发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010527671.5

申请日:

2010.11.02

公开号:

CN101985368A

公开日:

2011.03.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C02F 1/16申请公布日:20110316|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 1/16申请日:20101102|||公开

IPC分类号:

C02F1/16; C02F103/08(2006.01)N

主分类号:

C02F1/16

申请人:

大连海水淡化工程研究中心有限公司

发明人:

沈慧姝; 华维国

地址:

116041 辽宁省大连市旅顺口区创新路1号

优先权:

专利代理机构:

大连非凡专利事务所 21220

代理人:

闪红霞

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内容摘要

本发明公开一种发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置,有锅炉及与锅炉相接的汽轮机,汽轮机的乏汽输出通过凝汽器、循环水泵与锅炉相接,设有低温多效蒸发海水淡化装置,所述凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器。是以发电汽轮机排出的乏蒸汽作为低温多效蒸发海水(苦咸水)淡化装置的热源,即以低温多效蒸发海水(苦咸水)淡化装置的第一效蒸发器替代发电系统的凝汽器,汽轮机排出的乏蒸汽被冷凝成水后循环使用,使发电和海水淡化成本大幅度降低,机组的能源利用率明显提高。

权利要求书

1: . 一种发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置, 有锅炉及与锅炉相接的汽轮机, 汽轮机 的乏汽输出通过凝汽器、 循环水泵与锅炉相接, 其特征在于 : 设有低温多效蒸发海水淡化装 置, 所述凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器。
2: 根据权利要求 1 所述的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置, 其特征在于 : 所述低 温多效蒸发海水淡化装置是多效横管降膜蒸发器。
3: 根据权利要求 2 所述的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置, 其特征在于 : 在所述 多效横管降膜蒸发器的海水入口处设有海水预热冷凝器。

说明书


发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置

    技术领域 本发明涉及一种海水淡化装置, 尤其是一种可有效利用热能、 降低海水淡化成本 的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置。
     背景技术 目前, 低温多效蒸发海水淡化装置的结构较多, 有多效横管降膜蒸发器等等。 多效 横管降膜蒸发器是由蒸发器、 分离器、 预热器、 冷凝器、 凝水罐、 循环泵等部件组成。 海水 (苦 咸水) 料液经液体喷淋或布液装置, 均匀分配到装置内的水平换热管束上, 在重力、 真空诱 导及气流作用下, 成均匀膜状自上而下流动, 流动中部分液体被换热管加热汽化, 所形成的 汽液经充分分离, 蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质, 蒸汽经热交换所形成的冷凝水即 为淡水, 逐效收集作为淡水产品 ; 浓缩后的液体 (浓盐水) 排至下一效蒸发器的上部或下部, 并在最后一效蒸发器汇合并排出。 现有多效横管降膜蒸发器所用的蒸汽均由专门设置的锅 炉 (锅炉、 太阳能加热装置) 供给, 需耗费大量的能源, 海水淡化成本较高。
     现有火 (热) 电厂主要有凝汽式和背压式两种运行方式的汽轮机组, 系统主要构成 和工作过程为 : 锅炉产生高压蒸汽, 高压蒸汽推动汽轮机做功带动发电机工作 ; 对于背压 机组, 在汽轮机内完成做功的蒸汽还具有较高的压力, 排至蒸汽管网用于工艺需求或供热, 但热负荷若不稳定, 将对机组运行造成极其不利的影响 ; 对于凝汽机组或抽凝机组, 做完功 的蒸汽作为乏汽排放至凝汽器, 乏汽在凝汽器中放热凝结后由循环水泵输送到水处理单元 后循环利用。乏汽在凝汽器中排放的热量 (占燃料能量的极大部分, 甚至在 50% 以上) 被冷 却介质 (空气或水) 释放到环境中而浪费。
     发明内容 本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题, 提供一种可有效利用热能、 降低海水淡化成本的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置。
     本发明的技术解决方案是 : 一种发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置, 有锅炉及 与锅炉相接的汽轮机, 汽轮机的乏汽输出通过凝汽器、 循环水泵与锅炉相接, 其特征在于 : 设有低温多效蒸发海水淡化装置, 所述凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发 器。
     所述低温多效蒸发海水淡化装置是多效横管降膜蒸发器。
     在所述多效横管降膜蒸发器的海水入口处设有海水预热冷凝器。
     本发明是以发电汽轮机排出的乏蒸汽作为低温多效蒸发海水 (苦咸水) 淡化装置 的热源, 即以低温多效蒸发海水 (苦咸水) 淡化装置的第一效蒸发器替代发电系统的凝汽 器, 汽轮机排出的乏蒸汽被冷凝成水后循环使用, 使发电和海水淡化成本大幅度降低, 机组 的能源利用率明显提高。
     附图说明 : 图 1 是本发明实施例的结构示意图。
     具体实施方式 : 下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。 如图 1 所示 : 同现有的发电机组, 有锅炉 及与之相接的汽轮机, 汽轮机的乏蒸汽排放至凝汽器, 经凝汽器后凝结的水经循环水泵与 锅炉相接, 与现有技术所不同的是, 凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器, 低温多效蒸发海水淡化装置最好是多效横管降膜蒸发器。为了进一步提高海水淡化效率, 在 N 效横管降膜蒸发器的海水入口处设有海水预热冷凝器。
     汽轮机末端排汽温度范围 110℃ ~60℃之间, 低温多效蒸发海水淡化装置的进气 温度设定于 70℃ ~50℃之间, 根据该温度范围确定汽轮机的运行方式和海水淡化用多效横 管降膜蒸发器的真空度和效数 : 排汽温度越高, 淡化装置蒸发器的效数越多, 使排汽热资源 得以充分利用。
     工作过程 : 1.海水物料经过海水预热冷凝器后, 分别进入多效横管降膜蒸发器中, 液体物料从蒸 发器的顶部进入, 经过分布器呈膜状沿加热管往下流 ; 2. 第一效横管降膜蒸发器的加热管是以经过汽轮机的乏蒸汽为热源, 液体物料在加热 管外被加热蒸发, 浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离 ; 蒸汽进入第二 效蒸发器作为加热介质, 浓缩后的液体 (浓盐水) 排至第二效蒸发器的下部 ; 管内乏汽凝结 后的凝结水返回锅炉 ; 3.进入第二效及其后各效 (至第 N 效) 蒸发器的蒸汽经热交换所形成的冷凝水即为淡 水, 可收集 ; 进入第二效及其后各效横管降膜蒸发器的液体物料在加热管外同样被加热蒸 发, 浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离 ; 蒸汽进入下一效蒸发器作为 加热介质, 浓缩后的液体 (浓盐水) 排至下一效蒸发器的下部或排出装置 ; 4.进入海水预热冷凝器的蒸汽经热交换所形成的冷凝水即为淡水, 可收集。
     依次循环。

