一种低温多效蒸馏海水淡化系统技术方案

一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括0效蒸汽发生器、n效蒸发器、凝汽器和抽真空系统，高温热水通过高温热水管进入所述0效蒸汽发生器，在所述0效蒸汽发生器中产生启动蒸汽，所述蒸汽通过管路进入所述第1效蒸发器，在第1效蒸发器中又产生的蒸汽通过管路进入下一效蒸发器，直至第n效蒸发器，第n效蒸发器产生的蒸汽进入凝汽器形成成品水。本实用新型专利技术直接利用工矿企业未被利用的低温余热，大幅度降低海水淡化的制水成本，是沿海工矿企业实现节能减排的重要举措，采用热水直驱的优化方案，降低电耗，采用平逆流进料方式，经过合理的设计优化，提高整个系统的产水率和能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及低温多效海水淡化
，尤其是涉及一种低温多效蒸馏海水淡化系统。
技术介绍
沿海工矿企业是耗能和用水大户，如果将这些工矿企业低温余热利用于海水淡化，既合理利用了余热资源，又解决了淡水资源短缺的问题，不失为节能减排、开源节流的重大举措。低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度约70℃的海水淡化技术，将一系列的水平管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效，用一定量的蒸汽输入蒸发器，通过多次的蒸发和冷凝，得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水。目前，低温多效蒸馏海水淡化技术所用的余热均为蒸汽形式，即将工矿企业产生的蒸汽直接供给海水淡化装置，使海水发生低温蒸发和冷凝，从而产生淡水。直接利用蒸汽进行海水淡化存在蒸汽成本高，高压低用造成浪费、海水淡化设备结垢倾向相对较大等问题。工矿企业具有相当丰富的余热资源，但大部分低温余热无法找到合适的利用途径，往往以废热的形式排放。目前，低温余热资源的利用面临以下问题：(1)部分热水用于冬季供暖，而夏季这部分热水无处消纳；(2)热水经过冷却塔冷却为低温热水回用于工业生产，但冷却塔耗电量极高，以牺牲电费换取低温淡水资源，经济性较差。将沿海工矿企业的低温余热回收作为低温多效蒸馏海水淡化的热源，不仅可以达到节能减排、有效降低海水淡化成本的目的，同时也可以解决沿海工矿企业用水困难的问题。本技术将低温余热资源直接利用于海水淡化，即采用热水直驱与低温多效蒸馏相结合的海水淡化技术，获得了高品质的淡水资源。热水经换热后产生的低温热水又回用于工矿企业，作为工矿企业生产工段的冷却水使用，从而使热水余热资源得以合理的循环利用。技术内容本技术的目的在于设计一种低温多效蒸馏海水淡化系统，解决上述问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括0效蒸汽发生器、n效蒸发器、凝汽器和抽真空系统，其中n≥2，所述n效蒸发器包括第1效蒸发器、第2效蒸发器、…和第n效蒸发器，所述n效蒸发器分为前m效蒸发器和后(n-m)效蒸发器，其中m≥1；高温热水通过高温热水管进入所述0效蒸汽发生器，在所述0效蒸汽发生器中产生启动蒸汽，所述蒸汽通过管路进入所述第1效蒸发器，在第1效蒸发器中又产生的蒸汽通过管路进入下一效蒸发器，直至第n效蒸发器，第n效蒸发器产生的蒸汽进入凝汽器形成成品水；所述抽真空系统分别与所述第1效蒸发器和所述凝汽器连接。进一步的，所述高温热水通入所述0效蒸汽发生器内，经过热交换所述高温热水转化为中低温热水从所述0效蒸汽发生器排出，所述高温热水来自工矿企业未被利用的余热，所述中低温热水预热物料水后转换为低温热水返回工矿企业。进一步的，从第1效蒸发器开始，每个蒸发器内均设置有换热管和喷淋装置；在第1效蒸发器中，0效蒸汽发生器产生的蒸汽进入换热管内换热冷凝，由喷淋装置喷淋下来的盐水降落至所述换热管上受热蒸发产生的新蒸汽进入第2效蒸发器，作为第2效蒸发器热源，依次类推，直至末效蒸发器。进一步的，所述n效蒸发器还包括盐水飞沫分离器，各效蒸发器产生蒸汽均通过盐水飞沫分离器后进入下一效蒸发器。进一步的，还包括盐水系统，后(n-m)效蒸发器形成的浓盐水汇合后经所述中低温热水预热后提升到前m效蒸发器的喷淋装置内；前m效蒸发器汇合的浓盐水进入闪蒸装置闪蒸生成成品水和超浓盐水，所述超浓盐水排出，所述成品水进入后(n-m)效蒸发器。进一步的，所述盐水系统还包括至少1个预热器，所述浓盐水先由所述预热器预热，再进入前m效蒸发器，所述预热器的热源为所述中低温热水。进一步的，还包括成品水系统，第1效蒸发器产生的成品水回流至0效蒸汽发生器，经换热产生蒸汽；第2效蒸发器至第n效蒸发器产生的成品水经汇合后排出。进一步的，一部分冷却水进入冷却器冷却成品水后回流大海，另一部分冷却水进入凝汽器冷凝第n效蒸发器产生的蒸汽后，从冷凝器流出的海水一股回流大海，另一股作为后(n-m)效蒸发器物料水。进一步的，所述物料水先经所述中低温热水预热后，以平逆流喷淋方式进入所述后(n-m)效蒸发器内。所述物料水以平逆流方式喷淋，即平流和逆流相结合的方式进入n效蒸发器的喷淋装置。本技术的有益效果可以总结如下：(1)本海水淡化系统直接利用工矿企业未被利用的低温余热，因地制宜，大幅度降低海水淡化的制水成本，是沿海工矿企业实现节能减排的重要举措。