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SOFT循环:海水淡化的可持续利用方案

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:淡水的年需求量约为1.4km3。让我们考虑一下SOFT循环可以为海水淡化做些什么:它是否可以利用汽轮机膨胀后的低品位热能来蒸发一部分循环盐水(海水),并且随后凝结这部分蒸汽以制得淡水呢?显然,如果带海水淡化的SOFT循环全面推广,淡水产量将会满足全国的需求。同一时期的实践,位于阿拉伯海湾的约旦河西岸Asouri海湾的海水淡化工厂使用了18台发电机,可获得15GW的电功率和每年1.9km3的淡水,这就证明了上面的假设。

SOFT循环:海水淡化的可持续利用方案

对于以色列这个国家来说,淡水问题的重要性不亚于电力供应。淡水的年需求量约为1.4km3。这里每年只有50天有雨,并且60%的土地是沙漠

让我们考虑一下SOFT循环可以为海水淡化做些什么:它是否可以利用汽轮机膨胀后的低品位热能来蒸发一部分循环盐水(海水),并且随后凝结这部分蒸汽以制得淡水(海水淡化)呢?

假设在汽轮机后有一个蒸发器用于蒸发一小部分的循环水。通过主要部分的循环水冷凝这些蒸汽来得到淡水即凝结水。

这股淡水流量有多大?假设汽轮机为背压式,出口蒸汽压力为1.2bar。如果是一个现代的高温蒸汽轮机,它的进口温度为1000K,压力为200bar,焓为3874kJ/kg。蒸汽膨胀后,温度和焓分别为450K和2830kJ/kg。为了使水在1bar压力下蒸发,2500kJ/kg的焓降就足够了。

在一个功率为100kW的小机组中,朗肯循环中循环水的质量流率为100/(0.25×1044)=0.4kg/s。脱去盐分的水的质量流率也是0.4kg/s。对于一个小型示范工厂,相关的数据为:池塘面积为4ha(4万m2);电功率为100kW;干燃料流量为0.021kg/s;化工产品(4%)为1g/s;淡水为0.4kg/s。(www.xing528.com)

单位干燃料消耗量是756g/kWh。由于热值较小、效率较低,它大约是微型涡轮机发电系统标准油耗量的2倍。

在循环效率为40%、藻池面积为10×20km的1GW的电厂中,产生的淡水的流量是4Mg/s或14400t/h。假设每年运行7000h,年产水量大约为0.1km3。显然,如果带海水淡化的SOFT循环全面推广,淡水产量将会满足全国的需求。

同一时期的实践,位于阿拉伯海湾的约旦河西岸Asouri海湾的海水淡化工厂使用了18台发电机,可获得15GW的电功率和每年1.9km3的淡水,这就证明了上面的假设。

考虑到实用性,意大利研究人员带有更高Sulva生长率的实验结果,可使前面提到的藻池的面积大大减少。

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