专利名称：低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及低温多效海水淡化装置物料水供水系统，可提高设备整体效率，降低 设备结垢倾向，提高设备运行安全性。
背景技术：
低温多效海水淡化设备物料水供水系统目前一般采用一级平流供水系统和多级 逆流喷淋供水系统两种方式。图1为现有一级平流供水系统事例，该系统物料水经凝汽器1 后引出，由一级物料水泵2升压后同时作为供应九效海水淡化设备的物料水。为提高热效 率，该供水系统设置了三级物料水中间回热加热器A、B、C，利用中间效蒸发器内的蒸汽与物 料水进行换热。对于效数较多的低温多效海水淡化设备采用一级平流供水系统，物料水供 水量大，盐水浓缩倍率低，设备热效率较低，一级平流供水中间物料水回热加热器设置较多 时，各效需要供水压力不同，一级泵供水泵消耗功率较大，单位制水电耗高。对于多级逆流喷淋供水系统，物料水首先进入低温效组，从低温效组排出盐水经 泵升压作为高温效的物料水。多级逆流供水系统高温效盐水浓度最高，易造成设备结垢，限 制了一效的最高温度和设备整体的浓缩倍率。对于多级逆流物料水供水系统最高效组的盐 水需要和喷淋物料水分开，一般设置外置式闪蒸设备，系统复杂。
发明内容
为克服现有低温多效海水淡化设备物料水供水系统的不足，提出了中间回热多级 喷淋物料供水系统。因此，本发明采用的技术方案是低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水 系统，包含有凝汽器和多个串联的蒸发器效，由凝汽器出来的物料水经过一级物料水泵升 压后进入蒸发器内，其特征在于蒸发器至少被分为高温效组和低温效组，物料水经升温后 进入蒸发器高温效组，作为蒸发器高温效组的物料水供水，蒸发器高温效组排放的盐水升 压降温后作为低温效组物料水供水；该系统中设置中间物料水换热加热器，一级物料水泵 升压后的物料水经中间物料水换热加热器加热后进入蒸发器高温效组，蒸发器高温效组的 盐水逐级回流，经中间物料水泵升压后进入中间物料水换热加热器，加热一级物料水泵升 压后物料水，本身降温作为低温效组的物料水。其次，本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，蒸发器还包含 有中温效组，蒸发器高温效组排放的盐水降温升压后作为蒸发器中温效组的物料水，蒸发 器中温效组排放的盐水降温升压后作为蒸发器低温效组的物料水；该系统设多级中间物料 水换热加热器，物料水经多级中间物料水换热加热器加热后进入蒸发器高温效组，蒸发器 高温效组的盐水逐级回流，经中间物料水泵升压后进入中间物料水换热加热器，加热上一 级物料水，本身降温作为下一效组的物料水。再次，本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，蒸发器低温效 组设置调节供水装置，调节供水装置由一级物料水泵后引出一路供水至蒸发器低温效组物料水供水管道防止物料水温过高以及调济不同负荷条件下物料水量的平衡。最后，本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，还包含有物料 水回热加热器，将各温度效组中温度相对较低的蒸发器中的蒸汽与物料水进行换热，加热 后的物料水送入温度相对较高的蒸发器中。本发明的有益效果是本发明系统和一级平流供水系统相比，提高了海水淡化的盐水浓缩倍率，由于浓 缩倍率的提高，减少了随盐水排出系统的热量，提高了设备的制水热效率。采用多级供水系 统，物料水总量降低，降低了单位制水电耗率。在海水低温季节，需要对物料水回热加热热 量降低，海水预热器和成品水回热加热器设备费用可以降低。对于效数较多的一级平流供 水，为降低物料水供水欠热，一般设置蒸汽回热加热器(物料水回热加热器)，本系统采用 中间物料水换热加热器，可替代部分蒸汽回热加热器。由于物料水换热加热器为水水换热 器，换热效率高于蒸汽回热加热器，设备费用可有一定的降低。由于物料水总量降低和泵的 扬程和各效组的供水压力一致，泵的综合电耗可以降低，降低了单位制水电耗率。本发明系统和多级逆流物料水供水系统相比，本系统低含盐高温物料水进入高温 效，高含盐低温物料水进入低温效，物料水和对应效的供水温度相对应，降低了设备结垢的 倾向，设备的运行更为安全，可进一步提高设备浓缩倍率，提高设备效率。该系统由于盐水 自然由高温效向低温效逐级排放，不需要再设置外置式闪蒸设备，使系统简化。
图1为现有一级平流供水系统事例；图2为本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统的一个较佳实 施例；图3为本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统的另一个较佳 实施例；图4为低温多效海水淡化设备盐水浓度和温度适用变化曲线。
