CN205307834U - 一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置和吸收式热泵装置。吸收式热泵装置发生器的冷剂蒸汽出口与低温多效蒸发海水淡化装置首效蒸发器的加热蒸汽入口相连接；末效蒸发器上的二次蒸汽出口与吸收器的第一低温热源入口连接，末效蒸发器上的淡水出口与热泵蒸发器的第二低温热源入口相连接，热泵蒸发器设有低压蒸汽通道与吸收器相连通；发生器内设置有与汽轮机低压缸抽汽口相连通的驱动蒸汽管路；海水进入盐海水换热器进行一级预热后，再进入吸收器进行二级预热，最后通过进料海水管路进入首效蒸发器。这种装置能最大化利用海水淡化***蒸汽余热、淡水余热以及浓盐水余热，能提高进料海水温度，提高了能源利用效率。

Description

一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及海水淡化装置，具体涉及一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置。

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。目前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。

如图1所示，目前的低温多效蒸发海水淡化装置1包括连续设置的多个蒸发器，其中首效蒸发器2上设有进料海水入口19、加热蒸汽入口4、冷凝水出口6，末效蒸发器3上设有末效二次蒸汽出口9、浓盐水出口21、淡水出口10，该末效二次蒸汽出口9连接冷凝器27，该冷凝器27上设有海水进口29、冷却海水排出口28及产品淡水出口26，该进料海水入口19和冷却海水排出口28并接后与海水输入源相连接，该海水进口29也连接海水输入源。由图中可知，末效二次蒸汽出口9排出的末效蒸汽经海水进口29进入的海水冷却后直接经产品淡水出口26排出，淡水出口10排出的淡水经产品淡水出口26直接排出，浓盐水出口21的浓盐水直接排出，也就是说，由末效二次蒸汽出口9排出的蒸汽余热、从淡水出口10排出的淡水余热和浓盐水余热都没有得到有效利用，造成能源的浪费。

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，提供一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置，其通过吸收式热泵消耗少量驱动蒸汽，能最大化利用海水淡化***蒸汽余热、淡水余热以及浓盐水余热，将低品位热能转化为高品位热能，用于低温多效海水淡化，从而达到对不同品质的能量进行梯级利用，提高了能源利用效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置和吸收式热泵装置；所述低温多效蒸发海水淡化装置包括首效蒸发器，中间各效蒸发器和末效蒸发器，该首效蒸发器上设有进料海水入口、加热蒸汽入口、第一凝结水出口及第二凝结水出口，该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，末效蒸发器上的浓盐水出口与盐海水换热器连通，进料海水经海水泵与盐海水换热器相连通；所述吸收式热泵包括热泵蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器、发生器、节流阀、进料海水管路和驱动蒸汽管路，且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，所述吸收式热泵的发生器壳体上设置的冷剂蒸汽出口与所述低温多效蒸发海水淡化装置上的加热蒸汽入口相连接，所述首效蒸发器上设置的第一凝结水出口经过节流阀与所述热泵蒸发器相连通，所述末效蒸发器上的末效二次蒸汽出口与吸收器的第一低温热源入口相连接，所述末效蒸发器上的淡水出口与热泵蒸发器的第二低温热源入口连接，所述热泵蒸发器设有低压蒸汽通道与吸收器相连通，在所述发生器内设置有驱动蒸汽管路，从所述盐海水换热器出来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。浓盐水通过浓盐水泵排出，产品淡水通过淡水泵排出。

本实用新型回收余热的吸收式热泵海水淡化装置的工作原理为：

（1）利用汽轮机的低压缸抽汽作为吸收式热泵装置的驱动蒸汽，通过驱动蒸汽管路加热所述发生器中的吸收剂稀溶液，在发生器中放出冷剂蒸汽，作为加热蒸汽引入到低温多效蒸发海水淡化装置的首效蒸发器中；

（2）加热蒸汽在首效蒸发器凝结放热后，变成凝结水，一部分凝结水作为循环工质经节流阀进入热泵蒸发器，另一部分凝结水作为锅炉的补水；

（3）进料海水经过海水泵进入盐海水换热器进行第一级预热后，再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、进料海水口进入首效蒸发器；

（4）所述低温多效蒸发海水淡化装置的淡水直接引入热泵蒸发器中，所述低温多效蒸发海水淡化装置的末效二次蒸汽直接引入吸收器中；

（5）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回收余热的吸收式热泵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所示的低温多效蒸发海水淡化装置更加节能。本实用新型以汽轮机的低压缸抽汽作为吸收式热泵的驱动蒸汽，引入末效蒸发器的二次蒸汽和淡水共同作为吸收式热泵的低温热源，将发生器产生的冷剂蒸汽作为低温多效蒸发海水淡化装置的加热蒸汽，既解决了蒸汽压力不匹配的问题，又提高了能源的综合利用效率。

