海水淡化及其在電廠中的應(yīng)用

王 湛 陳晏育 葛 園

（1中國(guó)水利水電科學(xué)研究院北京1000382北京中水科工程總公司北京100048）

海水淡化及其在電廠中的應(yīng)用

王 湛1陳晏育1葛 園2

（1中國(guó)水利水電科學(xué)研究院北京1000382北京中水科工程總公司北京100048）

目前，在地球上淡水總量?jī)H有2.5%淡水，而且還分布還不均勻，剩下的97.5%都為海水。目前，全球有80多個(gè)國(guó)家都面臨著淡水不足的危機(jī)，我國(guó)也不例外。隨著時(shí)代的快速發(fā)展，我國(guó)的電力企業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展期，尤其是在建設(shè)電廠時(shí)，需要大量的淡水資源，使淡水問(wèn)題顯得更加凸現(xiàn)，必須要尋找新的解決途徑。

海水淡化；電廠

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海水淡化技術(shù)在電廠中的應(yīng)用逐漸推行，在一定程度上取得了矚目的成就。基于此，本文對(duì)海水淡化及其在電廠中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

1 海水淡化技術(shù)

海水淡化又被人們稱為海水脫鹽，是將海水變成淡水的技術(shù)過(guò)程。從海水中去除鹽分，取出淡水可以達(dá)到對(duì)海水淡化的目的。對(duì)海水進(jìn)行脫鹽的主要方法有以下幾種。

1.1 多級(jí)閃蒸

多級(jí)閃蒸的基本原理是將海水加熱，并將海水引入到一個(gè)壓力較低蒸氣壓的容器內(nèi)，從而使一部分海水迅速氣化，經(jīng)過(guò)冷凝之后可以得到淡水；另一部分的海水溫度降低，流入到另一個(gè)壓力較低的閃蒸室內(nèi)，又重新進(jìn)行蒸發(fā)、降溫的全過(guò)程。將多個(gè)閃蒸室相串聯(lián)，降低室內(nèi)壓力，海水降溫，從而產(chǎn)生淡化水。

多級(jí)閃蒸的工藝流程是將澄清和加氯消毒處理的海水送入到排熱段中去，冷卻海水，一些留出的排熱段海水經(jīng)過(guò)冷卻重新排回到海中，留下一小部分作為補(bǔ)給海水，將排熱段中海水流入閃蒸室，進(jìn)行不斷的降壓，從而產(chǎn)生淡化水。同時(shí)一些淡化水的制造比例和淡化廠的經(jīng)濟(jì)效益有著一定的關(guān)系的。小型的裝置制水較少，大型的裝置制水量就較高。同時(shí)多級(jí)閃蒸技術(shù)一般在火力電廠與核電廠在制淡化水中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 多效蒸餾技術(shù)

多效蒸餾的基本原理是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器，使它們進(jìn)行串聯(lián)，從而將蒸氣進(jìn)入到第一效蒸發(fā)器中，將補(bǔ)給海水進(jìn)行冷熱交換，從而慢慢形成淡化水；讓海水蒸發(fā)，使蒸氣進(jìn)入到第二效蒸發(fā)器中，使用與第一效蒸發(fā)器相同數(shù)量的海水進(jìn)行更低溫度的蒸發(fā)，并將其冷凝，連續(xù)產(chǎn)生淡化水。

工藝流程，將海水在冷凝器中加熱，并將其分成2股，一股重新排回到循環(huán)，另一股變成進(jìn)料液。將進(jìn)料液加入到蒸發(fā)器中，從而降低溫度。用噴淋系統(tǒng)把料液噴灑到頂排管上，從而將海水在冷凝蒸氣內(nèi)汽化，從而產(chǎn)生淡化水；將冷凝液以淡化水的形式排出，可以有效的將蒸氣流入到下一效組中去，同時(shí)，生效的料液也會(huì)隨之進(jìn)入下一組中去。同時(shí)，操作起來(lái)的溫度要高于上一組。最后還要在新組噴灑料液，從而將溫度其以濃縮液的形式流出來(lái)。