具体实施例方式为能使贵审查员清楚本发明的组成，以及实施方式，兹配合图式说明如下图2为本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统的一个较佳实 施例，该低温多效海水淡化设备采用9效，第1效至第4效为高温效组，第5效至第9效为 低温效组，设置TVC在第6效，设一级中间物料水换热加热器，物料水采用两级喷淋。其中， 一级物料水泵2与高温效组的供水端相连，高温效组的排水端和低温效组的供水端相连， 系统内设置一级中间物料水换热加热器3，该中间物料水换热加热器3的入水端与一级物 料水泵2相连，出水端与高温效组的供水端相连，该中间物料水换热加热器3的换热入口端 与高温效组的排水端相连，其换热出口端与低温效组的供水端相连。新鲜海水作为物料水进入凝汽器1，物料水经凝汽器1后，经过一级物料水泵2升 压，然后进入一级中间物料水换热加热器3，升压后的物料水与第4效排放的盐水进行换 热，升温后的物料水进入前四效物料水供水，蒸发器高温效组物料水浓缩后盐水逐级回流 至第4效，第4效排放的盐水经二级物料水泵4升压后进入一级中间物料水换热加热器3，与升压后的物料水进行换热，温度降低后作为后五效物低温效组的物料水供水。另外，该系统为提高设备效率还设置了两级物料水回热加热器物料水回热加热 器一 A和物料水回热加热器二 B，利用3效和7效后的蒸汽加热物料水。第9效排放的盐水 经过盐水排放泵6后进入海水预热器7与海水进行换热，然后进入盐水排放系统。第9效 收集的成品水经过成品水泵8后进入成品水冷却器9，与新鲜的海水进行换热，然后进入成 品水储蓄设备，加热后的海水进入凝汽器1。上述二级物料水供水系统，为防止末效物料水温过高，为调济不同负荷条件下物 料水量的平衡，于低温效组内设置调节供水装置5，调节供水装置5由一级物料水泵后引出 一路供水至低温效组供水管道靠近末效位置。图3为本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统的另一个较佳 实施例，该低温多效海水淡化设备采用12效，第1效至第5效为高温效组，第6效至第9效 为中温效组，第10效至第12效为低温效组，设置TVC在第6效，设两级中间物料水换热加 热器，物料水采用三级喷淋，取消了物料水回热加热器。高温效组的排水端与中温效组的供 水端相连，中温效组的排水端和低温效组的供水端相连，系统内设置了二级中间物料水换 热加热器，物料水经二级中间物料水换热加热器加热后进入蒸发器高温效组，蒸发器高温 效组的盐水逐级回流，经中间物料水泵升压后进入中间物料水换热加热器，加热上一级物 料水，本身降温作为下一效组的物料水。具体来讲中温效组内第7效排放的盐水经三级物料水泵11升压后进入一级中间 物料水换热加热器3，与一级物料水泵2后的物料水进行换热，换热后的物料水进入二级中 间物料水换热加热器10，降温后的盐水进入低温效组作为低温效组的物料水供水。高温效 组内第4效排放的盐水经二级物料水泵4升压后进入二级中间物料水换热加热器10，与一 级中间物料水换热加热器3后的物料水换热，物料水二次升温后进入高温效组作为高温效 组的物料水供水，降温后的盐水进入中温效组作为中温效组的物料水供水。上述三级物料水供水系统，为防止末效物料水温过高，为调济不同负荷条件下物 料水量的平衡，于低温效组内设置调节供水装置5，调节供水装置5由一级物料水泵后引出 一路供水至低温效组物料供水管道靠近第10效位置。需要说明的是，本发明中的调节供水 装置5的具体位置，需要对具体实施的情况进行设计，其目的是对末效(低温效组)水温进 行调济，并不限定具体的位置。图4是低温多效海水淡化设备盐水浓度和温度适用变化曲线，此曲线为海水淡化 设备通用曲线。本发明物料水供水系统对高温效供应的是低浓度海水，低温效物料水供应 的是高浓度盐水，由图4可以看出，低温效组可以采用较高的浓盐水作为物料水，可保证设 备不产生结垢现象。本发明系统由于低温效为浓盐水，和逆流多级物料水供水系统相比，可 以进一步提高低温多效海水淡化设备的浓缩倍率，相应系统的效率得到提高，由于排放盐 水浓度提高对于盐水综合利用也更为有利。本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统与现有一级平流供水 系统相比，存在如下优势第一采用一级平流供水物料水耗水量大，二级供水系统由于采用一级供水后的 盐水作为二级供水，总水量较大幅度降低。二级供水系统由于物料水总水量的降低，海水低 温时保证凝汽器后物料水温度时，凝汽器进口温度要低于一级平流供水系统，同时海水预热器和成品水换热器由于物料水总量降低，出口水温要求降低，两台换热器换热量有较大 幅度降低，设备费用降低。