集團業務
海水淡化
高效低成本熱法海水淡化關鍵技術與應用示范
項目背景：中國是一個干旱缺水嚴重的國家，是全球 13 個人均資源最貧乏的國家之一。而山東省屬于聯合國確定的嚴重缺水地區，人均淡水資源不足全國人均的 1/6，僅為世界人均占有量的 1/25，山東省作為海洋大省，海岸線超過 3000 公里，位居全國第三位，發展海水淡化是解決淡水資源短缺的重要途經。本項目已列入 2019 年山東省重點研發計劃（重大科技創新工程）。
目前商業化應用海水淡化技術主要有兩類：一類是膜法，一類是蒸餾法。膜法海水淡化技術主要為反滲透法(Reverse Osmosis, RO)，市場占有率占近60%。膜法淡化技術優點是靈活度較高，系統建設方便，初投資相對較低。但該方案也存在明顯的缺點：1）系統的核心部件-高壓泵和反滲透膜基本全部依賴進口，中美的“貿易戰”進一步推高了其價格。2）反滲透膜比較“嬌貴”，系統需要頻繁進行清洗和換膜，造成系統的維護成本較高。3）膜法海水淡化的綜合成本在7元/噸以上（二級制水，雜質量≤300mg/L），甚至更高，造成很難推廣使用，填補國內低溫蒸效法的空白。
蒸餾法海水淡化是目前市場占有率第二大的海水淡化技術，占全球市場份額約1/3。該方法利用中高溫熱源和負壓蒸發器實現海水低溫蒸發來制取淡水。盡管該技術具有淡化水質量高、占地少、維護周期長、維護成本低等優點，但現有技術依賴高品質穩定熱源驅動（一般為高溫蒸汽或熱水），淡水綜合單價一般不低于8元/噸，高制水成本導致很難推廣使用。
在國內同行業相比的優勢
海水淡化項目由國辰實業集團主要負責實施，集團長期致力于廢熱回收、換熱和水處理技術，同時在項目施工方面有豐富的經驗累積，目前已為華潤、國家電投、華電、華能、中石化、中國恩菲、中國建材國際、中煤科工、中鐵四局、中鐵十三局、中核五建、中電四建、中機四建、解放軍總后勤部、中國長城鋁業、上海寶鋼等多個國家重點建設項目提供了優質產品。產品行銷國內23個省自治區和4個直轄市，并已出口到伊朗、巴基斯坦、孟加拉、蒙古等4個國家。
項目組中山東大學與國家自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所提供技術支持與保障。山東大學在冷-熱-水-電聯產、工程熱物理、設備防腐、能源管理優化控制等相關領域具有一流的科研環境和實驗基礎，配備各種大型的科學實驗儀器及設備，如粒子測速儀PIV、紅外成像儀、色譜儀等，可為本項目提供有力的科研支撐。海水淡化所是國內最早開展蒸餾法海水淡化成套技術研發的單位，具備堅實的海水淡化工程技術基礎，從“十五”到“十三五”，完成了多項國家科技攻關任務，在新材料裝備開發、過程仿真分析、系統工藝集成等方面積累了豐富的研究經驗，建成了蒸餾海水淡化工藝實驗平臺、關鍵部件和裝備性能測試平臺，以及涵蓋流體分析、結構分析、工藝/裝備/電控設計的軟件平臺，為海水淡化項目實施提供有力保障。
與國內熱法海水淡化技術同行業相比，國辰海水淡化產品在傳統熱壓縮低溫多效蒸餾技術上進行了技術升級和改進，可采用汽輪機抽氣作為驅動熱源，亦可采用余熱熱源驅動（發電廠汽輪機閥桿漏氣、灰斗伴熱余熱、疏水擴容器熱水和蒸汽，化工流程冷卻環節等）。與傳統熱法海水淡化相比，初投資降低15%以上，制水效率提升20%以上，制水成本降低約50%。相比于反滲透技術（RO），本公司方案更適用于熱-電-水聯產，實現能源梯級利用，空間利用率更高，水質更優（產品水質電導率低于20μs/cm）。
國辰海水淡化系統具有如下技術特點：
①根據用戶的場地條件和用水需求，裝置采用一體化結構設計，設備緊湊，占地少。設備主體全部采用現場工廠化制造、安裝和調試的方案，可有效提高工程施工進度，保障施工質量，大幅降低初投資成本。
②根據用戶余熱熱源情況制定余熱驅動海水淡化裝置，提高熱源利用率，進一步降低制水成本。
③本項目自調節TVC和抽真空技術可實現熱源、海水變工況下穩定運行，保證系統熱源利用率和制水效率。
④系統集成了多效蒸餾、多級閃蒸和蒸汽熱壓縮的技術優勢，可提高蒸汽熱能利用率，提高裝置造水比。
⑤通過優化海水噴淋密度、效間傳熱溫差、鹽水濃縮倍率等關鍵工藝參數，同時采用抗結垢材料傳熱管、高效阻垢劑等材料，可兼顧能效與耐久的雙重性能，保障裝置長期穩定、可靠運行。
本項目技術可充分利用工業余熱驅動，采用高效抗結垢耐腐蝕換熱器與熱泵式余熱回收裝置，實現余熱回收驅動低溫熱源驅動MED海水淡化系統，即實現能源的進一步梯級利用，又解決工業用水難、用水貴的問題，為企業帶來新的利益增長點，大幅縮短設備的投資回報周期。項目的實施不僅有良好的經濟效益，還能帶來一定的環保效益，推動相關低溫余熱回收、海水淡化技術的推廣和應用。
“高效低成本熱法海水淡化關鍵技術應用與示范”項目獲批2019年山東省重點研發計劃（重大科技創新工程）。實驗室充分利用高校在理論研究方面的優勢資源，與公司資金和技術經驗相結合，極大的推動了公司的發展。
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