吴云礼--首钢京唐公司海水淡化介绍.ppt

1、首钢京唐海水综合利用项目,吴礼云 2012年7月,提 纲,总 结,5,2,首钢京唐海水淡化项目简介,根据2005年8月国家颁布海水利用专项规划要求，海水利用的四大发展方向即：发电海水的直流冷却及海水脱硫、海水淡化、海水化学资源综合利用、海水替代淡水的城市生活用水（海水冲厕等）；除替代城市生活用水外，在我们公司均有不同程度的体现。,海水直流冷却,2300MW燃煤-燃气混烧供热发电机组采用海水直流冷却，海水进入电厂冷却之后再进行烟气脱硫，实现海水的梯级利用。采用这项技术后全系统每年节约淡水资源1993万吨。,自备电站锅炉烟气海水脱硫,采用一炉一塔一曝气池单元配置，具有占地面积小、运行成本低、日常维

2、护简单等优点。目前脱硫后的SO2排放浓度约30mg/m3，远低于国家排放标准。,脱硫吸收塔,海水曝气池,海水淡化,2012年2月国务院办公厅公布的关于加快发展海水淡化产业的意见表示，到2015年，我国海水淡化能力达到220万-260万立方米/日，对海岛新增供水量的贡献率达到50%以上，对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%以上； 海水淡化原材料、装备制造自主创新率达到70%以上； 建立较为完善的海水淡化产业链，关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。 在全国建成20个海水淡化示范城市，建成2个日产能5万-10万吨的国家级海水淡化重大示范工程和20个日产能万吨级海水淡化示范

3、工程，5个浓盐水综合利用示范项目。,1、项目简介,2、建设原则,3、主要工艺流程,4、主蒸发器MED工艺流程,首钢京唐海水淡化项目,首钢京唐海水淡化项目,6、技术特点,5、装置的基本情况,项目简介,海水淡化项目一期采用热法（低温多效海水淡化LTMED），远期预留膜法（RO）。 一期分两步建设，每步建设海水淡化装置2套，单套日产水能力12500吨，单套产水能力目前国内最大。 一期一步建设两个单元，全部引进法国技术，于2007年9月开工建设，2009年3月22日以及2009年5月22日分别调试成功满负荷产出合格蒸馏水。 一期二步建设两个单元，全部实现国产化，于2009年3月开工建设，2010年8月

4、19日及10月3日U3、U4分别调试成功满负荷产出合格蒸馏水。,项目简介（3）,首钢京唐公司一期一步海水淡化项目在国内的钢铁企业中第一次应用，第一次采用双TVC模式以便于调节负荷，第一次可以使用0.32-0.35ATA的低低压蒸汽，也就是平常所说的乏汽。 该项目采用的工艺名称为低温多效蒸馏海水淡化，其原理就是在高真空的情况下，在真空为0.095MPA的情况下，海水在40到70度之间开始蒸发，然后把蒸发出来的蒸馏水进行冷凝产生蒸馏水。,项目建设背景,首钢京唐公司位于水资源匮乏的华北地区，海水淡化作为水资源的开源增量技术，可有效缓解当地水资源短缺形势。,冶金企业是一个综合性工业有大量的余热资源，这

5、些余热均品质相对较低用来做低温低压发电则效率很低而用来做热法海淡则效率很高。另外公司邻海建厂，具有海水利用地理优势。,建设原则,引进消化吸收创新道路,目标节能减排（环境友好）,认识科学发展观（科学地认识海水淡化）,海水淡化项目的建设是以科学发展观为指导、以节能减排为目标、采用循环经济的方法、走了一条引进消化吸收创新的道路。,建设原则,方法循环经济,认识科学发展观,海水淡化建设要把握住其客观规律海水淡化就是以能源换取资源： 环境条件唐山是缺水地区； 能源条件利用低温低压余热资源进行能源换取资源的技术（冶金企业是一个综合性工业有着大量的余热资源：炼钢用氧吹炼过程是一个化学放热过程、炼铁的烧结及焦化

6、干馏和轧钢的加热炉均在加热过程中向系统外耗散出大量余热，这些余热均品质相对较低用来做低温低压发电则效率很低而用来做热法海淡则效率很高）； 需求条件冶金企业需要大量除盐水等级的纯水。,目标节能减排,目标节能减排（环境友好）： 节能效率高（利用了很难转化成动力能的部分低温低压余热则是提高了能源利用效率）； 减排与地表水做除盐水相比较：淡水制除盐水则产生大量浓盐水排放（产水率1.5：1），而海淡的浓盐水则可送去社会盐场制盐或进行盐化工不存在排放浓盐水的问题。,方法循环经济,两条循环路线： “物”的循环路线水的综合利用（海水发电直流冷却海淡浓盐水去社会盐场晒盐或进行盐化工）同时还可以通过勾兑方法回收工

