专利名称：一种多级换热的海水淡化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于海水淡化技术领域，涉及蒸馏法海水淡化技术。
背景技术：
海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程，通过脱除海水中的大部分盐类， 使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术，是解决全球淡水资源匮乏的重要 途径之一。至今海水淡化技术出现了数十种，但达到商业规模的主要有反渗透法和蒸馏法， 蒸馏淡化技术又分为多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏三种。从生产淡水的技术来说，这些方 法都是成熟的，然而海水淡化是个耗能的过程，如反渗透法主要是消耗电能，蒸馏法消耗的 是蒸汽和电能。制水成本高一直是制约海水淡化快速发展的关键因素。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种新的海水淡化系统，改善现有技术制水成本过高 的不足。本实用新型所采用的技术方案是一种多级换热的海水淡化系统，包括低温多效 蒸馏海水淡化装置、海水补给水泵、淡化产品水泵和浓海水排放泵，低温多效蒸馏海水淡化 装置的海水补给口与海水补给水泵连接，低温多效蒸馏海水淡化装置的淡化产品出口与淡 化产品水泵连接，低温多效蒸馏海水淡化装置的浓海水排放口与浓海水排放泵连接，其特 征在于所述多级换热的海水淡化系统还包括常压池式低温核供热反应堆、水泵一、一级换 热器、水泵二、二级换热器、水泵三和蒸发器，常压池式低温核供热反应堆和一级换热器的 热端由水泵一通过进出水通道连接，构成独立的水泵一流体循环单元，一级换热器的冷端 和二级换热器的热端由水泵二通过进出水通道连接，构成独立的水泵二流体循环单元，二 级换热器的冷端和蒸发器之间由水泵三通过进出水通道连接，构成独立的水泵三流体循环 单元，蒸发器的蒸汽出口与低温多效蒸馏海水淡化装置的蒸汽入口连接，蒸发器的排放口 与低温多效蒸馏海水淡化装置的浓海水排放口连接，低温多效蒸馏海水淡化装置的冷却水 出口与水泵二的入口连接。本实用新型所述的一种多级换热的海水淡化系统，其特征在于所述常压池式低温 核供热反应堆的燃料是核电站的乏燃料。本实用新型所述的一种多级换热的海水淡化系统，其特征在于所述水泵二流体循 环单元的运行压力是水泵一流体循环单元运行压力的1. 1-1. 8倍。本实用新型所述的一种多级换热的海水淡化系统，其特征在于所述低温多效蒸馏 海水淡化装置为盐水的最高蒸发温度介于阳 70°C的低温多效蒸馏海水淡化装置。本实用新型的工作原理是常压池式低温核供热反应堆使用核电站的乏燃料产生 热能，通过一级换热器和二级换热器的热交换使水泵三流体循环单元的水到蒸发器蒸发， 为低温多效蒸馏海水淡化装置提供满足使用要求的阳 70°C左右的蒸汽，预处理合格的 海水通过海水补给水泵加入低温多效蒸馏海水淡化装置，蒸汽和海水补给水在海水淡化装置中通过多次冷凝和蒸发过程，产生的淡水通过淡化产品水泵输送，而产生的浓海水则通 过浓海水排放泵排放。本实用新型的有益效果是本实用新型的海水淡化系统使用核电站的乏燃料为燃 料产生热能，不但节约昂贵的核废料处置费用，而且变废为宝，使海水淡化系统的制水成本 大幅度降低，海水淡化系统的吨水成本可控制在2. 5元以下，使本实用新型海水淡化系统 具备了大规模市场推广的条件，从而缓解淡水资源紧缺的局面。核反应堆为常压池式低温 核供热反应堆，是全球公认最安全可靠的核反应堆形式。在核反应堆和海水淡化装置之间 设置了一级换热器、二级换热器和蒸发器三道实体屏蔽，并且水泵二流体循环单元的运行 压力高于水泵一流体循环单元的运行压力，确保了在任何情况下淡化产品水不会受到核污 染或核辐射，具备最高的安全性。低温多效海水淡化装置为盐水的最高蒸发温度介于阳 70°C的低温多效海水淡化装置，可以确保使用核电站乏燃料即可达到系统热值要求。
