以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统的制作方法

1.本实用新型涉及海水淡化领域，尤其涉及一种以电厂排出的热烟气源为热源的低温多效海水淡化装置。


背景技术：

2.水资源是指在一定经济技术条件下可被人类利用的淡水资源的总称。水资源短缺是全球性问题。大规模海水淡化是解决淡水危机的有效途径。
3.蒸馏法海水淡化，适宜大规模制取淡水，但需要消耗大量热能。针对沿海火力发电厂的运行特点，电厂本身有大量废热产生，比如锅炉出口具有一定温度的烟气。另一方面，电厂为获取淡化水，则需要从汽轮机抽汽进行海水淡化制水。


技术实现要素：

4.本实用新型所解决的技术问题在于提出的一种以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，其特点是用电厂的锅炉排烟作为热源，解决了海水淡化需要消耗大量热能的问题，降低海水淡化制水的成本。
5.本实用新型所采用的技术手段如下所述。
6.一种以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，包括用于产生蒸汽的闪蒸装置，该闪蒸装置产生的蒸汽经过第一管路进入低温多效海水淡化装置首效，海水淡化装置首效产生凝结水经过第二管路返回闪蒸装置；所述闪蒸装置具有热水进水管路和冷水出水管路，热水进水管路和冷水出水管路连接烟气换热器，该烟气换热器具有热烟气进口和冷烟气出口，该烟气换热器用以吸收烟气热量，所述热烟气进口通过烟气管道连接电厂排出的热烟气，所述冷烟气出口通过出口烟气管道连接除尘器；所述闪蒸装置设一路补水管道，用于闪蒸装置补水。
7.优选的,所述烟气换热器位于锅炉空预器与锅炉除尘器之间的烟道处，或位于引风机与脱硫塔之间的烟道处。
8.优选的,所述进入烟气换热器的热烟气温度为130℃、在烟气换热器出口的烟气温度为90℃；所述闪蒸装置产生的低温循环水温度约为65℃，经烟气换热器加热后的循环水温度升高到120℃，其为120℃的液态水。
9.本实用新型所产生的有益效果如下。
10.本实用新型能够通过利用电厂烟气低品位的烟气热量，降低海水淡化制水的热成本，从而制水成本。本实用新型由于采用热水作为热量传递的媒介，使得海水淡化装置的布置非常灵活，可布置于烟道附近，亦可布置在距离锅炉烟道较远位置。
11.本实用新型除了应用于对海水进行淡化外，还可以应用低温多效蒸馏法原理制取除盐水，采用该方法，有利于降低电厂除盐水制取的成本。
附图说明
12.图1为本实用新型的具体结构框图。
13.图号说明：
14.1、低温多效海水淡化装置首效，11、第一管路，12、第二管路，3闪蒸装置，31、热水进水管路，32、冷水出水管路，2、烟气换热器，21、热烟气进口，22、冷烟气出口，20、烟气管道，33、补水管道。
具体实施方式
15.本实用新型保护一种以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，其热源来自锅炉空预器出口或者锅炉引风机出口的烟气，以下以烟气取自空预器后，除尘器前为例进行说明。
16.参照图1，本实用新型为一种以烟气为热源的低温多效海水淡化装置，包括用于产生蒸汽的闪蒸装置3，设于锅炉烟道上的烟气换热器2，以及常规的低温多效海水淡化装置。
17.闪蒸装置3具有热水进水管路31和冷水出水管路32，热水进水管路31和冷水出水管路32连接烟气换热器2，该烟气换热器2具有热烟气进口21和冷烟气出口22，该热烟气进口21通过烟气管道20连接电厂排出的热烟气，冷烟气出口22通过出口烟气管道连接除尘器，烟气换热器2设于烟气管道上用以吸收烟气热量并将热量传递至冷水出水管路32中的冷水，实现烟气热量的回收利用。
18.另外闪蒸装置3还设一路补水管道33，用于按需向闪蒸装置3补水。
19.上述烟气换热器2通常安装于如图所示的锅炉空预器与锅炉除尘器之间的烟道内，也可以安装于引风机与脱硫塔之间，即烟气换热器2所利用的热烟气通常为锅炉空预器排出的热烟气或锅炉引风机后的热烟气。
20.上述闪蒸装置1是蒸汽发生装置，功能在于产生饱和蒸汽，利用热水通过减压产生对应低压饱和蒸汽及饱和水。系统运行时，热水进入闪蒸装置3，通过减压产生低压饱和蒸汽，低压饱和蒸汽经过第一管路11进入低温多效海水淡化装置首效1，低温多效海水淡化装置首效1产生凝结水经过第二管路12返回闪蒸装置3，低温多效海水淡化装置首效1再按传统方式逐效制水，即完成闪蒸装置3与低温多效海水淡化装置首效1的配合应用。
21.同时，闪蒸装置3产生的低温循环水温度约为65℃，该低温循环水经过循环水泵加压后进入烟气换热器2加热，经加热后的循环水温度可以升高到120℃左右，120℃仍为液态水，高温循环水返回闪蒸装置3再参与闪蒸过程，压力降低，沸点降低，产生饱和蒸汽。
22.130℃热烟气经过烟气管道20进入烟气换热器2，经过在烟气换热器2冷却至90℃的烟气进入除尘器，之后再依次经过引风机、脱硫装置，最终排入大气。
23.海水淡化装置末效产生的蒸汽由凝汽器冷却。这里的海水淡化装置和相关设备是现有技术，本领域技术人员可以依据需求设置补水口、放水口、管路及泵等相关设备。
24.以下举例说明，汽轮机系统以某660mw燃煤机组相关烟气参数进行计算并结合目前2.5万吨/天低温多效设备的技术参数估算该工艺系统性能。
25.具体估算数值如下表。
[0026][0027][0028]
从上表计算结果可以看出，如果将烟气余热全部利用，单台660mw机组，可以产生8700t淡化水，产水量可观。
[0029]
本实用新型能够利用火力发电厂烟气的余热进行海水淡化，从而大大降低海水淡化用热成本，降低制水成本。
[0030]
此外，由于本系统将进入脱硫装置烟气温度降低，有利于降低脱硫运行耗水量。
[0031]
本实用新型由于采用热水作为热量传递的媒介，使得海水淡化装置的布置非常灵活，易于工程实施。
[0032]
最后，对于非沿海地区火力发电厂，还可以采用该系统原理制取除盐水，降低电厂除盐水制取成本。