7、业水（以确保盐量平衡）； “能”的循环路线能量的梯级利用（发电冷却余热及钢厂大量余热蒸汽淡化成除盐水工艺用户再通过回收余热而再变成蒸汽）。,水处理,旁滤,补水,净环 系统,泥处理,浊环 系统,补水,污水处理厂,勾兑部分除盐水,陡河来水,除盐水,锅炉,海水,再生水,劣质水,泥饼外运,冲渣焖渣抑尘,浓盐水,盐场,排污,排污,除盐水,蒸汽,“物”的循环,“能”的循环,引进消化吸收创新道路,一个国家不能依赖进口设备生产水资源，否则会矛盾和冲突不断。我国海水淡化已形成一定的自主技术基础，应该走以自主创新为主，以消化吸收为辅的道路。 首钢京唐公司一期一步及一期二步建设过程让我们做一些有益的探索即中国海水淡

8、化的发展之路，以供大家借鉴。,海水淡化一期二步装置全部首钢自己现场加工制造,工艺流程图,主蒸发器MED工艺流程,海水淡化装置基本情况,七效MED装置及附属设施，技术特色就是使用低品质热源；MED主蒸发器（重量：602吨海运且分三段安装、尺寸平行六面体：358.757米、材质：壳体为双相不锈钢，前三排及冷凝器为钛管及下部为铜铝合金管，喷头为ABS）。,12500t/天4套，50%-100%调节负荷； 蒸发器采用7效加内置末效冷凝器型式； 国内首次使用双TVC模式，可实现3种工况相结合； 国内首次利用汽轮机发电后的乏汽作为热源； 主体蒸发器平行六面体形状国内首创。,主体蒸发器主要特点,蒸发器主要性

9、能,产水电导率 10us/cm,平行六面体形状国内首创； 产地面积少，4套仅6000m2 无检修效，减少成本； U型S型蒸汽流向，减少管道用量； 强化传热技术； 提高传热效率，减少换热管用量； 降膜蒸发一体，减少维修； 蒸汽热压缩技术； 提高蒸汽利用率，增加造水比； 均匀布液技术； 喷嘴无堵塞； 提高装置稳定性； 降低吨水电耗；,部分关键技术自主创新,汽液分离技术； 不凝汽收集，提高产水质量； 自创丝网式除雾器； 材料防腐技术； 不锈钢酸洗钝化； 自创蒸发器清洗技术（获专利）,钢铁厂建设海水淡化的意义,低温多效海水淡化在钢铁联合企业的节能减排、循环经济、以及低碳经济的实践中起到非常重要的作用：

10、 每年节约地表水资源约2400万吨，约占年产975万吨钢铁公司总水量的三分之一； 海水淡化除盐水代替软化水，每月减少816吨工业盐消耗； 利用海水淡化装置取代汽轮发电机的冷凝器，大幅度的降低成本； 浓盐水拟送往盐场制盐或进行盐化工，目前用于电站海水脱硫，实现了环境的友好； 实现钢铁厂煤气、蒸汽“零”放散，污水“零”排放； 设备国产化比例最高，为国内海水淡化装置制造起到示范作用。,煤气,除盐水,钢厂煤气、蒸汽回收利用存在问题 大量低品质蒸汽难以利用； 蒸汽不易储存，运输不便； 煤气普遍存在放散现象。,煤气、蒸汽 “零”排放,蒸汽,能源转换利用示意图,开创了钢厂低品质蒸汽利用新模式,利用海水淡化装

11、置取代汽轮发电机的冷凝器，利用汽轮机汽缸末端的乏汽作为海水淡化的热源，实现 LT-MED装置直接使用低温低压蒸汽进行海水淡化的目的，不仅可以大幅度降低海水淡化的运行成本，还可以节省为蒸汽轮机设置凝汽器等设备的投资及运行费用。,煤气,锅炉,蒸汽,汽轮机,电,乏汽,MED,水,海淡前置发电系统图,经济效益分析,注：海水淡化成本是以E模式计算，即使用汽轮机乏汽作为MED热源；反渗透采取两级半除盐工艺。,目前正在规划饮用水厂分两期建设： 一期供全公司日常生活使用，首钢京唐公司职工将饮用海水淡化之水； 二期建设海水淡化瓶装水生产车间，实现外销。,海水淡化饮用水车间效果图,展 望【1】,展 望【2】,首钢京唐海水淡化项目采用热膜结合的组合模式，一期采用热法（低温多效海水淡化LTMED），远期预留10万吨膜法（RO） 地表水等级的冷却用水（目前正在进行实验）；,预处理,RO反渗透,展 望【3】,冶金企业有大量的低温余热没有充分利用（炼铁的水冲渣余热蒸汽、炼钢闷渣余热蒸汽、烟气余热等） ，首钢京唐将利用低温多效蒸馏海水淡化建立起低温余热利用的平台。,高炉冲渣水能源利用示意图,能量转换装置,展 望【4】,目前世界范围内的海水淡化浓盐水一般都排海，会对海洋生态造成一定影响。首