[发明专利]发电汽轮机组凝汽器式海水淡化装置

说明书

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。