一種mvr和me熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)及其工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種MVR和ME熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]MVR是機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(Mechanical Vapor Recompress1n)的簡稱，是通過機(jī)械壓縮，把低品位的二次蒸汽溫位提高利用的一種蒸汽熱量提升裝置。其實(shí)質(zhì)是根椐波義爾定律原理，外加壓縮機(jī)作功，壓縮功瞬時轉(zhuǎn)化為蒸汽的內(nèi)能，使二次蒸汽的體積減小，壓力、熱焓、溫度升高，作為熱源代替新鮮蒸汽，反復(fù)循環(huán)使用，使液體沸騰蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶的一種蒸發(fā)過程。
[0003]ME是多效蒸發(fā)技術(shù)的簡稱，將多個蒸發(fā)器連為一個操作系統(tǒng)，一般采用大氣冷凝器使末效二次蒸汽急驟凝結(jié)，形成“真空”。使多個蒸發(fā)罐組中的蒸發(fā)壓力，在正壓與“真空”不同狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)依次壓降移動，熱量從高溫向低溫依次轉(zhuǎn)移傳遞，各效蒸發(fā)罐組中液體的沸點(diǎn)隨著壓降形成遞降沸騰蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶的一種正壓與真空并存的多效蒸發(fā)過程。
[0004]以上兩項(xiàng)技術(shù)為現(xiàn)有制鹽應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，然而這兩項(xiàng)制鹽技術(shù)在能源的利用率上仍存在著一定的缺陷:
[0005]MVR裝置一開始運(yùn)行需要外部蒸汽進(jìn)行驅(qū)動，當(dāng)二次蒸汽的量足夠用于加熱時，MVR裝置基本處于一個蒸汽循環(huán)的過程，對外部蒸汽鍋爐的依賴不高，這就使得蒸汽鍋爐只能用于發(fā)電，再用電力驅(qū)動壓縮機(jī)，能量經(jīng)歷了 “熱能(鍋爐蒸汽)_機(jī)械能(汽輪機(jī))_電能(發(fā)電機(jī))_機(jī)械能(電動機(jī))_熱能(MVR)”的多種形式轉(zhuǎn)化，降低了能量使用效率，而且蒸汽發(fā)電并不能完全將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能，仍然有部分蒸汽能量的損失。
[0006]ME裝置需要外界持續(xù)提供蒸汽，不可否認(rèn)的是，隨著效數(shù)的增加，設(shè)備投資、動力、運(yùn)行費(fèi)用都將增加，設(shè)備、管道的熱損失也相應(yīng)增加。而且ME裝置對首效加熱蒸汽的壓力有一定限制，因?yàn)楣迌?nèi)為負(fù)壓設(shè)置，為了控制液面高度，只能采用較低壓的蒸汽進(jìn)行首效蒸發(fā)器加熱，這就使得首效蒸發(fā)器至末效混合冷凝器的總溫差是一定的，每増加一個效就使有效溫度差損失8—10°C，超過一定的效數(shù)后，生產(chǎn)能力反而越低，節(jié)能效果也依次降低。
[0007]以上技術(shù)限制導(dǎo)致現(xiàn)有的制鹽設(shè)備采用中溫中壓或低溫低壓的鍋爐進(jìn)行生產(chǎn)，供熱品位不高，蒸汽熱能利用級數(shù)少，蒸汽熱能在能量轉(zhuǎn)換過程中損失大，能量利用效率不尚ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有制鹽技術(shù)中存在的供熱品位低，能量利用不充分的問題，提供一種MVR和ME熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)，將MVR與ME兩種工藝有機(jī)的結(jié)合起來，提出了一種全新的ME+MVR自備電站與制鹽裝置一體化的熱電聯(lián)產(chǎn)的制鹽工藝模式，實(shí)現(xiàn)能量的多級利用。