本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種水電聯(lián)產(chǎn)的裝置及方法。
背景技術(shù)：
膜蒸餾(MD)技術(shù)是一種高效的膜分離技術(shù)，以疏水性微孔膜為分離介質(zhì)，通過(guò)控制廢水溫度，以膜兩側(cè)蒸汽壓差為傳質(zhì)推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)廢水濃縮和純水回收的過(guò)程，MD技術(shù)與傳統(tǒng)膜分離技術(shù)相比具有眾多優(yōu)點(diǎn)，如對(duì)鹽的截留效率極高，對(duì)絕大多數(shù)非揮發(fā)性物質(zhì)具有近100％截留效率，以及對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求低、運(yùn)行條件溫和、運(yùn)行維護(hù)方便、不容易發(fā)生膜污染和能耗比傳統(tǒng)蒸發(fā)低等。此外，膜蒸餾對(duì)廢水中含鹽量變化適應(yīng)性強(qiáng)，理論上只要溶質(zhì)不飽和析出，膜組件都可以正常運(yùn)行。因此，膜蒸餾技術(shù)被廣泛研究與海水淡化處理中，但由于膜蒸餾需要對(duì)原水進(jìn)行加熱，因此能耗相對(duì)較高，這也是限制MD工藝大規(guī)模應(yīng)用的重要因素之一。
火力發(fā)電在我國(guó)能源供給中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。為了保證發(fā)電效率和發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行，通常需要大量的循環(huán)冷卻水對(duì)汽輪機(jī)乏汽進(jìn)行冷卻，通過(guò)水的揮發(fā)將乏汽中的熱量帶入大氣中，這不僅浪費(fèi)大量的熱量，同時(shí)每天消耗上萬(wàn)噸的水資源，因此，如何回收利用乏汽中的熱量，一直是節(jié)能領(lǐng)域重點(diǎn)研究領(lǐng)域。如熱泵技術(shù)回收循環(huán)水熱能和熱電聯(lián)產(chǎn)等技術(shù)，都大大提高了火電廠能量利用效率，但是也存在很多問(wèn)題需要解決。
因此，在淡水資源日益緊張的今天，同時(shí)與火電廠節(jié)能相結(jié)合，開(kāi)發(fā)節(jié)能、高效海水淡化處理技術(shù)，具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種水電聯(lián)產(chǎn)的裝置及方法，將電廠乏汽利用與膜蒸餾海水淡化工藝相結(jié)合。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種水電聯(lián)產(chǎn)的裝置，包括原水管路和乏汽管路A；
所述原水管路上依次設(shè)有一次加熱池、二次加熱池、膜蒸餾裝置和產(chǎn)水池，其中，一次加熱池的出水口與所述二次加熱池的進(jìn)水口A連接，所述二次加熱池的出水口連接膜蒸餾裝置的進(jìn)水口，所述膜蒸餾裝置的出水口經(jīng)水泵連接二次加熱池的進(jìn)水口B，所述膜蒸餾裝置的水蒸氣出口連接產(chǎn)水池；
所述乏汽管路A上依次設(shè)有抽氣泵、換熱器B、換熱器A和鍋爐；乏汽經(jīng)抽氣泵進(jìn)入換熱器B，換熱器B的出氣端與換熱器A的進(jìn)氣端連接，換熱器A的出氣端連接鍋爐；
其中，所述換熱器A位于所述一次加熱池內(nèi)，所述換熱器B位于所述二次加熱池內(nèi)；
進(jìn)一步的，所述原水管路上還設(shè)有預(yù)處理裝置，用于對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理裝置的出水口連接一次加熱池的進(jìn)水口，所述預(yù)處理裝置為沉淀池、隔油池、氧化池、軟化池、過(guò)濾器或生化池的一種或幾種的組合。
進(jìn)一步的，所述一次加熱池和二次加熱池內(nèi)分別設(shè)有攪拌裝置。
進(jìn)一步的，所述膜蒸餾裝置采用真空膜蒸餾運(yùn)行方式或氣隙式、氣掃式、直接接觸式膜蒸餾運(yùn)行方式。
