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柴油發電機余熱可進行海水淡化,柴油發電機組解決南海諸島缺水的大問題

時間:2019-02-12 17:14:36 點擊:326 次 來源:洛陽康沃電力設備有限公司
  位于珠海桂山島的該海水淡化系統與一臺1000kW的柴油發電機配套,額定產水量為60噸/天,能夠滿足150~300人的每日消耗淡水的需求。
  
  截至2014年底,中國已建成海水淡化工程112個,產水規模達到日產92.69萬噸,海水淡化工程規模為日產20萬噸。
  
  在中國領土內的大部分南海島嶼中,淡水資源十分匱乏。全靠一艘艘小船將一桶桶的水送上小島。
  

這樣的場景將成為歷史。


柴油發電機

  
  近日,一套海水淡化示范系統在廣東的珠海桂山島調試成功。該系統創新地利用柴油發電機余熱進行海水淡化,十分適合依靠柴油發電機供電又缺水的海島。這項技術投入應用后有望使南海諸島缺水的大問題得到解決。
  
  廢熱利用
  
  這項技術由廣州中國科學院先進技術研究所(下稱“先進所”)研發。先進所水科學研究中心、項目執行負責人張鳳鳴博士告訴《財經日報》記者,現在國內外主要的海水淡化技術有兩種:熱法和膜法。
  
  膜法主要依靠加壓海水,通過反滲透膜截留鹽分,讓淡水通過。技術關鍵在于這層膜,這層膜對水質的要求比較高,因此需要對海水做預處理,并且隔一段時間就要對膜進行清洗或更換。電耗和膜的維護更換是該技術高成本的關鍵難題。
  
  熱法也叫蒸餾法。張鳳鳴團隊采用的是低壓多效蒸餾海水淡化技術。張鳳鳴介紹,常壓下,水要到100℃才沸騰蒸發,但是該技術設置的是一個負壓的環境,在這種環境下,水溫在40~70℃就能蒸發。這樣蒸發的好處一是海水不會結垢,二是可利用低品位熱能,實現節能。
  
  負壓蒸餾的方法很常見,驅動力大多通過燒鍋爐的熱蒸汽來實現,張鳳鳴說,這是有代價的熱源。而先進所這項海水淡化技術的創新點則是利用柴油發動機的廢熱,限度節約了能耗,降低了成本。
  
  具體的操作過程是這樣的:該系統核心設備為低溫多效蒸餾器,熱源為一臺柴油發電機的缸套冷卻水,發電機額定功率1000千瓦。熱源以熱水方式進入系統,并在負壓的環境下使海水蒸發脫鹽;蒸汽進入下一效(在低溫多效蒸餾工藝中,多效蒸發器單一的蒸發凝結制水單元稱為“效”)蒸餾器后冷凝成為純水,冷凝時釋放的潛熱又用于下一效海水蒸發;這樣的過程可以循環多次進行。
  

柴油發電機


  因此,這是一項“一舉兩得”的技術:島上依靠柴油發動機解決缺電問題的同時,順道也解決了水的問題。
  
  位于珠海桂山島的該海水淡化系統與一臺1000kW的柴油發電機配套,額定產水量為60噸/天,能夠滿足150~300人的每日消耗淡水的需求。張鳳鳴稱,根據現場條件做百噸級的海水淡化設備完全沒有問題,這個60噸/天的產水量是根據業主南方電網的現場條件制定的。
  
  據張鳳鳴介紹,經過該海水淡化系統出來的淡水水質達到飲用水衛生標準。該項目得到了廣東省重大科技專項經費支持,具有獨立自主知識產權,已獲得多項授權發明專利。
  
  較傳統技術節省1/3成本
  
  該海水淡化系統成功研發后,很多企業得知消息并前來洽談合作。其中不僅國內的企業,馬來西亞一些承擔海島開發的企業也找上 門來。
  
  那么,這樣一套系統是否需要大量資金?張鳳鳴表示,很多企業也很關心價錢的問題?!把邪l費用與成熟產品的市場價格沒有比較性,需要相關企業參與開展市場化推廣,產品批量生產后的成本肯定比示范工程的投入要降低很多,很容易達到普通市場接受的程度?!?/span>
  
  但是可以明確的是,傳統海水淡化設備的能耗占總成本三分之一以上,這項新技術的能耗幾乎為零。也就是說,該技術較傳統技術可節省三分之一的成本。
  
  張鳳鳴介紹,該新技術有廣泛的應用前景,可利用包括柴油發電機組排出的廢熱、工業生產過程中排出的余熱在內的各類低品位熱能作為熱源;特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區及企業,如海島(具有柴油發電機)、化工、火電、鋼鐵等行業以及大中型遠洋船舶,也適用于內陸工業生產過程廢熱中水純化。
  
  南海島嶼缺水問題十分嚴重,是制約島嶼開發的重要因素。有媒體報道,這里的一些士兵幾個月都不能洗澡,有時候因為天氣原因,淡水沒有及時送達,他們只能靠雨水支撐。為了加強對南海這些島嶼的管理,中國原本想在這里建造酒店和開發旅游景點,但因為淡水資源短缺的問題不得不擱置。
  

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  而這項技術可以很好地解決制約海島發展的大問題。張鳳鳴表示,該所也正通過多種途徑接洽南海有需求的單位。
  
  南海的需求顯然很大。今年1月,三沙市委書記、市長肖杰表示,今年三沙準備實施所有島礁的海水淡化、通電和環保設施的全覆蓋工程。
  
  中國政府對海水淡化的問題也在加大重視。根據《2014年全國海水利用報告》,截至2014年底,中國已建成海水淡化工程112個,產水規模達到日產92.69萬噸,海水淡化工程規模為日產20萬噸;而按照《海水利用專項規劃》中的發展目標,2020年海水淡化日產量達250萬至300萬立方米,總投資規模超過400億元人民幣。
  
  目前大型的海水淡化公司集中在華北地區,張鳳鳴說,相比與電廠結合的大型海水淡化工程,廢熱海水淡化技術更適用于海島、堡礁。

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