一種預(yù)熱進(jìn)料海水的開(kāi)式熱泵低溫多效海水淡化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海水淡化裝置，具體涉及一種預(yù)熱進(jìn)料海水的開(kāi)式熱泵低溫多效海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，淡水資源不僅僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而且還關(guān)系到人類(lèi)生存和發(fā)展的社會(huì)問(wèn)題。隨著全球人口急劇增加和工業(yè)化及城市化迅速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)淡水資源的需求不斷增長(zhǎng)，同時(shí)由于水資源的污染和用水的浪費(fèi)，使得淡水資源短缺的問(wèn)題變得更加嚴(yán)重，淡水短缺已經(jīng)成為當(dāng)今世界許多國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。我國(guó)屬于貧水國(guó)家，在全國(guó)600多個(gè)城市中有近400個(gè)城市缺水，其中缺水嚴(yán)重的城市達(dá)130多個(gè)，尤其是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)缺水形勢(shì)更為嚴(yán)峻。解決淡水資源不足的方式除了傳統(tǒng)意義上的南水北調(diào)工程、節(jié)約用水以及污水重利用之外，海水淡化技術(shù)已經(jīng)被重視。目前海水淡化方法主要有多級(jí)閃蒸、多效蒸發(fā)和反滲透這三種方法。由于低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)具有動(dòng)力消耗小、操作溫度低、減緩設(shè)備腐蝕、水質(zhì)好等優(yōu)勢(shì)，在海水淡化市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大，已成為未來(lái)海水淡化廠的主流技術(shù)。
[0003]如圖1所示，目前低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置包括數(shù)量為N (3 < N < 7)個(gè)且依次相連的蒸發(fā)器(每個(gè)稱(chēng)為一效，從左至右依次為第一效蒸發(fā)器1、第二效蒸發(fā)器2、…依次類(lèi)推、第N-1效蒸發(fā)器3、第N效蒸發(fā)器4)、數(shù)量為N-1個(gè)依次相連的閃蒸器(每個(gè)稱(chēng)為一效，從左至右依次為第一效閃蒸器5、…依次類(lèi)推、第N-2效閃蒸器6、第N-1效閃蒸器7)、數(shù)量為N個(gè)的鹽水泵(每個(gè)稱(chēng)為一效，從左至右依次為第一效鹽水泵8、第二效鹽水泵9、…依次類(lèi)推、第N效鹽水泵11)、淡水泵13、海水泵14 ;其中:前一效蒸發(fā)器有鹽水管路經(jīng)過(guò)鹽水泵與下一效蒸發(fā)器相連；從第二效蒸發(fā)器2開(kāi)始，前一效蒸發(fā)器有凝結(jié)淡水管路與相應(yīng)效閃蒸器相連，該相應(yīng)效閃蒸器有蒸汽管路與前一效蒸發(fā)器的二次蒸汽管路相連接后，共同與下一效蒸發(fā)器相連接；前一效閃蒸器通過(guò)淡水管路與下一效閃蒸器相連；第化1效閃蒸器7的淡水管路與淡水泵13直接相連，所產(chǎn)淡水經(jīng)淡水泵13排出；進(jìn)料海水經(jīng)過(guò)海水泵14、冷凝器26與冷卻海水排出口 27及第一效蒸發(fā)器I的進(jìn)料海水口 16相連接，中間某效蒸發(fā)器的二次蒸汽經(jīng)中間某效二次蒸汽引射口 29連接蒸汽噴射器28，該蒸汽噴射器28的驅(qū)動(dòng)蒸汽進(jìn)口 30連接汽輪機(jī)34的中低壓氣缸抽汽口 35，該蒸汽噴射器28的驅(qū)動(dòng)蒸汽出口端連接第一效蒸發(fā)器I的加熱蒸汽入口 17。由圖中可知，目前低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置的動(dòng)力蒸汽一般采用熱電廠汽輪機(jī)34的中低壓缸抽汽，由于抽汽壓力高于低溫多效蒸發(fā)海水淡化所需的加熱蒸汽壓力，為解決壓力匹配問(wèn)題，目前現(xiàn)有技術(shù)是采用蒸汽噴射器28將汽輪機(jī)抽汽引射海水淡化裝置的中間某效二次蒸汽，共同作為加熱蒸汽進(jìn)入海水淡水裝置，但是由于蒸汽噴射器的效率低，造成系統(tǒng)能耗較高。同時(shí)第N效蒸發(fā)器的二次蒸汽是利用冷凝器26中的海水冷卻，海水在凝汽器中預(yù)熱后，分成兩股流，一股作為冷卻海水排回大海，另一股作為進(jìn)料海水通過(guò)管路進(jìn)入第一效蒸發(fā)器，而該股進(jìn)料海水溫度仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于海水的蒸發(fā)溫度，往往需要消耗一部分加熱蒸汽的能量，用于預(yù)熱進(jìn)料海水，使其達(dá)到蒸發(fā)溫度。