（2）本实用新型将末效蒸发器的浓盐水通过盐海水换热器对进料海水进行第一级预热后，再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低温多效蒸发海水淡化装置的首效蒸发器，提高了进料海水的温度，提高了加热蒸汽的利用效率。

（3）本实用新型的吸收式热泵装置同时利用蒸汽和淡水余热，设备得到简化，降低了设备投资成本。

附图说明

图1是现有技术低温多效蒸发海水淡化装置结构示意图。

图2是本实用新型一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置结构示意图。

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—加热蒸汽入口，5—第一凝结水出口，6—第二凝结水出口，7—节流阀，8—热泵蒸发器，9—末效二次蒸汽出口，10—淡水出口，11—第一低温热源入口，12—吸收器，13—溶液泵，14—溶液热交换器，15—发生器，16—驱动蒸汽管路，17—冷剂蒸汽出口，18—海水泵，19—进料海水入口，20—中间效蒸发器，21—浓盐水出口，22—盐海水换热器，23—浓盐水泵，24—淡水泵，25—第二低温热源入口，26—产品淡水出口，27—冷凝器，28—冷却海水排出口，29—海水进口，30—吸收式热泵，31—进料海水管路，32—低压蒸汽通道。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置1和吸收式热泵装置30；所述低温多效蒸发海水淡化装置包括首效蒸发器2，中间各效蒸发器20和末效蒸发器3，该首效蒸发器上设有进料海水入口19、加热蒸汽入口4、第一凝结水出口5及第二凝结水出口6，该末效蒸发器3上设有末效二次蒸汽出口9、浓盐水出口21及淡水出口10，末效蒸发器3上的浓盐水出口21与盐海水换热器22连通，进料海水经海水泵18与盐海水换热器22相连通；所述吸收式热泵30包括热泵蒸发器8、吸收器12、溶液泵13、溶液热交换器14、发生器15、节流阀7、进料海水管路31和驱动蒸汽管路16，且吸收器12的吸收剂稀溶液管路经过溶液泵13和溶液热交换器14与发生器15的喷淋盘相连通，发生器15的吸收剂浓溶液管路经过溶液热交换器14与吸收器12的浓溶液出口相连通，所述吸收式热泵30的发生器15壳体上设置的冷剂蒸汽出口17与所述低温多效蒸发海水淡化装置1上的加热蒸汽入口4相连接，所述首效蒸发器2上设置的第一凝结水出口5经过节流阀7与所述热泵蒸发器8相连通，所述末效蒸发器3上的末效二次蒸汽出口9与吸收器12的第一低温热源入口11相连接，所述末效蒸发器3上的淡水出口10与热泵蒸发器8的第二低温热源入口25连接，所述热泵蒸发器8设有低压蒸汽通道32与吸收器12相连通，在所述发生器15内设置有驱动蒸汽管路16，从所述盐海水换热器22出来的进料海水管路31经过吸收器12后连接所述低温多效蒸发海水淡化装置1的首效蒸发器1的进料海水入口19。浓盐水通过浓盐水泵23排出，产品淡水通过淡水泵24排出。

Claims (2)

1.一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置，包括低温多效蒸发海水淡化装置（1），该低温多效蒸发海水淡化装置包括首效蒸发器（2），中间各效蒸发器（20）和末效蒸发器（3），该首效蒸发器上设有进料海水入口（19）、加热蒸汽入口（4）、凝结水出口，该末效蒸发器（3）上设有末效二次蒸汽出口（9）、浓盐水出口（21）及淡水出口（10），其特征在于，一吸收式热泵装置（30）包括热泵蒸发器（8）、吸收器（12）、溶液泵（13）、溶液热交换器（14）、发生器（15）、进料海水管路（31）和驱动蒸汽管路（16），且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的稀溶液入口相连通，发生器的吸收剂浓溶液管路经过溶液热交换器与吸收器的浓溶液入口相连通；所述发生器壳体上设置的冷剂蒸汽出口（17）与所述低温多效蒸发海水淡化装置上的加热蒸汽入口相连接；所述首效蒸发器上设置的凝结水出口与所述热泵蒸发器相连通；所述末效蒸发器上的末效二次蒸汽出口与吸收器的第一低温热源入口（11）相连接；所述末效蒸发器上的淡水出口与热泵蒸发器的第二低温热源入口（25）连接，通过热泵蒸发器后通过淡水泵（24）排出；所述热泵蒸发器设有低压蒸汽通道（32）与吸收器相连通；所述末效蒸发器上的浓盐水出口与盐海水换热器（22）连通，并经盐海水换热器后通过浓盐水泵（23）排出；进料海水经海水泵（18）与盐海水换热器相连通，从盐海水换热器出来的进料海水管路（31）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；在所述发生器内设置有驱动蒸汽管路。

2.根据权利要求1所述的一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置，其特征在于，所述首效蒸发器上设有第一凝结水出口（5）和第二凝结水出口（6），该第一凝结水出口（5）经节流阀（7）与所述热泵蒸发器相连通，该第二凝结水出口连接锅炉水入口。