[实用新型]一种利用烟气余热的海水淡化系统

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气余热回收和海水淡化领域，特别是涉及一种利用烟气余热进行海水淡化的系统。

背景技术

我国是能源资源严重短缺的国家。石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7%和7.1%，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6%。改革开放30多年间，我国的节能减排工作取得了巨大成效。特别是在进入21世纪，节能减排工作大范围展开，新《节约能源法》使节约资源成为我国基本国策，节能减排工作已成为全社会参与的国事、大事。以我国火力发电领域的节能工作为例，全国火力发电机组的平均供电煤耗从1995年的412g标准煤/kWh降低到2012年的326g标准煤/kWh，已经接近世界先进水平。

虽然我国的节能减排工作取得了巨大成效，但是也存在较大的节能减排潜力，其中排烟余热利用是目前节能领域的热点之一。据统计，烟气直接排放热损失约占我国能源利用中热损失的50%以上。目前工业上仍普遍存在排放烟气余热温度高，以及烟气内污染环境气体含量过高等问题。回收烟气余热、降低排烟污染是我国目前节能减排工作的重点之一。

与此同时，我国也是一个缺水的国家。水资源的缺乏已经成为制约我国经济社会发展的重大现实问题。海水淡化技术是解决淡水资源短缺问题的有效战略途径。目前的海水淡化方法主要有蒸馏法和膜法。蒸馏法是目前应用较为广泛的海水淡化技术，主要使用水蒸气作为热源进行间接热交换，需消耗大量的蒸汽。开发低能耗的海水淡化技术也是目前国内外的研究热点之一。

如果能将烟气余热回收和海水淡化技术相结合开发一种利用烟气余热实现海水淡化的技术，无疑对促进我国节能减排工作开展以及解决我国的水资源匮乏的问题具有巨大的现实意义。在利用烟气余热进行海水淡化技术领域，何宏舟和陈志强开发了一种“新型高效海水淡化蒸发器”，但是其基本原理仍是采用蒸馏法，仍然采用海水-烟气间接换热的方式，传热系数一般低于80W/m²。此外，间接换热方式也存在易结垢，需定期维护，以及长期运行后换热效果变差的问题。

为了充分回收烟气余热，提高海水淡化效率，同时洗涤烟气中的SOx、NOx和烟尘污染物，需要一种烟气-海水直接接触换热方式实现海水淡化的系统。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种利用烟气余热进行海水淡化，同时实现烟气中污染物脱除的系统。

本实用新型的技术方案为: 一种利用烟气余热的海水淡化系统，其包含依序相连的海水过滤装置、增湿塔、减湿塔及淡水处理装置；该增湿塔具有烟气输入口，通过该烟气输入口通入烟气；该增湿塔具有浓海水排出口，浓海水从浓海水排出口排出；该增湿塔具有湿烟气排出口，湿烟气从湿烟气排出口排出并输送到减湿塔；该减湿塔具有烟气排放口，增湿烟气通过烟气排放口排出；该减湿塔具有冷却水输入口，冷却水从冷却水输入口进入减湿塔；该减湿塔具有湿烟气输入口，从湿烟气排出口排出的烟气通过湿烟气输入口进入减湿塔；该减湿塔具有淡水输出口，淡水通过淡水输出口流出并到达淡水处理装置。

该淡水处理装置包含淡水储槽及淡水冷却装置，淡水输出口与淡水储槽相连接，淡水储槽连接淡水冷却装置；该淡水储槽具有出水口；淡水冷却装置中与冷却水输入口相连接。

海水过滤装置通过第一分管与淡水冷却装置相连接，该淡水冷却装置设有循环水进口和循环水出口，第一分管与循环水进口连接。

该淡水冷却装置设有循环水进口和循环水出口，该循环水进口和循环水出口分别与热泵机组连接。

海水过滤装置与增湿塔之间连接有凝汽器。

凝汽器与增湿塔之间设有海水换热器，海水换热器与浓海水排出口相连接。

该烟气排放口连接风机，风机连接烟囱。

本实用新型的有益效果为：采用上述技术方案，烟气进入增湿塔后与海水进行接触换热，同时海水受热后部分蒸发到烟气中，对烟气进行增湿。为保证最大的淡化海水量，增湿后的烟气温度可略高于烟气露点温度0-10oC。增湿后的烟气送至减湿塔后被冷却至烟气露点温度以下，烟气过饱和后水蒸气从烟气中冷凝并与烟气分离后回收实现海水淡化。烟气与海水直接接触换热具有传热系数高的特点，通过控制进入增湿塔的海水量控制出增湿塔的烟气温度和湿度，通过控制冷却水量和冷却水温度可实现淡化水产量的控制。

在增湿塔中烟气被海水接触洗涤可实现污染物的脱除。烟气与海水的直接接触可实现高效的传热传质，利用海水的弱碱性实现烟气中污染物的脱除。同时，烟气与海水的直接接触也可实现烟气中颗粒物的捕捉，降低烟尘和微细颗粒物的排放。