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低温多效海水淡化技术的发展趋势

2015-09-14 11:55:51

  作为极具前途的低温多效蒸馏海水淡化技术,将体现出如下的发展方向。

  装置规模的大型化和超大型化

  蒸馏法海水淡化的技术指标与其装置规模密切相关,装置容量越大,其经济性就越强。因此,蒸馏法海水淡化正在向提高装置容量的方向发展。目前多级闪蒸的最大单机容量已经达到日产淡水5万余t/d,国外也有设想将压汽蒸馏的单机造水容量增大到11000t/d。在美国的南加州正在计划建设日产淡水28.4万t的多效蒸馏海水淡化工程,淡化装置的总效数为30,造水比22,共有535个相同的管束,海水淡化的目标成本为0.49US$/m3。

 

海水淡化设备

海水淡化设备

  新材料、新工艺的采用使装置性能提高

  蒸馏法海水淡化发展的另一个趋势就是采用新材料和新工艺来提高性能。淡化工程蒸发器的壳体设计材料为特种混凝土。据悉,新加坡组建了国家高性能混凝土实验室,研究新加坡的海水淡化装置使用混凝土为蒸发器壳体材料的可行性,并在世界范围招聘相关的工程技术人员加盟。20世纪90年代成立的美国水脱盐国际公司(WDI)采用效率高达95%的蒸汽压缩设备、带沟槽的薄钛管作为传热材料、特种混凝土作为蒸发器的壳体,使得海水淡化设备及厂房一体化且达到40a的使用寿命,显著地降低造水成本。可以认为,新型制造材料的使用将显著降低海水淡化装置的制造费用或提高装置性能。

  海水淡化传热材料的选材在国际上存在两种流派,其一是使用铝黄铜以上包括钛材在内的贵金属材料确保装置使用寿命。其二是用特种铝合金管降低设备造价、采用包括电化学保护在内的特种措施确保装置20a以上的使用寿命,这种公司以以色列IDE公司为代表。如此做法需要更高的综合技术措施,但是可以明显降低设备造价,有利于在国内推广使用。

 

海水淡化设备图片

海水淡化设备

  与核能等新能源的结合

  在世界范围内已经有13座与核电站结合的海水淡化厂。利用自主知识产权的低温核供热堆为海水淡化提供廉价能源也是具有发展前景的技术。另外,一般核电站的退役燃料还有大量的废热,传统办法处理这些核废料需要巨额资金,将其利用可变废为宝并降低能源成本。

  供热反应堆,配套多效蒸发海水淡化装置,该项目成功后将为我国的低品位核燃料的利用和大规模蒸馏法海水淡化技术的推广提供技术示范,甚至进入国际市场,形成我国的新经济增长点。淡化技术自80年代投入使用以来,发展十分迅速,已有数百台1000t/d以上的低温多效淡化装置投入使用。在国内,国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所已通过“八五”、“九五”攻关掌握了这一技术,现在正在山东黄岛电厂进行3000t/d的示范装置建设,示范装置的成功将加快低温多效海水淡化技术在我国的推广应用。

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