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0010]提供一種MVR和ME熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)，包括高壓鍋爐、MVR制鹽模塊、發(fā)電機(jī)組和ME制鹽模塊，所述高壓鍋爐、MVR制鹽模塊、發(fā)電機(jī)組和ME制鹽模塊依次通過蒸汽管道連接；[0011 ]所述MVR制鹽模塊包括背壓式透平機(jī)、熱壓縮機(jī)和MVR蒸發(fā)罐，所述MVR蒸發(fā)罐設(shè)置有用于MVR蒸發(fā)罐中鹵水加熱的MVR加熱室，所述MVR蒸發(fā)罐蒸發(fā)產(chǎn)生MVR 二次蒸汽;所述背壓式透平機(jī)與熱壓縮機(jī)聯(lián)動，背壓式透平機(jī)驅(qū)動熱壓縮機(jī)進(jìn)行所述MVR 二次蒸汽的壓縮，壓縮后的MVR 二次蒸汽作為MVR加熱室的加熱介質(zhì)；
[0012]所述高壓鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽驅(qū)動背壓式透平機(jī)，高壓蒸汽做功后轉(zhuǎn)化為一級背壓蒸汽，所述一級背壓蒸汽通過蒸汽管道連入發(fā)電機(jī)組，一級背壓蒸汽做功后轉(zhuǎn)化為二級背壓蒸汽，所述二級背壓蒸汽通過蒸汽管道連入ME制鹽模塊。
[0013]所述ME制鹽模塊包括多個ME蒸發(fā)罐和大氣冷凝器，所述ME蒸發(fā)罐設(shè)置有用于ME蒸發(fā)罐中鹵水加熱的ME加熱室，多個ME蒸發(fā)罐之間逐級排列連接，上一級ME蒸發(fā)罐產(chǎn)生的ME二次蒸汽連入下一級ME蒸發(fā)罐的ME加熱室中，作為加熱介質(zhì)；所述二級背壓蒸汽進(jìn)入首級的ME加熱室中供能，末級ME蒸發(fā)罐連接大氣冷凝器。
[0014]進(jìn)一步的，所述MVR制鹽模塊還包括有洗氣塔和第一換熱器，所述MVR二次蒸汽經(jīng)過洗氣塔逆流洗滌進(jìn)入熱壓縮機(jī)中，所述MVR加熱室設(shè)置有用于蒸汽冷凝水排出的第一冷凝水管和有輸送齒水的第一進(jìn)料管，所述第一冷凝水管分流，所述第一冷凝水管連至高壓鍋爐補(bǔ)充蒸發(fā)介質(zhì)，所述第一冷凝水管連至洗氣塔補(bǔ)充洗滌介質(zhì)，所述第一冷凝水管與第一進(jìn)料管連入第一換熱器進(jìn)行逆流換熱。
[0015]進(jìn)一步的，所述ME蒸發(fā)罐包括I效蒸發(fā)罐、Π效蒸發(fā)罐、III效蒸發(fā)罐、IV效蒸發(fā)罐和V效蒸發(fā)罐，所述I效蒸發(fā)罐、Π效蒸發(fā)罐、III效蒸發(fā)罐、IV效蒸發(fā)罐和V效蒸發(fā)罐分別設(shè)置有I效加熱室、π效加熱室、111效加熱室、IV效加熱室和V效加熱室，所述V效蒸發(fā)罐連接大氣冷凝器。
[0016]進(jìn)一步的，所述ME制鹽模塊還包括飽和器，所述二級背壓蒸汽經(jīng)過飽和器飽和后進(jìn)入I效加熱室。
[0017]進(jìn)一步的，所述ME制鹽模塊還包括第二冷凝水管、第三冷凝水管、第二進(jìn)料管和第二換熱器，所述第二冷凝水管分別連接至Π效加熱室、III效加熱室、IV效加熱室和V效加熱室，所述第三冷凝水管連接至I效加熱室，用于蒸汽冷凝水的排出；所述第二進(jìn)料管連接至ME蒸發(fā)罐，用于鹵水進(jìn)料;所述第二冷凝水管與第二進(jìn)料管連入第二換熱器，進(jìn)行逆流換熱，所述第三冷凝水管連入高壓鍋爐補(bǔ)充蒸發(fā)介質(zhì)。
[0018]進(jìn)一步的，所述發(fā)電機(jī)組包括背壓式汽輪機(jī)和同步發(fā)動機(jī)，所述背壓式汽輪機(jī)與同步發(fā)動機(jī)聯(lián)動。
[0019]—種MVR和ME熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽工藝，包括以下工藝步驟:
