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低溫多效海水淡化技術的發展趨勢

2015-09-14 11:55:51

  作為極具前途的低溫多效蒸餾海水淡化技術,將體現出如下的發展方向。

  裝置規模的大型化和超大型化

  蒸餾法海水淡化的技術指標與其裝置規模密切相關,裝置容量越大,其經濟性就越強。因此,蒸餾法海水淡化正在向提高裝置容量的方向發展。目前多級閃蒸的最大單機容量已經達到日產淡水5萬余t/d,國外也有設想將壓汽蒸餾的單機造水容量增大到11000t/d。在美國的南加州正在計劃建設日產淡水28.4萬t的多效蒸餾海水淡化工程,淡化裝置的總效數為30,造水比22,共有535個相同的管束,海水淡化的目標成本為0.49US$/m3。

 

海水淡化設備

海水淡化設備

  新材料、新工藝的采用使裝置性能提高

  蒸餾法海水淡化發展的另一個趨勢就是采用新材料和新工藝來提高性能。淡化工程蒸發器的殼體設計材料為特種混凝土。據悉,新加坡組建了國家高性能混凝土實驗室,研究新加坡的海水淡化裝置使用混凝土為蒸發器殼體材料的可行性,并在世界范圍招聘相關的工程技術人員加盟。20世紀90年代成立的美國水脫鹽國際公司(WDI)采用效率高達95%的蒸汽壓縮設備、帶溝槽的薄鈦管作為傳熱材料、特種混凝土作為蒸發器的殼體,使得海水淡化設備及廠房一體化且達到40a的使用壽命,顯著地降低造水成本?梢哉J為,新型制造材料的使用將顯著降低海水淡化裝置的制造費用或提高裝置性能。

  海水淡化傳熱材料的選材在國際上存在兩種流派,其一是使用鋁黃銅以上包括鈦材在內的貴金屬材料確保裝置使用壽命。其二是用特種鋁合金管降低設備造價、采用包括電化學保護在內的特種措施確保裝置20a以上的使用壽命,這種公司以以色列IDE公司為代表。如此做法需要更高的綜合技術措施,但是可以明顯降低設備造價,有利于在國內推廣使用。

 

海水淡化設備圖片

海水淡化設備

  與核能等新能源的結合

  在世界范圍內已經有13座與核電站結合的海水淡化廠。利用自主知識產權的低溫核供熱堆為海水淡化提供廉價能源也是具有發展前景的技術。另外,一般核電站的退役燃料還有大量的廢熱,傳統辦法處理這些核廢料需要巨額資金,將其利用可變廢為寶并降低能源成本。

  供熱反應堆,配套多效蒸發海水淡化裝置,該項目成功后將為我國的低品位核燃料的利用和大規模蒸餾法海水淡化技術的推廣提供技術示范,甚至進入國際市場,形成我國的新經濟增長點。淡化技術自80年代投入使用以來,發展十分迅速,已有數百臺1000t/d以上的低溫多效淡化裝置投入使用。在國內,國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所已通過“八五”、“九五”攻關掌握了這一技術,現在正在山東黃島電廠進行3000t/d的示范裝置建設,示范裝置的成功將加快低溫多效海水淡化技術在我國的推廣應用。

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