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摘要：伴随着科学技术的不断优化，沿海地区的经济水平在国民经济体系中占据了更加重要的位置，要想进一步提高整体管理效果和综合处理水平，在实际管理模型和管控要求得到有效落实的基础上，海水淡化项目的落实能降低海水淡化成本。基于此，本文主要对海水淡化在火力发电厂中的设计进行了简要的分析，集中阐释了技术设计系统的相关要素，旨在为相关部门提供有价值的设计建议，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词：海水淡化；火力发电厂；设计
引言
在火力发电厂运行过程中，要利用大量的冷却水，不同容量发电厂冷却水也存在差异，由于电厂内部主要采取的是直流冷却项目，对于海水量的需求较大，因此，要在实际管理机制建立和运行过程中，积极践行相关项目运行管理机制。
1海水淡化工艺的集成
海水淡化是利用海水脱盐生产淡水的技术和过程。目前，海水淡化技术超过20余种，主流工艺包括多级闪蒸技术(MSF)、多效蒸馏(MED)、压汽蒸馏(VC)、反渗透技术(RO)、电渗析法(ED)等，根据其原理可以归纳为热法、膜法两大类。海水淡化方法间的集成主要分为4类:一是热法与热法集成，如MSF+MED组合;二是膜法与膜法集成，如RO+ED组合;三是膜法与热法的集成，如RO+MSF、RO+MED等组合;四是预处理技术与海水淡化工艺的集成。其中研究最多的是热法和膜法集成技术，已经运用于工程实际。
工业热能海水淡化，其中热能主要是指工业生产过程中产生的低品位余热能，如火电厂与热法海水淡化集成，尤其是低温多效工艺不仅可以提高能源的利用率，而且降低了海水淡化的成本，是滨海电厂的发展方向。沙特阿拉伯目前拥有世界上最大的热法水电联产项目和世界上最大的膜法水电联产项目，前者将发电厂和MED工艺系统耦合，日均产水量为800000m3，后者将发电厂和RO工艺系统耦合，日产淡水量为624000m3。目前，低温多效蒸馏技术与电厂联产，已进入了商业化运行阶段。
2火力发电厂中利用海水淡化技术的设计系统
2.1借助海水淡化技术设计取水系统
在实际管理机制建立过程中，要结合实际需求建构更加系统化的取水系统，确保管理维度和管控措施的实际效果，也为了进一步提升整体管理机制的实际效果，利用火电厂的取水设施建构系统化的管理模型，将一部分冷却用水作为海水淡化装置。海水淡化装置的原水，要从火电厂的凝汽器冷却水管的出口进行有效接入，并且保证保温管道能有效的对其海水淡化装置进行系统化前处理，一定程度上优化整体管理模型的控制措施。
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2.2借助海水淡化技术设计排水系统
在火电厂冷却水进行排放的同时，要对排放渠进行有效控制和集中升级，将海水淡化浓海水后，能进行有效的排入操作。借助大量冷却水稀释过程，能有效降低其排入环境的实际盐度和管理机制，确保控制模型和运维体系的全面性，也为项目优化装置结构提供有效的运行机制，保证运行和管理层级之间的有效性。因而，其实际运行过程中，对于海洋环境的影响要远远低于单独型电化厂设置机制。
2.3借助海水淡化技术设计低温多效系统
将海水淡化技术应用在火力发电厂中，应用的是LTMED装置，能在提升效率的基础上，建构更加有效的管理机制和管控措施，确保管理维度和管理需求之间的贴合度。装置主要是利用水平管和降膜式蒸发冷凝器，能借助蒸汽释放的潜热循环过程对相关项目进行集中处理和综合管控。主要是借助连续步骤对容器内部的温度和压力进行处理，并且进一步平衡液-汽支点。采取蒸汽热压缩装置，在实际运行结构建立过程中，能对相关装置的运行维度进行有效控制。
2.4借助海水淡化技术设计电厂反渗系统
①基本淡化流程在海水淡化技术应用过程中，要结合海域实际情况进行系统化处理，并且对海域基本情况以及浊度等进行有效处理和分析，若是利用常规反渗透脱盐预处理工艺，并不能完全有效满足要求，需要对海水进行有效的前处理，主要是采用澄清操作、沉淀工艺以及粗过滤工艺操作，能在保证使用效率的同时，提升整体多级过滤的质量，并且借助澄清工艺操作能有效的对浊度宽的海水进行优化处理，确保药剂成本效率的最优化。②平均温度设置方案按照平均温度对某地区火力电厂海水淡化项目进行综合设计，经过实时调研，要结合参数对其进行集中分析。A.温度为12摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为735、污堵因子0.85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为62.3mg/L、能耗为5.15kWh/m3。B.温度为20摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为735、污堵因子0.85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为110.7mg/L、能耗为4.63kWh/m3。C.温度为20摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为700、污堵因子0.85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为105.7mg/L、能耗为4.74kWh/m3。D.温度为20摄氏度时，设计产水量为10000m3/d、回收率为40%、设计膜元件为595、污堵因子0.85、原水TDS为30265mg/L、产水TDS为90.3mg/L、能耗为5.16kWh/m3。数据中，在20摄氏度时，采用了不同的膜元件数量，能产生差异化较大的系统能耗数值以及产水TDS数据，而随着膜元件数量的减少，产水TDS就会出现减少的问题，也正是基于此，减少膜元件减低系统的整体造价，从而提升水质量。
3海水淡化关键技术要素的期待
RO膜海水淡化技术，经过40余年的持续研发，已成为解决淡水不足问题的主要技术之一。同时如何安全处理废水，也成为广泛关注的课题。海水淡化会产生的废水主要是药剂废液和高浓缩海水，因RO过程中的非药剂手段的除垢杀菌技术还有待研发，药剂废液产生于前处理过程的凝聚剂和杀菌剂。凝聚剂，杀菌剂的作用是在前处理阶段维持水质，期待将来可实现仅利用微滤膜（MF）／超滤膜（UF）的膜分离特性，在保证高透、低垢的同时，亦能达到相同的水质维持效果。而对于后者（高浓度海水），为防止在RO阶段发生结晶大量析出，原则上都需控制反渗透海水的浓度阈值，如果能在渗透膜表面、反渗透模块的结构上加以改进，使其有效解决析出结晶的附着滞留问题，海水淡化系统整体融通性将得到提升。减少杀菌药剂使用的关键是防止RO膜结垢，RO膜低垢技术，当前已成熟运用在中水循环再利用的低压反渗透膜中，今后定会延展到海水淡化反渗透膜。
结束语
总而言之，在火力电站进行海水淡化处理时，要将成本管理项目作为主要管理模型，借助海水淡化技术、材料应用机制以及设备管理模型等，提高整体运行维度的实效性，不仅能有效降低吨水投资的额度，也能对气耗量进行有效控制，确保节约化制水投资项目的优化运行。
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论文作者:晁宁宁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/1
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