CN204675851U - 一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置、开式吸收式热泵、汽轮机以及凝汽器；所述汽轮机有抽汽口与发生器内设置的驱动蒸汽管路相连通；汽轮机第一排汽管路与凝汽器相连通，第二排汽管路与开式吸收式热泵的吸收器相连通；所述开式吸收式热泵装置发生器壳体的冷剂蒸汽出口与所述低温多效蒸发海水淡化装置的加热蒸汽入口相连接，所述冷凝器的进料海水管路经过吸收器后连接首效蒸发器的进料海水入口。本实用新型装置利用了热力发电厂汽轮机的排汽能量，降低了进料海水的冷却度，提高了热力发电厂的能源利用效率，降低了淡水转化成本。

Description

一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及海水淡化装置，具体涉及一种水电联产的开式热泵低温多效海水淡化装置。

背景技术

海水淡化技术已成为解决世界淡水紧缺的一条有效的战略途径。海水淡化方法主要有多级闪蒸、多效蒸发和反渗透这三种方法。由于低温多效蒸发海水淡化技术具有动力消耗小、操作温度低、减缓设备腐蚀、水质好等优势，在海水淡化市场份额不断扩大，已成为未来海水淡化厂的主流技术。

水电联产是将低温多效蒸发海水淡化***和热力发电厂组成联合的生产方式，是一种节约能源、实现可持续发展的有效途径。如图1所示，目前水电联产低温多效蒸发海水淡化装置中的低温多效蒸发海水淡化装置1包括首效蒸发器2，中间各效蒸发器4和末效蒸发器3，其中首效蒸发器2上设有进料海水入口6、加热蒸汽入口7、凝结水出口8；末效蒸发器3上设有末效二次蒸汽出口11、浓盐水出口9、淡水出口10，该末效蒸发器的二次蒸汽出口11经管道与冷凝器5上设置的二次蒸汽入口19相连接，冷凝器5有凝结淡水出口12经管路与末效蒸发器的淡水出口10管路相并接，且并接后的产品淡水经淡水泵13排出; 所述冷凝器5上还设置有带海水泵14的海水入口15、海水出口16及与海水出口16连通的冷却海水排出管路17；一进料海水管路18从冷却海水排出管路17引出并连通进料海水入口6。这种水电联产低温多效蒸发海水淡化装置的动力蒸汽一般采用热电厂汽轮机26的中低压缸抽汽，由于抽汽压力高于低温多效蒸发海水淡化所需的加热蒸汽压力，为解决压力匹配问题，现有技术是采用将汽轮机26的中低压缸抽汽口27与首效蒸发器2的加热蒸汽入口7之间设置蒸汽喷射器34，并将汽轮机抽汽引射低温多效蒸发海水淡化装置1的中间某效二次蒸汽引射口35，共同作为加热蒸汽进入低温多效蒸发海水淡化装置1，但蒸汽喷射器34的效率低，造成***能耗较高；同时热力发电厂汽轮机26的排汽被直接送至凝汽器31中，利用循环冷却水冷却后，将热量通过冷却塔排入大气中，造成了能源的大量浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种水电联产的开式热泵低温多效海水淡化装置，其能有效解决蒸汽压力匹配问题，并利用热力发电厂汽轮机的排汽能量，降低进料海水的冷却度，提高热力发电厂的能源利用效率，降低淡水成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置、开式吸收式热泵、汽轮机以及凝汽器，其特点在于：

所述低温多效蒸发海水淡化装置包括依次连接的首效蒸发器、中间各效蒸发器、末效蒸发器、冷凝器，所述首效蒸发器上设有进料海水入口、加热蒸汽入口、凝结水出口，所述末效蒸发器上设有末效二次蒸汽出口、浓盐水出口及淡水出口，所述冷凝器上设有二次蒸汽入口、凝结淡水出口、海水入口、海水出口；所述末效蒸发器的二次蒸汽出口经管道与冷凝器的二次蒸汽入口相连接，冷凝器的凝结淡水出口经管路与末效蒸发器的淡水出口管路相并接，且并接后经产品淡水管路与淡水泵相连接，海水管路经海水泵与冷凝器的海水入口相连接，冷凝器上的海水出口连接有两支管路，一支为冷却海水排出管路，另一支为进料海水管路；

