[发明专利]一种反渗透海水淡化厂的建模方法

说明书

本发明公开了一种反渗透海水淡化厂的建模方法，包括：计算海水的渗透压Δπ；计算维持渗透压Δπ及驱动淡水输出过程所需要的电量DSE₂；根据淡水的出售单价、时段的电费单价、人工和耗材费用及电量DSE₂计算海水淡化厂每日运营收益W；据产水单元每日额定产水容量计算海水淡化厂的建设成本S_total；根据生命周期、每年生产淡水的天数、运营收益W及建设成本S_total计算海水淡化厂在整个生命周期内的收益率η；通过收益率计算海水淡化厂的最优产水单元数量N。能有效适应海水淡化厂的高能耗特性，具有较高的实际应用价值。

技术领域

本发明属于海水淡化工程技术领域，涉及一种反渗透海水淡化厂的建模 方法。

背景技术

据估计，到2025年，由于人口增加及工业用水增加，全球60％以上的 人口将面临淡水资源短缺的影响。海水淡化是解决淡水需求的一种有前途的 技术，目前，淡化水是许多国家的补充水源甚至主要水源。根据我国自然资 源部《2017年全国海水利用报告》的统计结果，反渗透方法凭借能耗低、运 行灵活等优势，成为我国现阶段海水淡化的主要使用技术，占全国总工程规 模的68.43％。反渗透海水淡化方法的主要运营成本来源于电能消耗，因此 该方法受电价的影响非常大。

目前，我国海水淡化厂的建设容量等于额定产水容量，因此，除检修、 维护时段以外，所有产水单元需要全天24小时满负荷运行。这种运行方式 没有考虑到峰谷电价的影响，未能留出足够的裕度，使得海水淡化厂不能错 峰运行，导致其运行失去灵活性。这将造成两方面的影响：一方面是在用电 高峰期电价较高，持续进行海水淡化将会增加海水淡化厂的运营成本，另一 方面海水淡化厂不能从电力需求响应和频率调节市场中获益，极大的减少了 海水淡化厂的利润。

发明内容

本发明的目的是提供一种反渗透海水淡化厂的建模方法，能提高海水淡 化厂的利润。

本发明所采用的技术方案是，一种反渗透海水淡化厂的建模方法，包括 以下步骤：

步骤1、计算海水的渗透压Δπ；

步骤2、计算维持渗透压Δπ及驱动淡水输出过程所需要的电量DSE₂；

步骤3、根据淡水的出售单价、时段的电费单价、人工和耗材费用及步 骤2得到的电量DSE₂计算海水淡化厂每日运营收益W；

步骤4、根据产水单元每日额定产水容量计算海水淡化厂的建设成本 S_total；

步骤5、根据生命周期、每年生产淡水的天数、步骤3得到的运营收益W 及步骤4得到的建设成本S_total计算海水淡化厂在整个生命周期内的收益率η；

步骤6、通过步骤5得到的收益率计算海水淡化厂的最优产水单元数量 N。

本发明的特点还在于：

步骤1计算海水的渗透压Δπ的具体过程如下：

Δπ＝f_osC₀/(1-R) (1)；

上式中，f_os为海水的渗透压系数，C₀为海水初始盐浓度，R为海水淡化 过程中淡水回收率；

海水淡化过程中淡水回收率R为：