二级供水系统方案减少了一级物料水回热加热器，并且由于7效 的物料水回热加热器物料水量降低，换热量减少，设备费用也得到降低。第二 一级平流供水系统的物料水泵需要将全部物料水升压至满足1效物料水供 水压力要求，但其它各效不需要如此高压力供水，对于8、9效需要供水压力很低，由于供水 量大，升压的无效功大，造成物料水泵消耗功率较大。对于二级供水系统，一级供水流量满 足前四效流量和压力要求，泵功率可以较大的降低，无效功降低。二级物料水供水流量进一 步降低，需要扬程降低较多，二级供水系统综合电耗较大的低于一级平流物料水供水系统。第三一级平流物料水供水系统，海水经一次蒸发浓缩，排放盐水量大，对应排放 低端损失热量大，整体热效率低。二级物料水供水系统，海水淡化过程中经过二次浓缩，浓 缩倍率高，排放盐水量要小，低端热损失也随之降低，整体设备热效率得到提高。第四对于一级平流物料水供水系统，为控制浓缩倍率各效物料水的喷淋密度需 要控制，不能太高，多级物料水供水系统由于浓缩倍率提高，可以适当提高高温效的物料水 喷淋密度，喷淋密度的提高可降低蒸发器设备结垢的倾向，提高设备运行的安全性。
权利要求
低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，包含有凝汽器和多个串联的蒸发器效，由凝汽器出来的物料水经过一级物料水泵升压后进入蒸发器内，其特征在于蒸发器至少被分为高温效组和低温效组，物料水经升温后进入蒸发器高温效组，作为蒸发器高温效组的物料水供水，蒸发器高温效组排放的盐水升压降温后作为低温效组物料水供水。
2.如权利要求1所述的低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，其特征在 于该系统中设置中间物料水换热加热器，一级物料水泵升压后的物料水经中间物料水换 热加热器加热后进入蒸发器高温效组，蒸发器高温效组的盐水逐级回流，经中间物料水泵 升压后进入中间物料水换热加热器，加热一级物料水泵升压后物料水，本身降温作为低温 效组的物料水。
3.如权利要求1所述的低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，其特征在 于蒸发器还包含有中温效组，蒸发器高温效组排放的盐水降温升压后作为蒸发器中温效 组的物料水，蒸发器中温效组排放的盐水降温升压后作为蒸发器低温效组的物料水。
4.如权利要求3所述的低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，其特征在 于该系统设多级中间物料水换热加热器，物料水经多级中间物料水换热加热器加热后进 入蒸发器高温效组，蒸发器高温效组的盐水逐级回流，经中间物料水泵升压后进入中间物 料水换热加热器，加热上一级物料水，本身降温作为下一效组的物料水。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料 供水系统，其特征在于蒸发器低温效组设置调节供水装置，调节供水装置由一级物料水泵 后引出一路供水至蒸发器低温效组物料水供水管道防止物料水温过高以及调济不同负荷 条件下物料水量的平衡。
6.如权利要求1或2中所述的低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，其 特征在于还包含有物料水回热加热器，将各温度效组中温度相对较低的蒸发器中的蒸汽 与物料水进行换热，加热后的物料水送入温度相对较高的蒸发器中。
全文摘要
本发明低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水系统，设中间物料水换热器，物料水经一级或多级物料水回热换热器加热后进入蒸发器高温效组，高温效组的盐水逐级回流，经中间物料水泵升压后进入中间物料水换热加热器，加热上一级物料水，本身降温作为下一效组的物料水，和一级平流供水系统相比，提高了设备的浓缩倍率，提高了制水热效率，降低了设备总物料水供水量，降低了单位制水电耗率，减少了物料水供水加热设备的换热量，设备费用有一定的降低；和多级逆流物料水供水系统相比，低盐度物料水对应高温效，高浓度物料水对应低温效，降低了设备的结垢倾向，设备的运行更为安全。
文档编号C02F103/08GK101885548SQ201010191349
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者刘利, 彭红文, 李丁, 李焱, 王德义, 陈 光 申请人:中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司