[01050447]大容量高效热电联产新技术可行性和海水淡化装置的研究

热电联产无论从理论上还是实践上都被证明是高效、节能的用能方式。为了更好地开展大容量高效热电联产新技术和低温多效蒸馏海水淡化装置的研究，1997年华北电力大学接受国家电力公司的委托承担了《大容量高效热电联产新技术可行性和海水淡化装置的研究》。中国是个水资源大国，年均水资源总量为2.81万亿m<'3>，居世界第六位。但多年平均水资源人均拥有量只有2251m<'3>，仅是世界人均年拥有量的1/4，居世界149个国家的第110位。从长期的趋势看，中国总体上属于严重缺水的国家。在全国600多个建制市中，有近400个城市缺水，其中缺水严重的城市达130多个。而经济相对发达的沿海地区则普遍存在严重的淡水资源短缺问题，其中青岛、烟台、天津、大连等沿海城市的水资源短缺问题最为突出。而沿海地区的迅速城市化以及城市规模的急剧膨胀进一步加剧了水资源的供需矛盾。缺水对当地经济和社会发展已产生严重的制约作用，解决沿海水资源短缺问题对中国经济的可持续发展具有重要意义。在课题组全体研究人员的共同努力下，历经5年的辛勤研究工作圆满完成了该项目的研究工作并取得以下研究成果。1.该课题建立了针对供热系统的单耗分析模型；2.研究了大中型汽轮机性能和末级叶片颤振问题一级多压凝气器的特点，结合电厂厂内热力系统及传统热网的利用和改造，提出了并发表了具有综合特点的《以总能系统观点及用户终端高效化为特征的大中型火电厂联产供热的新模式》；3.热电联产新模式实施中的一些具体问题进行了深入研究；4.该课题用严格的理论和严谨的方法制定了热电联产系统技术经济评价指标体系方案，并对新模式联产系统的经济与环境效益作了评价，达到了该课题最初预期的技术经济指标；5.完成了MED装置的关键部件-喷淋装置的设计与试验研究，开发出压差小、雾化效果好的喷嘴，可使系统流程泵功耗降低约20～25%。6.完善了蒸汽喷射器的设计理论；7.完成了MVC海水淡化装置的核心部件-离心压缩机的技术设计：(1)完成了热电联产海水淡化系统的理论研究，进行了热电联产海水淡化系统的热经济学优化；(2)以电量为基准，建立了海水淡化过程的统一性性能评价指标体系，为海水淡化系统节能指出了努力的方向；(3)建成了TVC压缩蒸馏海水淡化实验台建设。该项目应用可能取得的经济效益：1.通过热电联产新模式可把供热煤耗降至目前的50%以下：2.可把供热造成的欠供电量由目前的60kWh/GJ的等级降至25kWh/GJ的等级以下：3.可把给定供热量下的污染物排放量降至目前的60%以下：4.减少耗水量0.1m<'3>/(GJ)；把出厂热量的燃料成本降至目前的60%以下；5.缺水问题已严重影响国民经济发展与人民生活，海水淡化是21世纪中国解决沿海地区淡水资源短缺问题的重要措施。6.总的说来，海水淡化成本还是高一些，但是随着自来水价格的不断上调，二者之间的差距将愈来愈小。据悉北京居民用水已升至每吨2.0元，商业、洗车业、生产纯净水业及洗浴业水价要高出居民用水价格的几倍和十几倍。因此海水淡化技术极有市场潜力。7.由于该项目开发的是小型装置，淡水成本还比较高。估计大约在10-12元/吨之间。大型脱盐装置的淡水成本完全可以控制在7元/吨以下。采用热电联产方式可以控制在5元/吨左右。具有较强的市场潜力。