柴油發(fā)電機(jī)創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保技術(shù) 余熱可進(jìn)行海水淡化

　　位于珠海桂山島的該海水淡化系統(tǒng)與一臺1000kW的柴油發(fā)電機(jī)配套，額定產(chǎn)水量為60噸/天，能夠滿足150～300人的每日消耗淡水的需求。

　　截至2014年底，中國已建成海水淡化工程112個，產(chǎn)水規(guī)模達(dá)到日產(chǎn)92.69萬噸，最大海水淡化工程規(guī)模為日產(chǎn)20萬噸。

　　在中國領(lǐng)土內(nèi)的大部分南海島嶼中，淡水資源十分匱乏。全靠一艘艘小船將一桶桶的水送上小島。這樣的場景將成為歷史。

　　近日，一套海水淡化示范系統(tǒng)在廣東的珠海桂山島調(diào)試成功。該系統(tǒng)創(chuàng)新地利用柴油發(fā)電機(jī)余熱進(jìn)行海水淡化，十分適合依靠柴油發(fā)電機(jī)供電又缺水的海島。這項技術(shù)投入應(yīng)用后有望使南海諸島缺水的大問題得到解決。

　　廢熱利用

　　這項技術(shù)由廣州中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所（下稱“先進(jìn)所”）研發(fā)。先進(jìn)所水科學(xué)研究中心、項目執(zhí)行負(fù)責(zé)人張鳳鳴博士告訴《第一財經(jīng)日報》記者，現(xiàn)在國內(nèi)外主要的海水淡化技術(shù)有兩種：熱法和膜法。

　　膜法主要依靠加壓海水，通過反滲透膜截留鹽分，讓淡水通過。技術(shù)關(guān)鍵在于這層膜，這層膜對水質(zhì)的要求比較高，因此需要對海水做預(yù)處理，并且隔一段時間就要對膜進(jìn)行清洗或更換。電耗和膜的維護(hù)更換是該技術(shù)高成本的關(guān)鍵難題。

　　熱法也叫蒸餾法。張鳳鳴團(tuán)隊采用的是低壓多效蒸餾海水淡化技術(shù)。張鳳鳴介紹，常壓下，水要到100℃才沸騰蒸發(fā)，但是該技術(shù)設(shè)置的是一個負(fù)壓的環(huán)境，在這種環(huán)境下，水溫在40～70℃就能蒸發(fā)。這樣蒸發(fā)的好處一是海水不會結(jié)垢，二是可利用低品位熱能，實現(xiàn)節(jié)能。

　　負(fù)壓蒸餾的方法很常見，驅(qū)動力大多通過燒鍋爐的熱蒸汽來實現(xiàn)，張鳳鳴說，這是有代價的熱源。而先進(jìn)所這項海水淡化技術(shù)的最大創(chuàng)新點則是利用柴油發(fā)動機(jī)的廢熱，最大限度節(jié)約了能耗，降低了成本。

　　具體的操作過程是這樣的：該系統(tǒng)核心設(shè)備為低溫多效蒸餾器，熱源為一臺柴油發(fā)電機(jī)的缸套冷卻水，發(fā)電機(jī)額定功率1000千瓦。熱源以熱水方式進(jìn)入系統(tǒng)，并在負(fù)壓的環(huán)境下使海水蒸發(fā)脫鹽；蒸汽進(jìn)入下一效（在低溫多效蒸餾工藝中，多效蒸發(fā)器單一的蒸發(fā)凝結(jié)制水單元稱為“效”）蒸餾器后冷凝成為純水，冷凝時釋放的潛熱又用于下一效海水蒸發(fā)；這樣的過程可以循環(huán)多次進(jìn)行。

