《低成本海水淡化集成优化技术》

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尽管国家大力倡导发展海水淡化,但中国海水淡化产业一直没有蓬勃发展,根本原因是制水成本太高,所以说海水淡化面临的核心问题不是“如何海水淡化”而是“如何低成本海水淡化”,该项目以降低海水淡化成本为目标,以工艺集成优化为主要手段,从开发新热源、浓盐水商品化、降低投资和运行费用等多个方面进行研发,实现了多项国内外技术创新,经过该项目的实施,海水淡化的制水成本得到大幅度降低。

1、创建了热法海水淡化与汽轮发电机组耦合技术,大幅度降低了热法海水淡化的能耗成本。用热法海水淡化装置代替汽轮发电机的凝汽器,首次利用发电后的乏汽进行海水淡化,节省投资的同时大幅度降低了海水淡化的蒸汽成本,同时将海水淡化与汽轮发电机两套复杂的工艺装置通过控制手段有效结合,该技术在世界大型热法海水淡化装置中属首次应用。

2、创建了多种余热余能利用方式结合的海水淡化调节技术,解决了钢铁厂低品质余热难以利用的难题。将钢铁厂0.03MPa以上的余热收集用于海水淡化,国内首创双热压缩器技术和变负荷调节技术,可以根据余热品质和数量随时调节海水淡化工况,解决了钢铁厂因季节变化和产能变化造成的蒸汽放散题问题。

3、开发了以“热膜耦合-提钙提镁”为核心的浓海水综合利用工艺,既解决了膜法海水淡化冬季海水需要加热的问题,又解决了浓海水高硬度容易造成膜污堵的问题,将浓盐水的高浓度和高温度转化为化工企业制碱的成本优势,并从中提取化工副产品,实现了海水淡化和化工企业的产业融合,将浓盐水变废为宝的同时还解决了海洋环境污染问题。

4、完成了大型热法海水淡化设备自主设计和现场加工制造,大幅节省了海水淡化设备的投资成本。自主设计平行六面体形状在国内属首次使用,该设计取消了检修效,使得内部空间利用更加合理,设备现场加工制造填补了国内空白,提升了国内大型海水淡化设备加工制造的整体水平。

5、发明了大型热法海水淡化设备的化学清洗技术,解决了设备结垢造成的运行效率降低的问题,该技术不仅针对常规碳酸盐垢,对硫酸盐垢也有很好的去除效果,同时还能很好保护设备内部贵金属换热管不被腐蚀。

技术经济指标:热法海水淡化系统热效率从30%提高至80%以上,浓盐水创造出0.21元/吨的附加价值,海水淡化成本从之前10元/吨左右降低至5.8元/吨,降幅40%以上。

推广应用及效益情况:通过应用该技术首钢京唐公司海水淡化成本大幅度降低,三友化工纯碱公司利用浓盐水进行化工制碱,变废为宝的同时还解决了海水污染的问题,该技术发表论文25篇,获得国家专利12项,其中发明专利8项,制定相关国家标准1项,行业标准2项,3年累计效益约2亿元。

推动科技进步的作用:低成本海水淡化集成优化技术开辟了一条“热-电-水-盐”四联产的能源综合利用路线,同时为国内海水淡化产业的发展起到了推动作用。

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