探讨海水淡化在火力发电厂中的设计

＊苏囿廷孙琴英

（1.中国电建集团甘肃能源巴基斯坦代表处 甘肃 730000 2.中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司 甘肃 744100）

探讨海水淡化在火力发电厂中的设计

＊苏囿廷1孙琴英2

（1.中国电建集团甘肃能源巴基斯坦代表处 甘肃 730000 2.中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司 甘肃 744100）

伴随着科学技术的不断优化，沿海地区的经济水平在国民经济体系中占据了更加重要的位置，要想进一步提高整体管理效果和综合处理水平，在实际管理模型和管控要求得到有效落实的基础上，海水淡化项目的落实能降低海水淡化成本。本文从海水淡化技术的研究背景出发，对火力发电厂中利用海水淡化技术的条件进行了简要分析，集中阐释了技术设计系统的相关要素，旨在为相关部门提供有价值的设计建议，以供参考。

海水淡化；火力发电厂；条件；设计系统

1.海水淡化技术的研究背景

基于我国水资源项目的发展背景，如何建构更加有效的系统化管理机制是管理企业需要在实际管理机制建立过程中着重分析和管控的。不仅要大力满足全面节水要求，也要着重提高用水效率，积极落实海水有效利用，保证水资源结构的集中优化，进一步提升跨流域调水机制，确保水资源管理效果的最优化，也能有效解决缺水问题，保证海水淡化利用项目的最优化。正是基于此，为了更好的满足全球水资源危机处理要求，要建立系统化的海水淡化技术，确保整体管理结构和运行维度的最优化。

另外，海水淡化项目的能耗主要来自于电力以及蒸汽项目，不仅能提供最优化的电源，也能一定程度上保证公用设施供水以及排水项目符合需求。在海水淡化项目中，要在优化升级电厂结合项目的基础上，确保资源的共享以及项目优势互补。例如，在天津的北疆电厂中，利用了4套TVCMED，能保证每天两万五立方米的淡化量，并在0．06兆帕到0．58兆帕之间有效运行，真正发挥其装置的实际水平。

2.火力发电厂中利用海水淡化技术的条件分析

在火力发电厂运行过程中，要利用大量的冷却水，不同容量发电厂冷却水也存在差异，由于电厂内部主要采取的是直流冷却项目，对于海水量的需求较大，因此，要在实际管理机制建立和运行过程中，积极践行相关项目运行管理机制。

例如，某火力发电厂每天10万立方米规模的取水量，排水量控制在15吨左右，仅仅是电厂冷却海水量的15t左右，正是基于此，在火力发电厂中建设海水淡化装置和相应设备，能保证火电厂取水设置和排水设施的同步优化。该火力发电厂还安排了600MW机组的配套锅炉，其蒸发量约为每小时2008吨，一般而言，按照千克计冷凝器释放的汽化潜热，能维持在每千克2380千焦到2420千焦之间，每个小时11t冷却水的水温花上升约为10摄氏度。

3.火力发电厂中利用海水淡化技术的设计系统

(1)借助海水淡化技术设计取水系统

在实际管理机制建立过程中，要结合实际需求建构更加系统化的取水系统，确保管理维度和管控措施的实际效果，也为了进一步提升整体管理机制的实际效果，利用火电厂的取水设施建构系统化的管理模型，将一部分冷却用水作为海水淡化装置。海水淡化装置的原水，要从火电厂的凝汽器冷却水管的出口进行有效接入，并且保证保温管道能有效的对其海水淡化装置进行系统化前处理，一定程度上优化整体管理模型的控制措施。

(2)借助海水淡化技术设计排水系统

在火电厂冷却水进行排放的同时，要对排放渠进行有效控制和集中升级，将海水淡化浓海水后，能进行有效的排入操作。借助大量冷却水稀释过程，能有效降低其排入环境的实际盐度和管理机制，确保控制模型和运维体系的全面性，也为项目优化装置结构提供有效的运行机制，保证运行和管理层级之间的有效性。若是每天排入大海的浓海水量为15万吨，则600MW机组的直流冷却海水混合后，能有效的升高直流冷却海水混合浓度。因而，其实际运行过程中，对于海洋环境的影响要远远低于单独型电化厂设置机制。

另外，在利用火电厂现有的排水设置和取水设置进行项目操作的过程中，能有效节约工程投资造价，其投资项目占海水淡化工程总投资数量的10%到30%。

(3)借助海水淡化技术设计低温多效系统

将海水淡化技术应用在火力发电厂中，应用的是LTMED装置，能在提升效率的基础上，建构更加有效的管理机制和管控措施，确保管理维度和管理需求之间的贴合度。装置主要是利用水平管和降膜式蒸发冷凝器，能借助蒸汽释放的潜热循环过程对相关项目进行集中处理和综合管控。主要是借助连续步骤对容器内部的温度和压力进行处理，并且进一步平衡液-汽支点。

采取蒸汽热压缩装置，在实际运行结构建立过程中，能对相关装置的运行维度进行有效控制。其中，将汽机获取的1．0ata以上的压力和低温多效蒸馏海水装置进行结合，能提高实际效果，确保管理维度和管控要求的实际效果。值得注意的是，在对压力位以上的抽汽参数进行分析时，主要是借助蒸汽喷射式热压缩运行，能在提高海水淡化装置造水比例的同时，确保热压缩机能发挥其耐用特性。