　　因此，這是一項“一舉兩得”的技術(shù)：島上依靠柴油發(fā)動機(jī)解決缺電問題的同時，順道也解決了水的問題。

　　位于珠海桂山島的該海水淡化系統(tǒng)與一臺1000kW的柴油發(fā)電機(jī)配套，額定產(chǎn)水量為60噸/天，能夠滿足150～300人的每日消耗淡水的需求。張鳳鳴稱，根據(jù)現(xiàn)場條件做百噸級的海水淡化設(shè)備完全沒有問題，這個60噸/天的產(chǎn)水量是根據(jù)業(yè)主南方電網(wǎng)的現(xiàn)場條件制定的。

　　據(jù)張鳳鳴介紹，經(jīng)過該海水淡化系統(tǒng)出來的淡水水質(zhì)達(dá)到國家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該項目得到了廣東省重大科技專項經(jīng)費支持，具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲得多項授權(quán)發(fā)明專利。

　　較傳統(tǒng)技術(shù)節(jié)省1/3成本

　　該海水淡化系統(tǒng)成功研發(fā)后，很多企業(yè)得知消息并前來洽談合作。其中不僅國內(nèi)的企業(yè)，馬來西亞一些承擔(dān)海島開發(fā)的企業(yè)也找上門來。

　　那么，這樣一套系統(tǒng)是否需要大量資金？張鳳鳴表示，很多企業(yè)也很關(guān)心價錢的問題。“研發(fā)費用與成熟產(chǎn)品的市場價格沒有比較性，需要相關(guān)企業(yè)參與開展市場化推廣，產(chǎn)品批量生產(chǎn)后的成本肯定比示范工程的投入要降低很多，很容易達(dá)到普通市場接受的程度。”

　　但是可以明確的是，傳統(tǒng)海水淡化設(shè)備的能耗占總成本三分之一以上，這項新技術(shù)的能耗幾乎為零。也就是說，該技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)可節(jié)省三分之一的成本。

　　張鳳鳴介紹，該新技術(shù)有廣泛的應(yīng)用前景，可利用包括柴油發(fā)電機(jī)組排出的廢熱、工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的余熱在內(nèi)的各類低品位熱能作為熱源；特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區(qū)及企業(yè)，如海島（具有柴油發(fā)電機(jī)）、化工、火電、鋼鐵等行業(yè)以及大中型遠(yuǎn)洋船舶，也適用于內(nèi)陸工業(yè)生產(chǎn)過程廢熱中水純化。

　　南海島嶼缺水問題十分嚴(yán)重，是制約島嶼開發(fā)的重要因素。有媒體報道，這里的一些士兵幾個月都不能洗澡，有時候因為天氣原因，淡水沒有及時送達(dá)，他們只能靠雨水支撐。為了加強(qiáng)對南海這些島嶼的管理，中國原本想在這里建造酒店和開發(fā)旅游景點，但因為淡水資源短缺的問題不得不擱置。

　　而這項技術(shù)可以很好地解決制約海島發(fā)展的大問題。張鳳鳴表示，該所也正通過多種途徑接洽南海有需求的單位。

　　南海的需求顯然很大。今年1月，三沙市委書記、市長肖杰表示，今年三沙準(zhǔn)備實施所有島礁的海水淡化、通電和環(huán)保設(shè)施的全覆蓋工程。

　　中國政府對海水淡化的問題也在加大重視。根據(jù)《2014年全國海水利用報告》，截至2014年底，中國已建成海水淡化工程112個，產(chǎn)水規(guī)模達(dá)到日產(chǎn)92.69萬噸，最大海水淡化工程規(guī)模為日產(chǎn)20萬噸；而按照《海水利用專項規(guī)劃》中的發(fā)展目標(biāo)，2020年海水淡化日產(chǎn)量達(dá)250萬至300萬立方米，總投資規(guī)模超過400億元人民幣。

　　目前大型的海水淡化公司集中在華北地區(qū)，張鳳鳴說，相比與電廠結(jié)合的大型海水淡化工程，廢熱海水淡化技術(shù)更適用于海島、堡礁。

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