柴油發電機創新節能環保技術 余熱可進行海水淡化

　　位于珠海桂山島的該海水淡化系統與一臺1000kW的柴油發電機配套，額定產水量為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，產水規模達到日產92.69萬噸，最大海水淡化工程規模為日產20萬噸。

　　在中國領土內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在廣東的珠海桂山島調試成功。該系統創新地利用柴油發電機余熱進行海水淡化，十分適合依靠柴油發電機供電又缺水的海島。這項技術投入應用后有望使南海諸島缺水的大問題得到解決。

　　廢熱利用

　　這項技術由廣州中國科學院先進技術研究所（下稱“先進所”）研發。先進所水科學研究中心、項目執行負責人張鳳鳴博士告訴《第一財經日報》記者，現在國內外主要的海水淡化技術有兩種：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。技術關鍵在于這層膜，這層膜對水質的要求比較高，因此需要對海水做預處理，并且隔一段時間就要對膜進行清洗或更換。電耗和膜的維護更換是該技術高成本的關鍵難題。

　　熱法也叫蒸餾法。張鳳鳴團隊采用的是低壓多效蒸餾海水淡化技術。張鳳鳴介紹，常壓下，水要到100℃才沸騰蒸發，但是該技術設置的是一個負壓的環境，在這種環境下，水溫在40～70℃就能蒸發。這樣蒸發的好處一是海水不會結垢，二是可利用低品位熱能，實現節能。

　　負壓蒸餾的方法很常見，驅動力大多通過燒鍋爐的熱蒸汽來實現，張鳳鳴說，這是有代價的熱源。而先進所這項海水淡化技術的最大創新點則是利用柴油發動機的廢熱，最大限度節約了能耗，降低了成本。

　　具體的操作過程是這樣的：該系統核心設備為低溫多效蒸餾器，熱源為一臺柴油發電機的缸套冷卻水，發電機額定功率1000千瓦。熱源以熱水方式進入系統，并在負壓的環境下使海水蒸發脫鹽；蒸汽進入下一效（在低溫多效蒸餾工藝中，多效蒸發器單一的蒸發凝結制水單元稱為“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；這樣的過程可以循環多次進行。

　　因此，這是一項“一舉兩得”的技術：島上依靠柴油發動機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與一臺1000kW的柴油發電機配套，額定產水量為60噸/天，能夠滿足150～300人的每日消耗淡水的需求。張鳳鳴稱，根據現場條件做百噸級的海水淡化設備完全沒有問題，這個60噸/天的產水量是根據業主南方電網的現場條件制定的。

　　據張鳳鳴介紹，經過該海水淡化系統出來的淡水水質達到國家飲用水衛生標準。該項目得到了廣東省重大科技專項經費支持，具有獨立自主知識產權，已獲得多項授權發明專利。

　　較傳統技術節省1/3成本

　　該海水淡化系統成功研發后，很多企業得知消息并前來洽談合作。其中不僅國內的企業，馬來西亞一些承擔海島開發的企業也找上門來。

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

　　但是可以明確的是，傳統海水淡化設備的能耗占總成本三分之一以上，這項新技術的能耗幾乎為零。也就是說，該技術較傳統技術可節省三分之一的成本。

　　張鳳鳴介紹，該新技術有廣泛的應用前景，可利用包括柴油發電機組排出的廢熱、工業生產過程中排出的余熱在內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及企業，如海島（具有柴油發電機）、化工、火電、鋼鐵等行業以及大中型遠洋船舶，也適用于內陸工業生產過程廢熱中水純化。

　　南海島嶼缺水問題十分嚴重，是制約島嶼開發的重要因素。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，他們只能靠雨水支撐。為了加強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。

　　而這項技術可以很好地解決制約海島發展的大問題。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，今年三沙準備實施所有島礁的海水淡化、通電和環保設施的全覆蓋工程。

　　中國政府對海水淡化的問題也在加大重視。根據《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，產水規模達到日產92.69萬噸，最大海水淡化工程規模為日產20萬噸；而按照《海水利用專項規劃》中的發展目標，2020年海水淡化日產量達250萬至300萬立方米，總投資規模超過400億元人民幣。

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

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