[0020]步驟一:高壓鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽，高壓蒸汽驅(qū)動背壓式透平機(jī)，高壓蒸汽做功后生成一級背壓蒸汽，MVR蒸發(fā)罐中進(jìn)行鹵水蒸發(fā)產(chǎn)生MVR 二次蒸汽，所述背壓式透平機(jī)驅(qū)動熱壓縮機(jī)進(jìn)行MVR 二次蒸汽的壓縮，壓縮后的MVR 二次蒸汽重新對MVR蒸發(fā)罐進(jìn)行加熱；
[0021]步驟二:所述一級背壓蒸汽流入發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，所述一級背壓蒸汽做功后生成二級背壓蒸汽；
[0022]步驟三:所述二級背壓蒸汽進(jìn)入ME制鹽模塊中，ME制鹽模塊包括多個ME蒸發(fā)罐，所述ME蒸發(fā)罐中為負(fù)壓狀態(tài)，二級背壓蒸汽為首級的ME蒸發(fā)罐的加熱介質(zhì)，ME蒸發(fā)罐中鹵水蒸發(fā)產(chǎn)生ME 二次蒸汽，ME 二次蒸汽作為下一級ME蒸發(fā)罐的加熱介質(zhì)，末級的ME蒸發(fā)罐連接大氣冷凝器，將產(chǎn)生的ME 二次蒸汽冷凝，完成制鹽工藝。
[0023]進(jìn)一步的，所述高壓蒸汽的壓力為8.5?11.2MPa，溫度為510?580°C。
[0024]進(jìn)一步的，所述一級背壓蒸汽的壓力為3.4?4.0MPa，溫度為430?480°C。
[0025]進(jìn)一步的，所述二級背壓蒸汽的壓力為0.35?0.45MPa。
[0026]本發(fā)明將MVR與ME兩種工藝進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，采用高壓鍋爐作為初始蒸汽的提供裝置，提升了初始蒸汽的內(nèi)能，提高了供熱品位，使得熱能提高一級進(jìn)行利用，增加了初始蒸汽與ME模塊末效蒸汽之間的壓力差和溫度差，降低一次蒸汽能源使用中未做功的能量占總能量的比例;本聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)同時實(shí)現(xiàn)了蒸汽能源的多級利用，高壓蒸汽先通過MVR制鹽模塊中的背壓式透平機(jī)轉(zhuǎn)化成一級背壓蒸汽，利用背壓式透平機(jī)直接驅(qū)動熱壓縮機(jī)運(yùn)行，減少了熱能轉(zhuǎn)換為電能，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量損失，直接將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，降低了MVR制鹽模塊的能量消耗;一級背壓蒸汽再經(jīng)過發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)化成壓力和溫度相對較低的二級背壓蒸汽，發(fā)電機(jī)組將多余內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能，二級背壓蒸汽適合作為ME制鹽模塊的首效加熱蒸汽，實(shí)現(xiàn)一次蒸汽能源的多級階梯利用。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明提供的一種MVR和ME熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)的工藝流程示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明提供的一種MVR和ME熱電聯(lián)產(chǎn)制鹽系統(tǒng)的設(shè)備示意圖。
[0029]說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0030]1、高壓鍋爐;2、高壓蒸汽;3、背壓式透平機(jī);4、熱壓縮機(jī);5、MVR加熱室;6、MVR蒸發(fā)罐;7、MVR二次蒸汽;8、洗氣塔;9、一級背壓蒸汽；10、背壓式汽輪機(jī)；11、同步發(fā)動機(jī)；12、二級背壓蒸汽；13、I效加熱室；14、I效蒸發(fā)罐;15、Π效加熱室；16、Π效蒸發(fā)罐;17、III效加熱室；18、III效蒸發(fā)罐;19、IV效加熱室;20、IV效蒸發(fā)罐;21、V效加熱室;22、V效蒸發(fā)罐;23、大氣冷凝器;24、ME 二次蒸