膜法海水淡化關鍵設備能量回收裝置
成果與項目的背景及主要用途: 近年來海水淡化技術的快速發展及其成本的大幅降低,使越來越多的國家和 地區開始考慮利用淡化水作為第二水源,以緩解日益嚴峻的淡水危機。目前可用 于工業規模的海水淡化方法反滲透技術的發展速度最快,成本的降幅也最大。其 原因主要在于膜性能的不斷提高和高效能量回收裝置的廣泛使用。 能量回收裝置作為反滲透海水淡化系統的必備設備之一,對大幅降低淡化系 統的運行能耗,進而降低產水成本至關重要。正位移式能量回收裝置近年來備受 市場青睞,其產品市場占有率也呈逐年快速增長的發展趨勢,淡化系統本體噸水 電耗也由 80 年代的 8.0 kWh 降低到約 2.0kWh。 技術原理與工藝流程簡介: 按照工作原理的不同,能量回收裝置可分為水力透平式(或離心式)和正位 移式兩種類型。水力透平式運行時通常需要經過“壓力能-軸功-壓力能”兩步轉化 過程,能量回收效率相對較低,為 50-75%。而正位移式則利用濃鹽水直接增壓 進料海水的方式回收壓力能,效率高達 90%-96%。此外,正位移式能量回收裝 置使用過程中還具有根據運行需要靈活調節淡化系統的產水回收率的特點。“閥 控余壓能量回收裝置”采用正位移式工作原理,集成式水壓缸和閥組相結合來實 現反滲透海水淡化系統排放濃鹽水余壓能的回收利用。能量回收裝置采用 PLC 控制,易于與上位系統相耦合,控制精度和可調性都很好。 技術水平及專利與獲獎情況: 該項目經國家海洋局鑒定驗收(國海鑒字[2004]003 號),認為該成果達到 國際先進水平。該技術已于 2004 年 7 月 7 日獲準國家發明專利(授權公告號 CN 1156334C)。 應用前景分析及效益預測: 能量回收裝置由于具有較高的能量回收效率,已經逐漸成為海水淡化行業中 研究和開發的熱點,其產品市場占有率也呈逐年快速增長的發展趨勢,近年來國 內海水淡化工程大多采用美國 ERI 公司的 PX 能量回收裝置。我國在 SWRO 能 量回收技術方面的研發起步較晚,發展比較遲緩,裝置形式較單一,大都局限于 雙液壓缸功交換式,整體水平同國際先進技術還有很大的差距,但工業化發展及 應用前景較好。隨著我國淡水資源的日益缺乏,反滲透海水淡化工程必將大力發 展,因而研究開發具有自主知識產權的能量回收裝置具有深遠的意義。 閥控余壓能量回收裝置具有與國外同類產品相當的性能指標,其生產成本可 比國外產品降低 1/3~1/2,是反滲透海水(或苦咸水)淡化系統必備的關鍵設備 之一,市場前景廣闊,經濟效益巨大。 應用領域: 該裝置可廣泛應用于反滲透海水(或苦咸水)淡化系統和工業反滲透系統等 水處理領域和有關化工工業(如合成氨工業)中需要回收液體壓力能的場合。 合作方式及條件: 以技術合作的方式開發新型反滲透海水淡化能量回收裝置系列產品。 34 海洋島礁供水系統
天津大學
2021-04-11