(2)本海水淡化系统采用热水直驱的优化方案，供水无需闪蒸，回水无需增压，有效降低电耗40％以上。(3)该系统采用平逆流进料方式，用部分盐水回流以替代部分物料海水，经过合理的设计优化，提高整个系统的产水率和能源利用率。(4)整个系统产水率高，浓缩比高(>2)，系统耗电少，热量利用率高，成本大幅降低，解决了现有低温多效海水淡化工艺制水成本高的问题。附图说明图1是本技术的工艺流程图。图2是本技术的结构示意图。图3是本技术实施例1海水淡化系统进水水质指标图。图4是本技术实施例1海水淡化系统出水水质指标图。图5是本技术实施例2海水淡化系统进水水质指标图。图6是本技术实施例2海水淡化系统出水水质指标图。标号说明：1、凝汽器；2、启动射汽抽气器；3、射汽抽气器；4、前m效蒸发器海水预热器；5、后(n-m)效蒸发器海水预热器；6、蒸汽发生器循环泵；7、浓盐水泵；8、中间水泵；9、成品水泵；10、成品水冷却器；11、消泡剂加药装置；12、阻垢剂加药装置；13、浓盐水闪蒸罐；14、0效蒸汽发生器；15、前m效蒸发器；16、后(n-m)效蒸发器；17、蒸汽入口；18、热水返回口；19、热水入口；20、浓盐水出口；21、海水入口；22、成品水出口；23、冷却水出口。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图2所示的一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括0效蒸汽发生器14、n效蒸发器、凝汽器1和抽真空系统，其中n≥2，所述n效蒸发器包括第1效蒸发器、第2效蒸发器、…和第n效蒸发器，所述n效蒸发器分为前m效蒸发器15和后(n-m)效蒸发器16，其中m≥1。在更加优选的实施例中，高温热水从热水入口19进入低温多效蒸馏装置的0效蒸汽发生器14，通过0效蒸汽发生器14换热管加热管外的物料水，产生的蒸汽进入第1效蒸发器，作为第1效蒸发器的热源，第1效蒸发器的加热蒸汽冷凝后经蒸汽发生器循环泵6返回到0效蒸汽发生器14循环使用；经换热热水降温为中低温热水后进入前m效蒸发器海水预热器4和后(n-m)效蒸发器海水预热器5对物料水进行预热，经预热热交换再次降温至低温热水，从热水返回口18返回企业热水回水系统。本技术不仅直接利用工矿企业的低温余热资源，因地制宜，降低淡水生产成本，而且经换热的热水可输送至厂区作为冷却水循环使用，从而节省厂区其他工段生产成本。采用热水直驱技术，热水无需闪蒸，回水无需增压，直接排入热水回收管道，从而降低电耗40％以上。在第1效蒸发器中，0效蒸汽发生器14产生的蒸汽进入换热管内换热冷凝，将热量传导给换热管外壁喷淋下来的海水，海水受热蒸发产生的新蒸汽进入第2效蒸发器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括0效蒸汽发生器、n效蒸发器、凝汽器和抽真空系统，其特征在于：n≥2，所述n效蒸发器包括第1效蒸发器、第2效蒸发器、…和第n效蒸发器，所述n效蒸发器分为前m效蒸发器和后(n‑m)效蒸发器，其中m≥1；高温热水通过高温热水管进入所述0效蒸汽发生器，在所述0效蒸汽发生器中产生启动蒸汽，所述蒸汽通过管路进入所述第1效蒸发器，在第1效蒸发器中又产生的蒸汽通过管路进入下一效蒸发器，直至第n效蒸发器，第n效蒸发器产生的蒸汽进入凝汽器形成成品水；所述抽真空系统分别与所述第1效蒸发器和所述凝汽器连接进行抽真空。

【技术特征摘要】
1.一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括0效蒸汽发生器、n效蒸发器、凝汽器和抽真空系统，其特征在于：n≥2，所述n效蒸发器包括第1效蒸发器、第2效蒸发器、…和第n效蒸发器，所述n效蒸发器分为前m效蒸发器和后(n-m)效蒸发器，其中m≥1；高温热水通过高温热水管进入所述0效蒸汽发生器，在所述0效蒸汽发生器中产生启动蒸汽，所述蒸汽通过管路进入所述第1效蒸发器，在第1效蒸发器中又产生的蒸汽通过管路进入下一效蒸发器，直至第n效蒸发器，第n效蒸发器产生的蒸汽进入凝汽器形成成品水；所述抽真空系统分别与所述第1效蒸发器和所述凝汽器连接进行抽真空。2.根据权利要求1所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：所述高温热水通入所述0效蒸汽发生器内，经过热交换所述高温热水转化为中低温热水从所述0效蒸汽发生器排出，所述高温热水来自工矿企业未被利用的余热，所述中低温热水预热物料水后转换为低温热水返回工矿企业。3.根据权利要求2所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于：从第1效蒸发器开始，每个蒸发器内均设置有换热管和喷淋装置；在第1效蒸发器中，0效蒸汽发生器产生的蒸汽进入换热管内换热冷凝，由喷淋装置喷淋下来的物料水降落至所述换热管上，产生的新蒸汽进入第2效蒸发器，作为第2效蒸发器热源，依次类推，直至末效蒸发器。4.根据权利要求3所述的低温多效蒸馏海水淡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万松，尹胜奎，曹文彬，吴桂霞，张会，曹普晅，曹海燕，耿天甲，曹真，齐增敏，王永胜，
申请(专利权)人：北京今大禹环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11