海水蒸發(fā)蒸汽發(fā)電機理研究.pdf

1、水資源危機，水質污染，淡水短缺是全球面臨的嚴峻問題。在工業(yè)生產中，淡水用量巨大，火力發(fā)電尤其是用水大戶，其用水量約占工業(yè)總用水量的40％，主要用于鍋爐產生蒸汽和乏汽冷卻用水等。沿海城市電廠有豐富的海水資源，如能利用海水蒸發(fā)產生蒸汽，蒸汽推動汽輪機發(fā)電，用海水對乏汽進行冷凝，將極大地降低用水投資和成本，對節(jié)約水資源，緩解淡水緊缺壓力和實現社會經濟效益最大化以及可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。
　　海水水質成分復雜，含鹽量高，腐蝕性強，不能

2、像淡水一樣直接蒸發(fā)產生蒸汽，蒸汽推動汽輪機發(fā)電。本文探討對海水進行脫硬預處理，將硬度離子——鈣、鎂離子處理至含量為零，再采用蒸發(fā)方式產生蒸汽，由于蒸汽中會夾帶鹽，需要對蒸汽進行洗滌，洗至電導率低于1μs/cm，滿足汽輪機進汽要求，探索出海水直接蒸發(fā)發(fā)電的新工藝。
　　本論文以海水為原料，采用化學沉淀法除鈣，即向海水中加入碳酸鈉將鈣離子以碳酸鈣的形式去除，考察鈣離子的去除率及最佳去除工藝條件，對除鈣后的海水用納濾裝置對鈣、鎂、硫酸根

3、及二價以上離子進行去除處理，對比考察了脫鈣海水和原料海水納濾膜通量和離子截留率的差異，并通過接觸角、SEM、EDX等表征方法研究了膜面污染物的主要成份及其對膜性能的影響，結果表明，鈣離子是造成納濾膜無機污染的主要離子，脫鈣處理能有效減緩海水淡化過程中納濾預處理階段的無機結垢問題，延長納濾膜的使用壽命。對納濾膜產水用碳酸鈉和氫氧化鈉將鈣、鎂離子完全沉淀去除，處理后海水蒸發(fā)產生蒸汽，通過收集蒸汽冷凝水研究蒸汽的品質，分析測定了蒸汽冷凝水的T

4、DS和電導率，確定其是否滿足汽輪機進汽要求及其用于發(fā)電的可行性。
　　實驗結果表明，采用化學脫鈣預處理+納濾+二次化學除鈣鎂的工藝，能有效去除海水中的硬度離子，首次化學脫鈣處理能去除海水中90％以上的鈣離子，剩余鈣離子含量低于40mg/L，采用納濾膜進一步去除鈣、鎂離子及硫酸根，再采用二次化學法除鈣鎂后，鈣、鎂離子基本可完全除去，解決了蒸發(fā)產生蒸汽過程中的結垢問題，所得蒸汽經洗氣塔洗汽后，蒸汽冷凝水的TDS低于1mg/L，電導率低