技术特征：
1.一种以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，其特征在于，包括用于产生蒸汽的闪蒸装置(3)，该闪蒸装置(3)产生的蒸汽经过第一管路(11)进入低温多效海水淡化装置首效(1)，海水淡化装置首效(1)产生凝结水经过第二管路(12)返回闪蒸装置(3)；所述闪蒸装置(3)具有热水进水管路(31)和冷水出水管路(32)，热水进水管路(31)和冷水出水管路(32)连接烟气换热器(2)，该烟气换热器(2)具有热烟气进口(21)和冷烟气出口(22)，该烟气换热器(2)用以吸收烟气热量，所述热烟气进口(21)通过烟气管道(20)连接电厂排出的热烟气，所述冷烟气出口(22)通过出口烟气管道连接除尘器；所述闪蒸装置(3)设一路补水管道(33)，用于闪蒸装置(3)补水。2.如权利要求1所述的以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，其特征在于，所述烟气换热器(2)位于锅炉空预器与锅炉除尘器之间的烟道处，或位于引风机与脱硫塔之间的烟道处。3.如权利要求1所述的以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，其特征在于，进入烟气换热器(2)的热烟气温度为130℃、在烟气换热器(2)出口的烟气温度为90℃；所述闪蒸装置(3)产生的低温循环水温度约为65℃，经烟气换热器(2)加热后的循环水温度升高到120℃，其为120℃的液态水。

技术总结
本实用新型一种以烟气为热源的低温多效海水淡化的工艺系统，包括用于产生蒸汽的闪蒸装置，该闪蒸装置具有热水进水管路和冷水出水管路，热水进水管路和冷水出水管路连接闪蒸装置，该闪蒸产生的蒸汽经过第一管路连接低温多效海水淡化装置首效蒸汽进口，低温多效海水淡化装置首效产生的凝结水经过第二管路返回闪蒸装置，闪蒸装置的热水进水管路和冷水出水管路另一侧连接烟气换热器，烟气换热器安装于锅炉空预器与除尘器之间的烟道中，或者安装于引风机与脱硫装置之间烟道上，闪蒸装置安装于海水淡化装置首效蒸汽入口附近。本实用新型给出一种以电厂排出的烟气为热源的低温多效海水淡化装置，有利于降低海水淡化制水成本。有利于降低海水淡化制水成本。有利于降低海水淡化制水成本。


技术研发人员：张文杰 李丁 徐梓原
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
技术研发日：2021.04.01
技术公布日：2021/12/14