tube condenser 24 of the first evaporator stage. The resulting mixture of condensate and unpaired water enters a louvered secondary steam separator located in the middle of the body. Distillate droplets are separated from the non-condensed vapor mixture and enter the distillate collection cavity 25 of this stage. Non-evaporated water with high salt content enters the brine receiver located in the lower part of the first stage of the evaporator and then is successively discharged into the brine collections of the subsequent stages of the evaporator and then enters the final brine chamber 31 of the last stage. The subsequent stages of the multi-stage evaporator work similarly to the process described above. From the receiver of the brine of the previous stage, the brine is fed through pipes 28 of the choke-spray devices to the lower part of the chamber of the subsequent stage and is sprayed. Formed in each stage of distillate, is discharged from the cavities 25 of the collection of distillate and is supplied to the pipeline 30 for distilling the distillate to external consumers. A smaller part of the distillate is fed through a water treatment 33 into the pipe 16 of the make-up water of the recovery boiler 6. Most of the low-pressure steam is supplied via the steam line of the selected low-pressure steam 14 as a heating agent to the upper part of the first stage evaporator, and its smaller part goes to the steam ejector installation 19, which produces suction from the upper part of the last stage of the evaporator of non-condensed gases with their discharge into the atmosphere.

Предлагаемая полезная модель за счет применения парогазовой установки, содержащей газотурбинную установку, паровой котел-утилизатор, противодавленческую паровую турбину с регулируемыми отборами пара, теплообменник подогрева морской воды (конденсатор пара, расширенного в паровой турбине), деаэратора, паропровода перегретого пара, химводоочистки, трубопровода конденсата с конденсатным насосом, трубопровода подпиточной воды, паровой эжекторной установки, соединенной с паропроводом отборного пара низкого давления, устройства предварительной очистки морской воды, состоящего из установки активизации процессов и механического фильтра позволяет осуществлять дополнительную выработку электроэнергии, производить предварительную обработку исходной морской воды с удалением из нее части растворенных соединений и примесей, повысить экономичность и надежность многоступенчатой испарительной установки с уменьшением отложений солей на трубах ступеней испарителя.The proposed utility model through the use of steam-gas installation containing a gas turbine installation, steam heat recovery boiler, counter-pressure steam turbine with adjustable steam extraction, heat exchanger for heating seawater (steam condenser expanded in a steam turbine), deaerator, superheated steam steam line, water cleaning, condensate pipeline with condensate pump, make-up water piping, steam ejector unit connected to a low-pressure steam extraction pipe, pre-installation devices Purification of seawater, consisting of a process activation unit and a mechanical filter, allows additional power generation, pretreatment of the source seawater with removal of part of dissolved compounds and impurities from it, increase the cost-effectiveness and reliability of a multi-stage evaporator unit with a decrease in salt deposits on the evaporator step pipes .

Claims

Installation for desalination of seawater containing a cold seawater pipeline, an adiabatic multistage evaporator, high and low pressure heating steam pipelines, an external heat exchanger, a distillate outlet pipeline, a brine removal pipeline, while in the upper zone of each of the stages of a multi-stage evaporator there are two-way heating elements shell-and-tube condensers of secondary steam, installed in series along the sea water heated in them from the latter to the first stage of the evaporator i, in the middle zone of each stage there are louvered secondary steam separators separating the step bodies into the upper condensation and lower evaporation zones with the collection cavities (collecting chambers) of the distillate located under the louvered separators of each stage, and the bottom brine receivers with the connected to it the bypass pipes of the choke-spray device of the next evaporator stage, each of the by-pass pipes contains a choke device and a spray of water jets; secondary distillate secondary steam chambers of individual stages are successively interconnected by means of overflow pipes, the last stage distillate collection chamber is connected to the distillate drainage pipe to external consumers, and the upper part of the evaporation stage buildings is connected by vapor-air bypass pipes to the latter, the last brine receiver evaporation stages communicated with brine removal pipeline, high pressure steam pipeline is connected to external heat Ennik, low pressure heating steam pipeline is connected to the upper zone of the first stage evaporator, characterized in that the seawater desalination plant also produces electricity, it is additionally equipped with a combined-cycle gas turbine plant, a waste heat boiler, a back-pressure steam turbine with adjustable high steam extraction and low pressure and heat exchanger for preheating seawater (a steam condenser expanded in a steam turbine); deaerator, superheated steam steam line, chemical water purification, condensate pipe with condensate pump, make-up water pipeline, seawater pre-cleaning device consisting of a process activation unit, heated seawater pipeline, a seawater pre-treatment unit consisting of a process activation unit and a mechanical filter, installed in series on the cold seawater pipeline, heat exchanger preheater seawater, condensate secondary steam, steam suction ejector installation, while the waste heat boiler contains an economizer, an evaporator and a steam superheater, and the exhaust of the back pressure steam turbine is coupled to the seawater heater inlet, which has a pump for recycling heated seawater with a pump; steam condensate is connected by a condensate piping with a condensate pump to the economizer of the heat recovery boiler, the steam superheater outlet of the heat recovery boiler is connected to a steam line m with a back-pressure steam turbine, an adjustable high-pressure steam extraction of which is connected by a steam pipe to an external heater, an adjustable low-pressure steam extraction is connected by a steam pipe to the upper part of the first stage of the evaporator, the output of an external steam condensate heater is connected to a cold-water preheater heater water and the secondary steam condenser are located in the upper zone of the last stage evaporator, which is a non-condensation suction pipe gas is connected through the steam ejector installation to the atmosphere, the steam ejector installation is connected to the low-pressure steam extraction line, and the distillate drainage pipe to external consumers is connected through a water treatment and make-up water supply pipe to the deaerator inlet, the cold seawater pipeline is installed to split the water into two flow, the first flow, which is then subject to desalination, is directed through the heat exchanger preheating cold sea water in the pipeline re Circulation of heated seawater and further into the shell-and-tube heat exchanger of the penultimate stage of a multi-stage evaporator, the second stream of cold seawater is directed to the secondary steam condenser, which is installed with the possibility of heating and redirecting the flow to the seawater discharge pipeline, while the rotors of the gas turbine and the back-pressure steam turbine are connected by shafts with their electric generators, and the pipe for distilling the distillate is connected through a water treatment system to the make-up water pipeline.