多级闪蒸海水淡化装置实例

天津大港发电厂于1986年8月从美国ESCO公司引进了两套3000t/d的长管型多级闪蒸海水淡化装置。

1. 工艺流程及主要工艺参数

盐水由盐水循环泵打出,通过各冷凝器管束和盐水加热器,首先进入闪蒸容器的第一级闪蒸室。此时部分盐水经蒸发形成蒸汽,这些蒸汽通过网状分离器除掉盐水滴,并在凝结器管外侧凝结成蒸馏水滴落到淡水槽中。剩余的海水依次通过以后各闪蒸级,盐水在每级中闪蒸并产生蒸汽,蒸汽在凝结器中凝结变成淡水,淡水由上一级通过级间隔板小孔流到下级。由于压力差的缘故,所有淡水都流到最末一级,用淡水泵抽出,送至淡水贮存箱或配水系统。剩余的盐水在最末一级的后部被盐水循环泵抽出,并送入热回收段凝结器管束(管内)回收热量,减少淡化装置对外部热量的需求。

该淡化装置的工况及有关参数分别见表10-1和表10-2。其蒸发器的闪蒸级共有39级其中1~36级属于热回收段,37~39级属于热放出段。

2. 主要设备

该装置主要由下列几种设备组成。

(1) 盐水加热器每台装置有一个直径1.2m、长5.0m的双回路管式换热器。缸体为碳钢;管材为90/10铜、镍合金,管径15.875mm,壁厚0.889mm,管子数量1000根,热交换面积304m2。水室内衬3mm厚90/10铜镍合金;管板为整体90/10铜镍合金;中间隔板为碳钢。

(2) 热回收段蒸发器每台装置有三个尺寸为19.6m×2.8m×2.2m的长管型蒸发容器,每个容器有12个闪蒸级,共36级。蒸发器的冷凝器传热管材质为90/10铜镍合金,外径15.875mm,壁厚0.889mm,管数1050根,有效热交换面积1892m2。管板为整体90/10铜镍合金,水室为碳钢衬3mm厚90/10铜镍合金。每个闪蒸室的内壁,直至淡水槽的高度衬3mm厚的316L不锈钢板。闪蒸室内的淡水槽、网状分离器及盐水闸阀均为316不锈钢。

(3) 热放出段蒸发器每台装置有一个尺寸为19.6m×1.2m×2.2m的长管型蒸发容器,该容器有3个闪蒸级。闪蒸室中的冷凝器管材为钛管,管径15.875mm,壁厚0.889mm,共740根管,有效热交换面积65m2。水室为碳钢衬3m厚90/10铜镍合金;管板为铝黄铜。闪蒸室为碳钢,直至淡水盘高度衬3mm厚的316L不锈钢板,中间隔板为碳钢。

(4) 真空除氧器每台装置设一台除氧器,直径2.3m,高7.6m,填料高度3.0m。缸体为碳钢衬胶,配水装置为FRP,填料为聚丙烯勾环。每台装置设一台CO2器,直径2.3m,高7.6m,填料高度3.0m。缸体为碳钢衬FRP,配水装置为FRP,填料为聚丙烯勾环。

(5) 真空系统为蒸汽喷射型,每台装置设一套,每套为三级抽汽,每级两个抽汽喷射器互为备用。每级有直接接触型级间冷凝器。冷凝器为逆流串联,材质为FRP(其中预冷凝器为316不锈钢)。另外还有启动用喷射器,材质为316不锈钢。

(6) 盐水循环泵每台装置设有一台100%的立式多级泵,容量1076m3/h,吸入压力700Pa(绝对压力),功率251kW。所有浸湿部分为316不锈钢,系列轴承为橡胶,轴套为此外,每套装置还配有100%的盐水排污泵、产品水泵、凝结水返回泵、调温泵各一台。这些泵均为单级卧泵,所有浸湿部分均采用316不锈钢。

(7) 化学剂量系统每套装置设有一套酸剂量系统,包括一个容积17m3的聚乙烯酸箱两台容量为2.3L/min的正位移式酸剂量泵。一套防泡沫剂量系统,包括两个容积0.08m3的聚乙烯溶液箱,两台容量为1L/min的正位移式剂量泵。一套亚硫酸钠剂量系统,包括两个0.08m3的聚乙烯溶液箱,两台容量为3.2L/min的正位移式剂量泵。一套苛性钠剂量系统，包括一个容积0.19m3的聚乙烯溶液箱,一台容量为12L/min的正位移式剂量泵。这些泵的隔膜部分均为特氟隆材质,浸湿部分分别为PVC、316不锈钢、铸铁、316不锈钢。

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