所述开式吸收式热泵包括发生器、吸收器、溶液泵和溶液热交换器，吸收器的吸收剂稀溶液管路经过溶液泵和溶液热交换器与发生器相连通，发生器的吸收剂浓溶液管路经过溶液热交换器与吸收器相连通，发生器壳体的冷剂蒸汽出口与所述低温多效蒸发海水淡化装置的加热蒸汽入口相连接，所述冷凝器的进料海水管路经过吸收器后连接所述低温多效蒸发海水淡化装置首效蒸发器的进料海水入口；

所述汽轮机的抽汽口与发生器内设置的驱动蒸汽管路相连通；汽轮机排汽口设置有两支排汽管路，第一排汽管路与凝汽器相连通，第二排汽管路与开式吸收式热泵的吸收器相连通；所述凝汽器内设置循环冷却水管路。

本实用新型一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置的使用原理为：

（1）、来自汽轮机抽汽口的驱动蒸汽进入发生器后，放出热量变成凝结水，作为锅炉的补水。

（2）、所述发生器中的吸收剂稀溶液吸收驱动蒸汽的热量后，在发生器中放出冷剂蒸汽，作为加热蒸汽引入到低温多效海水淡化装置第一效蒸发器中；加热蒸汽在第一效蒸发器凝结放热后，变成凝结水，作为锅炉的补水。

（3）、所述汽轮机第一排汽引入至凝汽器，放热后变成凝结水，然后再送回锅炉中；第二排汽直接引入吸收器中，作为开式吸收式热泵的低温热源。

（4）、在凝汽器中，利用循环冷却水对第一排汽进行冷却，然后将热量通过冷却塔排入大气中。

（5）、海水经过海水泵进入冷凝器中进行第一级预热后，分成两股，一股作为冷却海水排回大海，另一股作为进料海水通过管路进入吸收器吸收热量进行第二级预热，最后通过进料海水管路进入首效蒸发器。

（6）、吸收器中的吸收剂稀溶液经过溶液泵升压之后进入溶液热交换器，在其中吸收来自发生器中吸收剂浓溶液的热量，进入发生器。

 本实用新型所提出的一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置具有如下的效果和优势：

（1）本实用新型较目前如图1所示的带蒸汽喷射器的低温多效海水淡化装置更加节能。本实用新型装置以汽轮机抽汽作为开式吸收式热泵的驱动热源，利用汽轮机排汽作为开式吸收式热泵的低温热源，将开式吸收式热泵发生器放出的冷剂蒸汽作为海水淡化装置的加热蒸汽，生产淡水。该实用新型装置解决了蒸汽压力匹配问题、利用了热力发电厂汽轮机的排汽能量，提高了热力发电厂的能源利用效率。

（2）本实用新型海水经过海水泵进入冷凝器中进行第一级预热后，分成两股，一股作为冷却海水排回大海，另一股作为进料海水通过管路进入吸收器吸收热量进行第二级预热，最后通过进料海水管路进入首效蒸发器，降低了进料海水的过冷度，提高了加热蒸汽的利用效率和***造水比，降低了淡水成本。