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资源描述

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1、10申请公布号CN101985368A43申请公布日20110316CN101985368ACN101985368A21申请号201010527671522申请日20101102C02F1/16200601C02F103/0820060171申请人大连海水淡化工程研究中心有限公司地址116041辽宁省大连市旅顺口区创新路1号72发明人沈慧姝华维国74专利代理机构大连非凡专利事务所21220代理人闪红霞54发明名称发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置57摘要本发明公开一种发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置,有锅炉及与锅炉相接的汽轮机,汽轮机的乏汽输出通过凝汽器、循环水泵与锅炉相接,设有低温多效蒸发海水。

2、淡化装置,所述凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器。是以发电汽轮机排出的乏蒸汽作为低温多效蒸发海水(苦咸水)淡化装置的热源,即以低温多效蒸发海水(苦咸水)淡化装置的第一效蒸发器替代发电系统的凝汽器,汽轮机排出的乏蒸汽被冷凝成水后循环使用,使发电和海水淡化成本大幅度降低,机组的能源利用率明显提高。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN101985368A1/1页21一种发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置,有锅炉及与锅炉相接的汽轮机,汽轮机的乏汽输出通过凝汽器、循环水泵与锅炉相接,其特征在于设有低温多效蒸发海水淡化装置,所述凝汽器。

3、是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器。2根据权利要求1所述的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置,其特征在于所述低温多效蒸发海水淡化装置是多效横管降膜蒸发器。3根据权利要求2所述的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置,其特征在于在所述多效横管降膜蒸发器的海水入口处设有海水预热冷凝器。权利要求书CN101985368A1/2页3发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置技术领域0001本发明涉及一种海水淡化装置,尤其是一种可有效利用热能、降低海水淡化成本的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置。背景技术0002目前,低温多效蒸发海水淡化装置的结构较多,有多效横管降膜蒸发器等等。多效横管降膜蒸发器是由蒸发器、分离器、。

