日产100吨低温多效海水淡化装置中试研究

在目前已形成的海水淡化方法中，得到大规模实际应用的是多级闪蒸、多效蒸发和反渗透膜技术[2-4]。多效蒸发是最古老的海水淡化方法[5]，有不受原水浓度的限制、淡化水纯度高等优势，在国内的发展也较为成熟。但高成本一直制约着多效蒸发技术的推广应用。目前降低成本主要是提高热效率和降低设备制造成本。70 年代发展起来的水平管降膜蒸发技术，属薄膜蒸发，由于换热管两侧均有相变发生，同时传热管外侧液体的膜状流动有利于蒸汽与液相尽快分离，所以其传热系数较高[6-9]。对于光滑管而言，水平管的传热系数（多效蒸发）三倍于闪蒸，两倍于竖直管蒸发装置[10]。目前低温多效海水淡化装置多采用水平管降膜蒸发器，我国已建的青岛黄岛电厂3 000 m3/d 低温多效海水淡化装置[11]，天津北疆电厂200 000 m3/d 低温多效海水淡化装置，国华集团沧东发电厂32 500m3/d和首钢曹妃甸50 000m3/d 低温多效海水淡化装置全部采用水平管降膜蒸发器。降低成本另一方面则是开发廉价新材料，探索新工艺。低温多效海水淡化装置盐水的最高沸腾蒸发温度不超过70 ℃，从而避免和减缓了设备的腐蚀和结垢问题，使得使用廉价新材料成为可能[4，12]。

 

当采用铝合金管替换铝黄铜换热管时工程总投资降低约25%～40%[13]。目前国内已开展海水用铝合金换热管材方面的基础研究。目前采用铝合金换热管的低温多效海水淡化实际工程设计参数仍较欠缺，为此文章对采用5052 铝合金传热管的4 效平流进料低温多效海水淡化中试装置进行性能测试，研究不同操作工况条件装置产水量和造水比的变化规律，为其工业化应用提供依据。