抽汽余热低温多效海水淡化交换器连续运行方式关键技术研究及应用
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完成单位:天津国投津能发电有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-262
登记年份:2025
发布时间:2025-03-09
成果主要完成人
邢兆强,苏大鹏,高志锐,刘伟,依庆文,张文帅,樊志军,李晓宇,刘玉召,杨思悦
项目概况
一、研究背景
天津国投津能发电有限公司(北疆电厂)作为国家首批循环经济示范项目,依托4×1000MW超超临界机组余热驱动20万吨/日海水淡化装置,实现能源梯级利用与资源零排放。面临余热低温多效海水淡化交换器堵塞,传统人工拆卸清洗效率低、停机损失大,严重制约系统连续性与经济性。
二、技术难点
复杂介质堵塞:海水含泥沙、腐蚀颗粒及有机物,流道堵塞后压差升高,换热效率骤降。传统清洗局限:依赖停机拆卸机械清洗,且无法根治堵塞。系统耦合挑战:余热回收需平衡发电与制水负荷,反洗过程需避免热源波动影响机组运行。
三、成果先进性与创新性
北疆电厂自主研发“在线智能反洗过滤系统”,获4项国家发明专利授权(ZL 202210629811.2等),突破三大技术瓶颈:双滤网动态截污技术:采用曝气滤网+伸缩滤网叠层设计,通过轴向滑动调节网孔重合度(精度±0.1mm),自适应杂质粒径变化,截留效率提升40%。曝气爆破清洗:滤网内置压缩气囊,反洗时释放0.5MPa高压气流冲击网孔,顽固颗粒清除率超95%。智能驱动与协同清洗:变桨叶轮+差速清洗刷:驱动装置控制叶轮倾角(0°-45°可调)与清洗刷差速旋转(50:1转速比),实现低阻力、高剥离效率的复合清洗。自保护设计:导向轴配备牺牲阳极,关键部件腐蚀速率降低70%,寿命延长至8年以上。
高效流道与智能控制:全自动压差反馈:通过压力变送器实时监测进出口压差,触发正/反向双模式清洗,响应时间≤10秒,实现“无人干预”智能运维。
四、可推广性
适用于低温多效、多级闪蒸等主流海水淡化工艺,适配燃煤、核电、化工余热等多种热源场景。已在同类项目成功应用,单套系统年节约维护成本超百万元。
五、经济效益
直接收益:单列装置停机时间从136分钟缩短至85分钟,年减少酸洗次数2次,维护成本降低57.3%;产水量提升943吨/日,年增收益68.84万元/列。
投资回报:项目总投资136.7万元,2023年实现经济效益202.92万元,回收期仅1年。
资源循环:浓盐水含盐量提升至98 ms/cm,制盐效率提高20%,年节约晾晒用地500亩;单位制水煤耗下降0.13 kg/t,年减排二氧化碳1200吨。
六、社会效益与行业推动
生态保护:减少渤海湾原生海水开采量15%,缓解近海生态压力;高盐浓水直接制盐,避免传统晾晒对土壤的盐碱化影响。
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