第25卷第1期热能动力工程Vo.l25,No.12010年1月JOURNALOFENGINEERINGFORTHERMALENERGYANDPOWERJan.,2010文章编号:1001-2060(2010)01-0112-04编者按:水是人类生存的基础,淡水资源是一种稀有物质,海水淡化是解决淡水不能满足人类需求的重要途径。本期发表海水淡化压汽闪蒸法的技术,旨在为人类寻找一种利用海水的方法。该技术的发表,希望引起工程技术人员的关注,并使该技术在科技工程中得到推广和利用,同时,也欢迎对该技术进行讨论,力求做到百家争鸣,百花齐放。压汽闪蒸法海水淡化装置的热力学分析侴乔力1,金从卓1,2,束鹏程2(1.合肥天鹅制冷科技有限公司,安徽合肥230088;2.西安交通大学,陕西西安710049)摘要:压汽闪蒸法海水淡化装置是实现海水淡化方法的最优技术整合:提供一种由热功效率较高的压汽法,来驱动产1压汽闪蒸法的提出和工艺流程品水质较好的闪蒸法,这样一种全新、集成的海水淡化工艺;并兼具投资成本最低、独立闪蒸操作、模块化组合生产等主本研究提出一种由热功效率最高的压汽法,来要技术优势。由于集成技术的成熟而全面,装置运行安全而驱动产品水质较好的闪蒸法,这样一种全新、集成的可靠,必将以卓越的技术、良好的经济性,逐步取代现有各种压汽闪蒸法海水淡化工艺,其工艺流程如图1所示。方法。对压汽闪蒸法海水淡化装置进行了热力学分析,为进一步开展研究工作奠定了基础。关键词:压汽;闪蒸;海水淡化;装置中图分类号:P747;TU995文献标识码:B引言目前,占据国际市场主导地位的4种海水淡化方法中,多效蒸馏法和压汽蒸馏法的市场拥有率分别为4%,其产品水质均达饮用标准;而相比之下,因无蒸馏引发结垢问题的多级闪蒸法和反渗透法,其市场拥有率就分别高达41%,因此结垢问题已成为制约蒸馏法海水淡化装置普及应用的首要矛盾。反渗透法的初投资和造水成本虽然最低,但其产品水质的不稳定性,使其难以持续满足饮用标准,故而应用多局限在工业冷却循环。而多级闪蒸法的产品水质虽然达饮用标准,但其初投资和造水成本太高,热功效率太低,也限制其进一步普及应用。因此在现有海水淡化方法中,同时规避开路热焓过程中二次蒸汽的凝结潜热损失问题、蒸馏法的结垢与腐蚀图压汽闪蒸法海水淡化装置问题和海水前处理与产品水质不稳定问题,以进行1最优技术整合,将成为开发新一代海水淡化装置的发展趋势。1.1预热循环盐水预热闪蒸罐中的循环盐水,以达节流前盐水温收稿日期:2009-06-30;修订日期:2009-11-13作者简介:侴乔力(1963-),男,满族,辽宁大连人,合肥天鹅制冷科技有限公司研究员,博士后.第1期侴乔力,等:压汽闪蒸法海水淡化装置的热力学分析113度99.2;淡水-经工艺流程中闪蒸出二次蒸汽及其冷凝12循环盐水以降温显热提供闪蒸潜热过程而获得符合标准的饮用水。开启压汽机使闪蒸罐降压,循环盐水经节流后2.2概念集成降温到闪蒸后盐水温度97,以显热作为水的闪蒸蒸馏法的缺点是由于盐水在加热壁面蒸发所导潜热,生成96二次蒸汽。致的壁面结垢问题,需经常清洗并采用严格的防垢1.3循环盐水回收凝结潜热措施,而闪蒸法正是为解决蒸馏法结垢问题而发展二次蒸汽被压汽机压缩13.419kPa后升温到起来的技术。由于盐水不在加热壁面蒸发,因此结109.6过热蒸汽,然后流进冷凝加热器的冷凝侧,垢慢且易清洗、操作更可靠、易于大型化、操作弹性在100凝结温度下等压释放潜热,并成为质量浓大及可利用低位热能,从而成为海水淡化中的领先度2mg/L、100的纯净淡水,由淡水泵取用;同时技术,因此,该技术一经问世就很快得到发展,广泛闪蒸罐中的循环盐水由循环泵驱动,流经冷凝加热应用于海水淡化、电厂锅炉给水、工业废水和矿井苦器的加热侧,回收蒸汽过热显热、凝结潜热后,从97咸水的处理与回收,以及印染工业、造纸工业废碱液重新加热到99.2;最后经节流阀进入闪蒸罐内的回收等。所以,采用热功效率较高的压汽法,来驱再次循环闪蒸。动产品水质较好的闪蒸法,以集成一种全新、最优的1.4补充海水回收淡水及盐水显热压汽闪蒸法海水淡化工艺,使其兼具投资成本最低、20、质量浓度34500mg/L的补充海水流经独立闪蒸操作、模块化组合生产等众多技术优势。并联的淡水回热器和盐水回热器的海水侧,回收淡2.3压汽闪蒸法流程的热力学描述水及盐水显热;再流经不凝气体去除罐的海水侧,回收不凝气体所含水蒸气的凝结潜热;最后经汇流三通与循环盐水混合,重新注入循环泵进口。综上所述:压汽闪蒸