(4)借助海水淡化技术设计电厂反渗系统

①基本淡化流程

在海水淡化技术应用过程中，要结合海域实际情况进行系统化处理，并且对海域基本情况以及浊度等进行有效处理和分析，若是利用常规反渗透脱盐预处理工艺，并不能完全有效满足要求，需要对海水进行有效的前处理，主要是采用澄清操作、沉淀工艺以及粗过滤工艺操作，能在保证使用效率的同时，提升整体多级过滤的质量，并且借助澄清工艺操作能有效的对浊度宽的海水进行优化处理，确保药剂成本效率的最优化。利用海水前处理机制，能在提高过滤效果的基础上，保证海水浊度控制在5°以下。也就是说，相关技术管理人员主要是利用超微滤技术进行海水预处理，尽管相较于传统的处理工艺成本较高，但是整体效果更好，且应用效果和应用模型更加有效。除此之外，在实际系统设计过程中，技术人员还需要利用PX型能量处理回收装置，主要是针对中小型海水，进行系统化淡化管控，采取和效率项目较为接近的框架体系，能有效的升级能量回收装置，确保能量运行和管理模型的综合升级，并且主要是采用高压泵PX能量回收装置等，从而一定程度上提高组合设计项目的运行维度。

在装置淡化工艺操作过程中，还需要对反渗透本体工艺设计项目进行综合优化，确保回收率能控制在40%到50%之间，在海水淡化装置优化处理的基础上，确保反渗透海水淡化膜元件的效率能达到最优化。对于产水后处理项目进行集中管控，并且对产品水质要求展开调研，只有保证PH数值得以有效调整，才能保障矿物质元素发挥其实际价值，保证装置产水电导控制在80到300之间，不仅要设置常规化处理元件，还需要有效搭配一级反渗透处理装置和离子交换装置，确保水质要求符合实际管理维度。合理化设计排水设置，将其和取水口的距离进行优化，减少海流将浓海水传送至取水口区域，从而有效的处理取水浓度和盐度。对排水口进行有效的扩散处理，能有效降低浓盐水对海水环境的处理，将其排水投资项目的规模降低到最低。

②平均温度设置方案

按照平均温度对某地区火力电厂海水淡化项目进行综合设计，经过实时调研，要结合参数对其进行集中分析。

A．温度为12摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为735、污堵因子0．85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为62．3mg/L、能耗为5．15kWh/m3。

B．温度为20摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为735、污堵因子0．85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为110．7mg/L、能耗为4．63kWh/m3。

C．温度为20摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为700、污堵因子0．85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为105．7mg/L、能耗为4．74kWh/m3。

D．温度为20摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为595、污堵因子0．85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为90．3mg/L、能耗为5．16kWh/m3。

数据中，在20摄氏度时，采用了不同的膜元件数量，能产生差异化较大的系统能耗数值以及产水TDS数据，而随着膜元件数量的减少，产水TDS就会出现减少的问题，也正是基于此，减少膜元件减低系统的整体造价，从而提升水质量。

③最低温度设置方案

在最低温度基准上，设置相关方案的同时，要保证供水量的完整度，从而升级整体海水淡化装置实效性，确保温度控制在2摄氏度时，膜元件较为安全，将其作为极限值，再按照平均温度测法对其进行系统化分析，升级设计方案的实际价值和有效性。

结束语

综上所述，在火力电站进行海水淡化处理时，要将成本管理项目作为主要管理模型，借助海水淡化技术、材料应用机制以及设备管理模型等，提高整体运行维度的实效性，不仅能有效降低吨水投资的额度，也能对气耗量进行有效控制，确保节约化制水投资项目的优化运行。技术人员要结合实际需求，积极落实更加有效且具有针对性的管理措施，确保管理机制和运行技术符合整体水资源环保要求，升级管理项目的实效性价值和管理维度。只有实现环境保护项目的有序开展，才能按照参数要求提高效率和实际质量，为我国水资源管控项目的可持续发展奠定坚实基础。

[1]樊雄,张维润.膜法与蒸馏法海水淡化方法的技术经济比较[J].电力设备,2014,08(07):44-47.

[2]陈海平,兰俊杰,张才等.火电机组海水淡化系统能耗特性及其热力成本分析[J].动力工程学报,2013,33(04):303-308.

[3]樊雄,张维润.火力发电厂反渗透法海水淡化系统设计研究[J].水处理技术,2015,36(06):90-94.

苏囿廷（1987～），男，中国电建集团甘肃能源巴基斯坦代表处，研究方向：电厂化学。

孙琴英（1986～），女，中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司，研究方向：电厂化学。

((责任编：王恒)

Discussion of the Sea Water Desalination Design in Thermal Power Plant

Su Youting1, Sun Qinying2

（1.Pakistan Representative Office of Gausu Energy, China Power Construction Group, Gansu, 730000 2.Huating Power Generation Limited Liability Company, Gausu Energy, China Power Construction Group, Gansu, 744100)

Along with the constant optimization of science and technology, the economic level of coastal region plays an important role in national economy system and if we want to further improve the overall management effect and comprehensive treatment level, based on the implementation of practical management model and management and control requirement, the implementation of sea water desalination project can reduce the cost. In this paper, starting from the research background of sea water desalination technology, it has taken simple analysis of the conditions for adopting sea water desalination technology in thermal power plant, besides, it has focused on expounding the related elements for technology design system, so that to provide valuable design suggestion, as the reference, for relevant department.

sea water desalination；thermal power plant；condition；design system

T

A