附图说明

图1是现有技术的带蒸汽喷射器低温多效海水淡化装置结构示意图。

图2是本实用新型一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置。

图中，1—低温多效蒸发海水淡化装置，2—首效蒸发器，3—末效蒸发器，4—中间各效蒸发器，5—冷凝器，6—进料海水入口，7—加热蒸汽入口，8—凝结水出口，9—浓盐水出口，10—淡水出口，11—末效二次蒸汽出口，12—凝结淡水出口，13—产品淡水泵，14—海水泵，15—海水入口，16—海水出口，17—冷却海水排出管路，18—进料海水管路，19—二次蒸汽入口，20—吸收器，21—溶液泵，22—溶液热交换器，23—发生器，24—冷剂蒸汽出口，25—驱动蒸汽管路，26—汽轮机，27—汽轮机抽汽口，28—发电机，29—汽轮机排汽口，30—第一排汽管路，31—凝汽器，32—循环冷却水管路，33—第二排汽管路，34—蒸汽喷射器，35—中间某效二次蒸汽引射口，36—开式吸收式热泵。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置1、开式吸收式热泵装置36、汽轮机26以及凝汽器31。所述低温多效蒸发海水淡化装置1包括首效蒸发器2，中间各效蒸发器4、末效蒸发器3、冷凝器5、淡水泵13以及海水泵14，所述首效蒸发器2上设有进料海水入口6、加热蒸汽入口7、凝结水出口8，所述末效蒸发器3上设有末效二次蒸汽出口11、浓盐水出口9及淡水出口10，所述冷凝器5上设有二次蒸汽入口19、凝结淡水出口12、海水入口15、海水出口16；末效蒸发器3的二次蒸汽出口11有管道与冷凝器5的二次蒸汽入口19相连接，冷凝器5的凝结淡水出口12有管路与末效蒸发器3的淡水出口10管路相并接，并接后经产品淡水管路与淡水泵13相连接，海水有管路经海水泵14与冷凝器5的海水入口15相连接，冷凝器5上的海水出口16连接有两支管路，一支为冷却海水排出管路17，另一支为进料海水管路18。所述开式吸收式热泵36包括发生器23、吸收器20、溶液泵21和溶液热交换器22，吸收器20的吸收剂稀溶液管路经过溶液泵21和溶液热交换器22与发生器23相连通，发生器23的吸收剂浓溶液管路经过溶液热交换器22与吸收器20相连通，发生器23壳体的冷剂蒸汽出口24与所述低温多效蒸发海水淡化装置1的加热蒸汽入口7相连接，所述冷凝器5的进料海水管路18经过吸收器20后连接所述低温多效蒸发海水淡化装置首效蒸发器的进料海水入口6。所述汽轮机26有抽汽口27与发生器23内设置的驱动蒸汽管路25相连通；汽轮机排汽口29设置有两支排汽管路，第一排汽管路30与凝汽器31相连通，第二排汽管路33与开式吸收式热泵36的吸收器20相连通；所述凝汽器31内设置循环冷却水管路32。

Claims (1)

1.一种水电联产的开式热泵低温多效蒸发海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置（1）、开式吸收式热泵（36）、汽轮机（26）以及凝汽器（31），其特征在于：

所述低温多效蒸发海水淡化装置包括依次连接的首效蒸发器（2）、中间各效蒸发器（4）、末效蒸发器（3）、冷凝器（5），所述首效蒸发器上设有进料海水入口（6）、加热蒸汽入口（7）、凝结水出口（8），所述末效蒸发器上设有末效二次蒸汽出口（11）、浓盐水出口（9）及淡水出口（10），所述冷凝器上设有二次蒸汽入口（19）、凝结淡水出口（12）、海水入口（15）、海水出口（16）；所述末效蒸发器的二次蒸汽出口经管道与冷凝器的二次蒸汽入口相连接，冷凝器的凝结淡水出口经管路与末效蒸发器的淡水出口管路相并接，且并接后经产品淡水管路与淡水泵（13）相连接，海水管路经海水泵（14）与冷凝器的海水入口相连接，冷凝器上的海水出口连接有两支管路，一支为冷却海水排出管路（17），另一支为进料海水管路（18）；

所述开式吸收式热泵包括发生器（23）、吸收器（20）、溶液泵（21）和溶液热交换器（22），吸收器的吸收剂稀溶液管路经过溶液泵和溶液热交换器与发生器相连通，发生器内设置驱动蒸汽管路（25），且发生器的吸收剂浓溶液管路经过溶液热交换器与吸收器相连通，发生器壳体的冷剂蒸汽出口与所述低温多效蒸发海水淡化装置的加热蒸汽入口相连接，所述冷凝器的进料海水管路经过吸收器后连接所述低温多效蒸发海水淡化装置首效蒸发器的进料海水入口；

所述汽轮机的抽汽口（27）与发生器内设置的驱动蒸汽管路（25）相连通；汽轮机排汽口（29）设置有两支排汽管路，第一排汽管路与凝汽器（30）相连通，第二排汽管路与开式吸收式热泵的吸收器相连通；所述凝汽器内设置循环冷却水管路（32）。