[发明专利]利用船舶发动机排气余热的间接低温多效海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋船舶用的海水淡化技术，特别是涉及一种利用船舶发动机排气余热的间接低温多效海水淡化系统。

背景技术

就大吨位船舶而言，柴油机燃料产生的热能大约只有50％转化为柴油机的输出功，其余通过排气、冷却水等排放到船外，造成很大的能源浪费。如何回收利用这一部分的能量成为船舶节能减排的首要选择。

船舶在远海工作中，人员和船舶动力设备等都需要消耗大量的淡水。巨大的淡水消耗量如果全部由船舶来携带，势必会减少载重吨位，并且淡水储存过久也会因为水舱的污染和细菌的繁殖而变质。所以将海水进行淡化处理是保证船舶淡水供给与补充的重要技术措施。海水淡化技术的应用在我国处于起步阶段，其中，“热法”低温多效(即LT-MED)海水淡化技术通过设计可在一定真空条件下使用低温低压蒸汽来制备淡水，解决了主体设备在高温情况下结垢的问题。

低温多效蒸馏海水淡化技术是指海水的最高蒸发温度一般低于70℃的淡化技术,低温多效蒸馏海水淡化系统是将一系列的蒸发器串联起来，工作时，低温多效海水淡化系统的第一效蒸发器吸收外界热量，使第一效蒸发器的循环海水汽化，产生了较高压力的水蒸汽，该水蒸汽被输送到第二效，作为第二效蒸发器的热源，在该效蒸发器中冷凝为淡水，同时使该效的循环海水汽化，产生了新的水蒸汽输送到第三效，作为第三效蒸发器的热源，依次将n效蒸发器串接相连，使海水淡化过程一直进行下去。低温多效蒸馏海水淡化系统用一定量的蒸汽输入，通过多次将海水蒸发，并通过海水将蒸发的气体冷凝成水，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程，沿蒸汽的流通方向，后面一效的蒸发温度与压力均低于前面一效，低温多效海水淡化技术由于具有使用寿命长、操作简单、运行可靠、产品水纯度高等优点而发展很快。

柴油机的排气中含有SO3等酸性气体，温度高时它们会以气态的形式存在，而当温度低于某一温度时，它们会与排气中的水蒸气结合成硫酸而腐蚀换热设备，柴油的酸露点高达120℃—130℃，为避免尾部受热面的酸露腐蚀，通常柴油机排气温度设计较高，实际运行时会更高。如果直接用换热器如套管式、管壳式换热器回收来的柴油机排气余热去作为低温多效海水淡化系统的热源是不可行的，因为，为防止酸露腐蚀，换热器壁面温度应控制在酸露点以上，而蒸发温度即产生的蒸汽温度跟壁面温度大致相等，所以产生的蒸汽温度会大于酸露点温度，，而低温多效海水淡化系统所需蒸汽温度低于70°，因此，不能直接利用柴油机排气余热来加热海水。

基于对上述问题的考虑，在低温多效海水淡化系统中，如何利用船舶柴油机现有条件为LT-MED装置提供廉价优质、可直接使用的低温低压蒸汽，如何将排气废热得到高效而经济地利用，同时避免换热器的酸露腐蚀，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用船舶发动机排气余热的间接低温多效海水淡化系统，用于解决现有技术中船舶发动机排气余热不能直接用于低温多效海水淡化系统的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用船舶发动机排气余热的间接低温多效海水淡化系统，其包括低温多效海水淡化装置，低温蒸汽发生装置，以及设于发动机排气管道内的余热回收装置，海水经预处理和预加热后进入所述低温多效海水淡化装置内进行淡化处理，其中，所述低温多效海水淡化装置中第一效的进气口、凝结水出口与低温蒸汽发生装置通过管道相连，低温蒸汽发生装置通过上升管、下降管与所述余热回收装置相连。

优选的，所述第一效的凝结水出口与所述低温蒸汽发生装置相连的管道上设有第一预热器，所述第一预热器还设置在进入所述第一效的海水进水管上。

优选的，所述海水经预处理后分为两路，分别经过一个预热器后进入所述低温多效海水淡化装置中，其中一个预热器设在所述低温多效海水淡化装置的产品水出水管道上，另一个预热器设在所述低温多效海水淡化装置的浓盐水收集管道上。

优选的，所述余热回收装置上设有温度传感器。

优选的，所述第一效的淡水出口与所述低温蒸汽发生装置相连的管道还与一淡水补给管相连通。

优选的，所述船舶发动机也可以为含硫燃料的加热炉，相应的，发动机排气管道为加热炉的烟道。