多效蒸发海水淡化系统可行域时变分析与全周期操作优化

• 作者: 陈春波 罗雄麟 孙琳
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 过程系统工程 海水淡化 多效蒸发 全周期优化 慢时变 可行域
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 过程系统工程
• 页码范围: 5686-5695
• 页数: 9页
• 分类号: TQ021.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210787

摘要

能耗过高制约了多效蒸发(MED)海水淡化技术的大规模应用，稳态操作优化虽然能够有效减少MED系统的短期蒸汽消耗速率，但污垢累积导致该系统在长周期运行时蒸汽消耗量升高和装置减产。为此，首先针对带蒸汽压缩机(TVC)的MED系统(MED-TVC)提出可行域的概念，分析表明操作点在可行域中的位置决定了系统的运行效益。随后通过可行域的时变分析发现操作点超出可行域是稳态优化中系统性能逐渐衰减的原因。最后利用可行域的性质，提出了时变约束的全周期操作优化方法。该方法通过调整MED-TVC系统在运行周期内的操作条件，获得全周期最低的蒸汽消耗量，同时利用时变的可行域约束保证优化结果在全周期内均满足淡水产量要求。结果表明，时变约束的全周期操作优化在维持MED-TVC系统的设计淡水产量的同时，全周期蒸汽消耗量相比于设计值减少了19.6%，能够很好地解决MED-TVC系统的操作优化问题。