1.3 海水反滲透

海水反滲透的基本原理是用一張高于水也不能高于鹽的半透明膜將淡水與鹽水分開，這樣淡水會(huì)傾向于沒(méi)有高過(guò)半透膜的鹽水的一邊，這被人們稱作為海水反滲透原理。但滲透在鹽水某以高度時(shí)，滲透趨勢(shì)會(huì)自動(dòng)的抵消所有壓力，從而保持平衡。這種平衡壓力是一種體系的滲透方法，就像是鹽水一樣，一側(cè)鹽水壓力要大于另一測(cè)時(shí)，鹽水就會(huì)自動(dòng)的透到半透明膜中去，形成淡水。

海水反滲透的工藝流程，通過(guò)補(bǔ)給水進(jìn)行處理，從而除去一些有害物質(zhì)。然后通過(guò)高壓泵增壓后，海水脫鹽。如果想要飲用就需要添加適量的pH進(jìn)行殺菌，從而可供人們飲用。

2 海水淡化技術(shù)的發(fā)展

2.1 海水淡化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

改革開放以來(lái)，海水淡化技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)大規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，據(jù)調(diào)查顯示，到2004年全球被淡化的海水已經(jīng)達(dá)到了3775×104m3/d，工廠規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，人社會(huì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2.2 海水淡化技術(shù)發(fā)展歷程

我國(guó)對(duì)海水淡化技術(shù)的研究還是較早的，同時(shí)也是世界上少數(shù)掌握海水淡化技術(shù)的國(guó)家之一。我國(guó)早在1972年就建立了相應(yīng)的海水淡化技術(shù)的研究中心，后來(lái)又對(duì)海水淡化技術(shù)不斷的研究，開拓海水淡化市場(chǎng)，同時(shí)也為國(guó)家的發(fā)展做出了巨大努力。

2.3 海水淡化技術(shù)評(píng)估

隨著時(shí)代不斷的發(fā)展，我國(guó)海水淡化技術(shù)在幾年中有了很大的提升，但是與國(guó)外一些先進(jìn)水平相比還存在著一定的不足，主要表現(xiàn)在對(duì)海水淡化技術(shù)創(chuàng)新力不足，設(shè)備規(guī)模較小，一些工程技術(shù)還處于建設(shè)階段，同時(shí)對(duì)海水淡化技術(shù)投入的產(chǎn)業(yè)也不足。

3 海水淡化技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3.1 海水淡化成本與構(gòu)成

淡水資源已經(jīng)成為了全球的危機(jī)，人們不斷的認(rèn)識(shí)到淡水是一種有限的資源，在使用過(guò)程中必要節(jié)約使用。并且還要將海水淡化技術(shù)的運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)用進(jìn)行妥善管理，并對(duì)海水淡化技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。

3.2 降低海水淡化成本

在海水淡化過(guò)程中會(huì)消耗大量的成本，如果想要供足國(guó)家的全部地區(qū)的水資源，必須要降低淡化成本，主要體現(xiàn)在水電聯(lián)產(chǎn)、設(shè)備規(guī)模、技術(shù)水平與資金的綜合利用上，從而對(duì)海水淡化技術(shù)進(jìn)行不斷的研究。

4 結(jié)語(yǔ)

海水淡化技術(shù)已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展的主要趨勢(shì)，更好的為各地區(qū)解決缺水的局面，隨著海水淡化技術(shù)不斷提高，海水淡化在人們生活中起到了非常重要作用，同時(shí)也在一定程度上促進(jìn)了對(duì)國(guó)家的發(fā)展。

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[4]高從增,陳國(guó)華.海水淡化技術(shù)工程手冊(cè).北京:中國(guó)化工出版社,2014.

[5]國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、海洋局、財(cái)政部.海水利用專項(xiàng)規(guī)劃. 2011,8.