[00148792]基于柴油机余热回收的船用海水淡化装置技术研发及产业化

对于远洋船舶或远离大陆的海岛、海上移动采油平台、边防站等,电网不能覆盖,为了满足电力需求要配备柴油发电机。柴油发电机组是一种小型发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全,便于操作和维护,广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门,作为备用电源或临时电源的柴油发电机组的燃料为柴油,由于柴油机工作时柴油利用率不高,因此大量烟气的排放势必会带走许多未利用的热能,造成能源的浪费。而且,为了保证柴油安全稳定高效地运行,我们还要用冷却水对柴油机缸套进行冷却,这样冷却水又会带走一部分热能,这样一来,燃油转化为有用功的效率就非常低。如果我们能够利用这部分热量进行海水淡化,则不仅可以解决电力需求满足淡水需要,还可以节约能源避免污染环境。 柴油机废热海水淡化技术应用,能有效解决海岛军民饮用水和船舶补给问题。在面积较大的有居民海岛,发展柴油机废热利用工艺及装备,能有效保障驻岛居民饮水安全。在面积较小、人口分散的有居民海岛和具有战略及旅游价值的无居民海岛,建设小型海水淡化装置,促进旅游开发、生态岛礁建设,服务海岛开发与经济发展。海洋渔船加装海水淡化装置,提升船舶作业生产能力。 本项目提出一种基于柴油机冷却水余热梯级回收利用的海水淡化工艺,采用理论计算、实验研究和Fluent数值模拟相结合的研究方法,分别对柴油机余热梯级利用及海水淡化系统热力性能、板式换热器内强化传热传质、高效低阻力除沫器和双级引射器进行了研究,最后完成系统的集成及样机的设计、制造、安装、调试、运行。以柴油机冷却水余热为热源,结合负压蒸馏技术实现海水淡化。依据第三方机构开展的现场水质检测海水淡化系统淡水产量约为3.97吨/天,生产淡水耗电量为3.3kW.h/吨;海水除盐率高达99.6%;柴油机能量利用效率提高67.67%;柴油机能量利用效率达到84.24%;淡水水质符合饮用水卫生标准（GB 5749-2006）。