4、预热器、冷凝器、凝水罐、循环泵等部件组成。海水(苦咸水)料液经液体喷淋或布液装置,均匀分配到装置内的水平换热管束上,在重力、真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动,流动中部分液体被换热管加热汽化,所形成的汽液经充分分离,蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质,蒸汽经热交换所形成的冷凝水即为淡水,逐效收集作为淡水产品;浓缩后的液体(浓盐水)排至下一效蒸发器的上部或下部,并在最后一效蒸发器汇合并排出。现有多效横管降膜蒸发器所用的蒸汽均由专门设置的锅炉(锅炉、太阳能加热装置)供给,需耗费大量的能源,海水淡化成本较高。0003现有火(热)电厂主要有凝汽式和背压式两种运行方式的汽轮机组,系统主要构成和工。

5、作过程为锅炉产生高压蒸汽,高压蒸汽推动汽轮机做功带动发电机工作;对于背压机组,在汽轮机内完成做功的蒸汽还具有较高的压力,排至蒸汽管网用于工艺需求或供热,但热负荷若不稳定,将对机组运行造成极其不利的影响;对于凝汽机组或抽凝机组,做完功的蒸汽作为乏汽排放至凝汽器,乏汽在凝汽器中放热凝结后由循环水泵输送到水处理单元后循环利用。乏汽在凝汽器中排放的热量(占燃料能量的极大部分,甚至在50以上)被冷却介质(空气或水)释放到环境中而浪费。发明内容0004本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题,提供一种可有效利用热能、降低海水淡化成本的发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置。0005本发明的技术解决方案是一种。

6、发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置,有锅炉及与锅炉相接的汽轮机,汽轮机的乏汽输出通过凝汽器、循环水泵与锅炉相接,其特征在于设有低温多效蒸发海水淡化装置,所述凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器。0006所述低温多效蒸发海水淡化装置是多效横管降膜蒸发器。0007在所述多效横管降膜蒸发器的海水入口处设有海水预热冷凝器。0008本发明是以发电汽轮机排出的乏蒸汽作为低温多效蒸发海水(苦咸水)淡化装置的热源,即以低温多效蒸发海水(苦咸水)淡化装置的第一效蒸发器替代发电系统的凝汽器,汽轮机排出的乏蒸汽被冷凝成水后循环使用,使发电和海水淡化成本大幅度降低,机组的能源利用率明显提高。0009附图说明图。

7、1是本发明实施例的结构示意图。说明书CN101985368A2/2页40010具体实施方式下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示同现有的发电机组,有锅炉及与之相接的汽轮机,汽轮机的乏蒸汽排放至凝汽器,经凝汽器后凝结的水经循环水泵与锅炉相接,与现有技术所不同的是,凝汽器是低温多效蒸发海水淡化装置的第一效蒸发器,低温多效蒸发海水淡化装置最好是多效横管降膜蒸发器。为了进一步提高海水淡化效率,在N效横管降膜蒸发器的海水入口处设有海水预热冷凝器。0011汽轮机末端排汽温度范围11060之间,低温多效蒸发海水淡化装置的进气温度设定于7050之间,根据该温度范围确定汽轮机的运行方式和海水淡化用多。

8、效横管降膜蒸发器的真空度和效数排汽温度越高,淡化装置蒸发器的效数越多,使排汽热资源得以充分利用。0012工作过程1海水物料经过海水预热冷凝器后,分别进入多效横管降膜蒸发器中,液体物料从蒸发器的顶部进入,经过分布器呈膜状沿加热管往下流;2第一效横管降膜蒸发器的加热管是以经过汽轮机的乏蒸汽为热源,液体物料在加热管外被加热蒸发,浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离;蒸汽进入第二效蒸发器作为加热介质,浓缩后的液体(浓盐水)排至第二效蒸发器的下部;管内乏汽凝结后的凝结水返回锅炉;3进入第二效及其后各效(至第N效)蒸发器的蒸汽经热交换所形成的冷凝水即为淡水,可收集;进入第二效及其后各效横管降膜蒸发器的液体物料在加热管外同样被加热蒸发,浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离;蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质,浓缩后的液体(浓盐水)排至下一效蒸发器的下部或排出装置;4进入海水预热冷凝器的蒸汽经热交换所形成的冷凝水即为淡水,可收集。0013依次循环。说明书CN101985368A1/1页5图1说明书附图。

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