進(jìn)一步的，所述水電聯(lián)產(chǎn)的裝置還包括乏汽管路B，所述乏汽管路B上設(shè)有備用凝汽器，乏汽經(jīng)所述備用凝汽器進(jìn)入鍋爐。
進(jìn)一步的，所述備用凝汽器內(nèi)設(shè)有壓力監(jiān)測(cè)裝置，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置連接自動(dòng)控制裝置。
利用所述的水電聯(lián)產(chǎn)的裝置進(jìn)行水電聯(lián)產(chǎn)的方法，包括以下步驟：
步驟1，原水經(jīng)預(yù)處理裝置預(yù)處理后進(jìn)入一次加熱池，再由一次加熱池流入二次加熱池；
步驟2，通過(guò)抽氣泵將汽輪機(jī)排出的乏汽送至二次加熱池內(nèi)的換熱器B，通過(guò)所述換熱器B對(duì)二次加熱池內(nèi)的原水進(jìn)行加熱，同時(shí)換熱器B內(nèi)的乏汽冷凝，一部分乏汽降溫冷凝為冷凝水，所述換熱器B內(nèi)的乏汽和冷凝水進(jìn)入一次加熱池內(nèi)的換熱器A，通過(guò)換熱器A對(duì)一次加熱池內(nèi)的原水進(jìn)行加熱，同時(shí)換熱器A內(nèi)的乏汽降溫冷凝，生成的冷凝水經(jīng)加熱和除氧處理后進(jìn)入鍋爐中；
步驟3，二次加熱池的原水加熱至50～95℃，在水泵的抽吸作用下進(jìn)入膜蒸餾裝置進(jìn)行濃縮處理，采用此種吸入式進(jìn)水方式，有利于降低膜組件內(nèi)的海水壓力，避免疏水膜發(fā)生穿透，同時(shí)可以在同等操作條件下增大膜兩側(cè)蒸汽壓差，有利于提高膜的產(chǎn)水通量。經(jīng)膜蒸餾裝置濃縮后的原水再在水泵的抽吸作用下回流到二次加熱池中，重復(fù)濃縮處理過(guò)程，膜蒸餾裝置產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)入產(chǎn)水池進(jìn)行收集。
進(jìn)一步的，根據(jù)所處理原水的水質(zhì)成分和處理工況，當(dāng)二次加熱池內(nèi)的原水含鹽量達(dá)到排放值時(shí)，將二次加熱池內(nèi)的原水排出，再重復(fù)上述濃縮處理過(guò)程。
進(jìn)一步的，根據(jù)一次加熱池、二次加熱池和膜蒸餾裝置所處理原水的水溫和處理工況，可將濃縮后原水回流至一次加熱池中。
進(jìn)一步的，所述預(yù)處理為化學(xué)沉底、化學(xué)氧化、混凝、澄清、過(guò)濾或吸附的一種或幾種。
進(jìn)一步的，所述換熱器A和換熱器B的進(jìn)氣端和出氣端均設(shè)有溫控器。
進(jìn)一步的，汽輪機(jī)排出的乏汽溫度為70～110℃，換熱器B的出氣端蒸汽溫度為50～80℃。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明所述水電聯(lián)產(chǎn)的裝置及方法適用于海水淡化等純水生產(chǎn)或其他廢水脫鹽處理，適用于各種類型的火電機(jī)組以及化工、鋼鐵等生產(chǎn)企業(yè)的自備火電廠。本發(fā)明所述水電聯(lián)產(chǎn)的裝置在汽輪機(jī)合適位置抽取適當(dāng)溫度的蒸汽作為膜蒸餾裝置的熱源，為膜蒸餾提供熱量，對(duì)預(yù)處理后的海水進(jìn)行淡化處理，生產(chǎn)高品質(zhì)純凈水。本發(fā)明在回收乏汽熱量和凝結(jié)水的同時(shí)，其可以取消火電廠大量循環(huán)冷卻水的運(yùn)行，有效節(jié)約水資源和熱量，同時(shí)大幅降低膜蒸餾處理的運(yùn)行成本，有利于提高整個(gè)電廠的熱利用效率。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所述水電聯(lián)產(chǎn)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1-預(yù)處理裝置，2-抽氣泵，3-一次加熱池，4-換熱器A，5-二次加熱池，6-換熱器B，7-鍋爐，8-備用凝汽器，9-膜蒸餾裝置，10-水泵，11-產(chǎn)水池。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，一種水電聯(lián)產(chǎn)的裝置，包括原水管路、乏汽管路A和乏汽管路B；