因此就會(huì)造成加熱蒸汽不能完全用于海水蒸發(fā)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種預(yù)熱進(jìn)料海水的開(kāi)式熱泵低溫多效海水淡化裝置，其既能解決蒸汽壓力匹配問(wèn)題，又能最大化利用海水淡化系統(tǒng)余熱，減少能量損失、提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種預(yù)熱進(jìn)料海水的開(kāi)式熱泵低溫多效海水淡化裝置，包括低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置和開(kāi)式吸收式熱泵裝置。所述低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置包括數(shù)量為N (3 < N < 7)個(gè)依次相連的蒸發(fā)器(每個(gè)稱(chēng)為一效，從左至右依次為第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器、…、第N效蒸發(fā)器，依次類(lèi)推)、數(shù)量為N-1個(gè)依次相連的閃蒸器(每個(gè)稱(chēng)為一效，從左至右依次為第一效閃蒸器、第二效閃蒸器、…、第N-1效閃蒸器，依次類(lèi)推)、數(shù)量為N個(gè)的鹽水泵(每個(gè)稱(chēng)為一效，從左至右依次為第一效鹽水泵、第二效鹽水泵、…、第N效鹽水泵，依次類(lèi)推)、產(chǎn)品淡水泵、海水泵以及淡海水換熱器；其中:前一效蒸發(fā)器有鹽水管路經(jīng)過(guò)鹽水泵與下一效蒸發(fā)器相連；從第二效蒸發(fā)器開(kāi)始，前一效蒸發(fā)器有凝結(jié)淡水管路與相應(yīng)效閃蒸器相連，該相應(yīng)效閃蒸器有蒸汽管路與前一效蒸發(fā)器的二次蒸汽管路相連接后，共同與下一效蒸發(fā)器相連接；前一效閃蒸器通過(guò)淡水管路與下一效閃蒸器相連；第化1效閃蒸器的淡水管路經(jīng)淡海水換熱器與淡水泵相連；進(jìn)料海水經(jīng)過(guò)海水泵與淡海水換熱器相連接。所述開(kāi)式吸收式熱泵裝置包括發(fā)生器、吸收器、溶液泵、溶液熱交換器、驅(qū)動(dòng)蒸汽管路；其中:吸收器有吸收劑稀溶液管路經(jīng)過(guò)溶液泵和溶液熱交換器與發(fā)生器相連通，發(fā)生器有吸收劑濃溶液管路經(jīng)過(guò)溶液熱交換器與吸收器相連通；發(fā)生器殼體上設(shè)置的冷劑蒸汽出口與所述低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置第一效蒸發(fā)器上設(shè)置的加熱蒸汽入口相連接；所述低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置第N效蒸發(fā)器上設(shè)置的二次蒸汽出口有通道與吸收器的低溫?zé)嵩慈肟谙噙B接；在所述的發(fā)生器內(nèi)設(shè)置有與汽輪機(jī)的低壓缸抽汽口相連通的驅(qū)動(dòng)蒸汽管路；從所述淡海水換熱器出來(lái)的進(jìn)料海水管路經(jīng)過(guò)吸收器后連接所述低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置第一效蒸發(fā)器的進(jìn)料海水口。
[0006]本實(shí)用新型預(yù)熱進(jìn)料海水的開(kāi)式熱泵低溫多效海水淡化裝置的工作原理為:
[0007](I )、利用汽輪機(jī)的低壓缸抽汽作為開(kāi)式吸收式熱泵裝置的驅(qū)動(dòng)蒸汽，通過(guò)驅(qū)動(dòng)蒸汽管路加熱所述發(fā)生器中的吸收劑稀溶液，在發(fā)生器中放出冷劑蒸汽，作為加熱蒸汽引入到低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置第一效蒸發(fā)器中；加熱蒸汽在第一效蒸發(fā)器凝結(jié)放熱后，變成凝結(jié)水，作為鍋爐的補(bǔ)水。
[0008](2)、進(jìn)料海水經(jīng)過(guò)海水泵進(jìn)入淡海水換熱器進(jìn)行第一級(jí)預(yù)熱后，再進(jìn)入吸收器吸收熱量進(jìn)行第二級(jí)預(yù)熱，最后通過(guò)進(jìn)料海水管路、進(jìn)料海水口進(jìn)入第一效蒸發(fā)器。
[0009](3)、所述進(jìn)料海水在第一效蒸發(fā)器吸收加熱蒸汽的潛熱后，其中部分海水蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，被引至第二效蒸發(fā)器，作為第二效蒸發(fā)器的加熱蒸汽的一部分；第一效蒸發(fā)器中剩余的海水通過(guò)第一效鹽水泵輸送到第二效蒸發(fā)器中，作為第二效蒸發(fā)器的物料海水，依次類(lèi)推，濃鹽水在第N效蒸發(fā)器中經(jīng)第N效鹽水泵排出。
[0010](4)、從第二效蒸發(fā)器出來(lái)的凝結(jié)淡水進(jìn)入第一效閃蒸器，經(jīng)過(guò)管路降壓后產(chǎn)生少量蒸汽，與第二效蒸發(fā)器的二次蒸汽一起被引入至第三效蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，剩下的凝結(jié)淡水通過(guò)管路進(jìn)入第二效閃蒸器，依次類(lèi)推，淡水經(jīng)第N-1效閃蒸器、淡海水換熱器后排出。
[0011](5)、所述低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置第N蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽直接引入吸收器中，作為開(kāi)式吸收式熱泵的低溫