本实用新型有一幅附图，图1是本实用新型海水淡化系统的的原理框图。图中1、常压池式低温核供热反应堆，2、水泵一，3、一级换热器，4、水泵二，5、二级 换热器，6、水泵三，7、蒸发器，8、低温多效蒸馏海水淡化装置，9、海水补给水泵，10、淡化产 品水泵，11、浓海水排放泵。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。实施例包括盐水的最高蒸发 温度介于阳 70°C的低温多效蒸馏海水淡化装置8、海水补给水泵9、淡化产品水泵10和 浓海水排放泵11，还包括以核电站的乏燃料为燃料的常压池式低温核供热反应堆1、水泵 一 2、一级换热器3、水泵二 4、二级换热器5、水泵三6和蒸发器7，低温多效蒸馏海水淡化 装置8的海水补给口与海水补给水泵9连接，低温多效蒸馏海水淡化装置8的淡化产品出 口与淡化产品水泵10连接，低温多效蒸馏海水淡化装置8的浓海水排放口与浓海水排放泵 11连接，常压池式低温核供热反应堆1和一级换热器3之间由水泵一 2通过进出水通道连 接，构成独立的水泵一流体循环单元，一级换热器3和二级换热器5之间由水泵二 4通过进 出水通道连接，构成独立的水泵二流体循环单元，水泵二 4流体循环单元的运行压力是水 泵一 2流体循环单元运行压力的1. 1-1. 8倍。二级换热器5和蒸发器7之间由水泵三6通 过进出水通道连接，构成独立的水泵三流体循环单元，蒸发器7的蒸汽出口与低温多效蒸 馏海水淡化装置8的蒸汽入口连接，蒸发器7的排放口与低温多效蒸馏海水淡化装置8的 浓海水排放口连接，低温多效蒸馏海水淡化装置8的冷却水出口与水泵二 4的入口连接。实施例的工作流程是常压池式低温核供热反应堆1使用核电站乏燃料产生热 能，通过水泵一 2流体循环单元中的水通过一级换热器3，将热能传递给水泵二 4流体循环 单元中的水，水泵二 4流体循环单元的运行压力高于水泵一 2流体循环单元的运行压力，并 将热能通过二级换热器5传递给水泵三6流体循环单元中的水，水泵三6流体回路中的水 进到蒸发器7中蒸发，产生的蒸汽进入低温多效蒸馏海水淡化装置8中，合格的海水补给水 通过海水补给泵9送到低温多效蒸馏海水淡化装置8中，与蒸发器7中蒸发产生的蒸汽经过公知的多效蒸馏过程生产淡化产品水，并通过淡化产品水泵10输送出去，而海水淡化产 生的浓海水则通过浓海水排放泵11进行排放。
权利要求1.一种多级换热的海水淡化系统，包括低温多效蒸馏海水淡化装置(8)、海水补给水 泵(9)、淡化产品水泵(10)和浓海水排放泵(11)，低温多效蒸馏海水淡化装置(8)的海水 补给口与海水补给水泵(9)连接，低温多效蒸馏海水淡化装置(8)的淡化产品出口与淡化 产品水泵(10)连接，低温多效蒸馏海水淡化装置(8)的浓海水排放口与浓海水排放泵(11) 连接，其特征在于所述多级换热的海水淡化系统还包括常压池式低温核供热反应堆(1)、水 泵一( 、一级换热器C3)、水泵二(4)、二级换热器( 、水泵三(6)和蒸发器(7)，常压池式 低温核供热反应堆(1)和一级换热器(3)的热端由水泵一( 通过进出水通道连接，构成 独立的水泵一流体循环单元，一级换热器C3)的冷端和二级换热器( 的热端由水泵二(4) 通过进出水通道连接，构成独立的水泵二流体循环单元，二级换热器的冷端和蒸发器(7)之间由水泵三(6)通过进出水通道连接，构成独立的水泵三流体循环单元，蒸发器(7) 的蒸汽出口与低温多效蒸馏海水淡化装置(8)的蒸汽入口连接，蒸发器(7)的排放口与低 温多效蒸馏海水淡化装置(8)的浓海水排放口连接，低温多效蒸馏海水淡化装置(8)的冷 却水出口与水泵二 的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种多级换热的海水淡化系统，其特征在于所述常压池式低 温核供热反应堆(1)的燃料是核电站的乏燃料。
3.根据权利要求1所述的一种多级换热的海水淡化系统，其特征在于所述水泵二流体 循环单元的运行压力是水泵一流体循环单元运行压力的1. 1-1. 8倍。
4.所述的一种多级换热的海水淡化系统，其特征在于所述低温多效蒸馏海水淡化装置(8)为盐水的最高蒸发温度介于55 70°C的低温多效蒸馏海水淡化装置。
专利摘要一种多级换热的海水淡化系统，包括低温多效蒸馏海水淡化装置、海水补给水泵、淡化产品水泵和浓海水排放泵，还包括常压池式低温核供热反应堆、一级换热器和水泵一构成的独立的水泵一流体循环单元，一级换热器、二级换热器和水泵二构成的独立的水泵二流体循环单元，二级换热器、蒸发器和水泵三构成独立的水泵三流体循环单元，蒸发器与低温多效蒸馏海水淡化装置连接，低温多效蒸馏海水淡化装置的冷却水出口与水泵二的入口连接。其有益效果是使用核电站的乏燃料，不但节约昂贵的核废料处置费用，而且变废为宝，使制水成本大幅度降低，具备了大规模市场推广的条件。核反应堆安全可靠，并设置了三道实体屏蔽，确保淡化产品水不会受到核污染或核辐射。
文档编号C02F1/04GK201914937SQ20102069149
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者李雪民, 王光儒 申请人:一重集团大连设计研究院有限公司, 中国第一重型机械股份公司