所述原水管路上依次設(shè)有預(yù)處理裝置1、一次加熱池3、二次加熱池5、膜蒸餾裝置9和產(chǎn)水池11，其中，所述預(yù)處理裝置的出水口連接一次加熱池3的進(jìn)水口，一次加熱池3的出水口與所述二次加熱池5的進(jìn)水口A連接，所述二次加熱池5的出水口連接膜蒸餾裝置9的進(jìn)水口，所述膜蒸餾裝置9的出水口經(jīng)水泵10連接二次加熱池5的進(jìn)水口B，所述膜蒸餾裝置9的水蒸氣出口連接產(chǎn)水池11；
所述預(yù)處理裝置1用于對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理裝置1為沉淀池、隔油池、氧化池、軟化池、過(guò)濾器或生化池的一種或幾種的組合。
所述乏汽管路A上依次設(shè)有抽氣泵2、換熱器B6、換熱器A4和鍋爐；乏汽經(jīng)抽氣泵2進(jìn)入換熱器B6，換熱器B6的出氣端與換熱器A4的進(jìn)氣端連接，換熱器A4的出氣端連接鍋爐7；
其中，所述換熱器A4位于所述一次加熱池3內(nèi)，所述換熱器B6位于所述二次加熱池5內(nèi)。
所述乏汽管路B上設(shè)有備用凝汽器8，乏汽經(jīng)所述備用凝汽器8進(jìn)入鍋爐7。所述備用凝汽器8內(nèi)設(shè)有壓力監(jiān)測(cè)裝置，所述壓力監(jiān)測(cè)裝置連接自動(dòng)控制裝置。當(dāng)膜蒸餾裝置9檢修或故障等原因造成乏汽無(wú)法順利冷凝，影響備用凝汽器8內(nèi)真空度時(shí)，通過(guò)備用凝汽器8中的壓力監(jiān)測(cè)裝置和自動(dòng)控制裝置，將自動(dòng)啟動(dòng)凝汽器中循環(huán)冷卻水的運(yùn)行，避免影響上游發(fā)電效率。
所述一次加熱池3和二次加熱池5內(nèi)還分別設(shè)有攪拌裝置。
所述膜蒸餾裝置9采用真空膜蒸餾運(yùn)行方式或氣隙式、氣掃式、直接接觸式膜蒸餾運(yùn)行方式。
在某沿海燃煤電廠，利用所述的水電聯(lián)產(chǎn)的裝置進(jìn)行水電聯(lián)產(chǎn)的方法，包括以下步驟：
步驟1，將海水抽至調(diào)節(jié)池，海水經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、軟化和過(guò)濾等預(yù)處理后，將海水泵入一次加熱池3，再由一次加熱池3自流進(jìn)入二次加熱池5；
步驟2，高壓蒸汽在汽輪機(jī)做功后，溫度降至約100℃時(shí)，用抽氣泵2將蒸汽送至二次加熱池5內(nèi)的換熱器B6，通過(guò)所述換熱器B6對(duì)二次加熱池5內(nèi)的海水進(jìn)行加熱，所述換熱器B6內(nèi)的蒸汽和冷凝水進(jìn)入一次加熱池3內(nèi)的換熱器A4，通過(guò)換熱器A4對(duì)一次加熱池3內(nèi)的海水進(jìn)行加熱，換熱器4進(jìn)氣端蒸汽溫度約為70℃，一次加熱池中海水出水溫度約為50℃。乏汽經(jīng)降溫冷凝后，生成的冷凝水經(jīng)過(guò)回?zé)岷统醯忍幚砗蠡赜玫藉仩t7中。
步驟3，二次加熱池5的海水經(jīng)過(guò)加熱后，水溫升至80℃，進(jìn)入膜蒸餾裝置9，經(jīng)膜蒸餾裝置9濃縮后的海水溫度降至50℃，濃縮后的海水回流到二次加熱池5中繼續(xù)處理，二次加熱池5中的海水也可再回流到一次加熱池3中，同時(shí)膜蒸餾裝置9產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)入產(chǎn)水池11進(jìn)行收集；
步驟4，二次加熱池5內(nèi)的海水含鹽量為20％時(shí)，將二次加熱池5內(nèi)的海水排出，一次加熱池3中的海水繼續(xù)進(jìn)入二次加熱池5中，重復(fù)上述濃縮處理過(guò)程。
所述換熱器A4和換熱器B6的進(jìn)氣端和出氣端均設(shè)有溫控器。
換熱器A4和換熱器B6中的蒸汽與海水采取逆流換熱。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。