工艺技术

自调型能量回收系统

➢ 能量回收装置简介


“能量回收机”,是一种应用于海水淡化等膜法水处理工艺中的节能装置。

√ 能量回收装置利用高压浓水对进料海水进行增压,可使高压泵容量下降60%。

√ 应用能量回收装置,可使海水淡化能耗下降50%以上。


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➢ 能量回收机应用现状及产业困境


技术名称

能量回收机

主要应用领域①海水淡化      ②工业脱盐       ③环保水处理
主要供应商及产品①美国ERI公司的PX压力交换器
②瑞士CALDER AG公司的DWEER功能交换器
我国每年进口额>65亿人民币
需要解决的核心技术问题
◆ 能量回收装置价格昂贵,投资回报比低,广大用户存在“上不起,用不起”的问题,通常只应用在海水淡化等大型项目领域。
◆ 运行费用高,维护要求苛刻,备件周期长。
◆ 存在技术及材料专利壁垒,国产化仿制困难,性能及可靠性有差距。急需从能量回收原理上进行革命性的创新。
◆ 透平式能量回收装置,通常需要经过“压能-机械能-压能”两步转换过程,原理和制造技术上存在盲点死区,压能转换部件效率低,能量回收效率一般在50~70%之间。
◆ PX能量回收装置通常利用反渗透系统排出的高压浓水直接增压进料海水的方式来回收能量,能量回收效率一般在92~95%之间,但还是存在带压浓水排放,不能从原理上解决能量泄漏问题,并且该系统设备成本高,压能转换部件容易堵塞。


➢ 自调型能量回收系统概述


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➢ 自调型能量回收系统节能原理


节能原理(1):泵系统的特性

• 设定进水含盐量及出水指标,根据膜组参数,自动匹配系统流量、压力、时间参数


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单周期膜前压力曲线

特点:盐水浓度逐渐上升,是时间相关函数。

自动调节高压泵工作频率,系统始终运行在最佳工况点。


节能原理(2):膜系统特性

• 有别于传统的恒压加压方式,压力随渗透压变动。膜前压力始终高于渗透压和膜面及管道压力20米扬程,产水压力及流量稳定。


节能原理(3):液体的固有特性

• 液体不可压缩,不能储存压力

工作时高压作用于膜腔产水,无浓水排出。

达标浓水无压排放,压力无损耗、无泄漏,理论上能量回收率99%。


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多周期连续工作膜前压力曲线


➢ 自调型能量回收系统技术优势


• 处理范围广:适用于 TDS:2000ppm~70000ppm,用途涵盖

➢ 苦咸水

➢ 海水淡化

➢ 各个浓度的工业含盐废水

➢ 浓水的进一步浓缩,实现浓水减量化


• 智能化

采用周期性循环工作的模式,通过调节时间周期就可以实现对产水水质、产水率、系统压力的综合调节


• 应用领域广

可根据需求自行调节产水的浓度和产水量,组合简单自由灵活,不需要特殊定制即可满足绝大多数应用场景。


• 适配全面解决方案

配合瑜科多组分浓盐水分质资源化技术和HCON高倍浓缩技术形成工业含盐废水处理及盐湖提锂&海淡浓海水提矿等完整工艺包。


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优点

决定因素

决定因素

1、运行成本低

瑜科着力于打造”用得起“的能量回收技术,通过原理创新研制出的自调型能量回收系统结构简单无运动部件,成本更低。

2、噪音低

内循环工作模式无需电机驱动,极大减少了组件由于物理摩擦而产生的噪音,小于60分贝。

3、体积小

自调型能量回收系统配合瑜科专利的”膜泵集成系统“使用,将循环水泵和反渗透膜组件集成为一体。基于流体理论,通过对泵和膜系统的科学匹配,极大的提高了膜效率,减少膜组件的用量。低膜系统建造成本的同时节约空间可达40%。

4、流量范围宽

流量范围 0.2m³/h-80m³/h,能使用更少的机组实现更高的处理量,尤其适用于各种规模工业污水处理领域。

5、服务易到位

五年免维护;本土优势,响应快,配件集全,维修维护方便,技术服务易到位


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ZT-80能量回收装置系统


优点

优点

描述和说明

更高效

1、原理先进

全新的技术原理和工艺,回收效率达到99%。

2、密封

无泄漏,产水及浓水无压力排放
3、压力损失少充分利用流体技术,优化流道和匹配合适流速,减少沿程装置压力损失
4、无摩擦损失无运动部件,无摩擦损失。

更安全
更稳定

1、抗汽蚀优选耐腐蚀的不锈钢材料和玻璃钢材料,抗汽蚀、抗冲击性能好,系统性能更安全、更稳定。
2、抗冲击

3、无运动部件

无运动部件,无磨损,无摩擦损失,使用寿命与设备材质的抗腐蚀寿命相当,通常可达10年以上。

4、抗腐蚀材料主体采用优质耐腐蚀不锈钢,过流材质可采用陶瓷。


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应用自调型能量回收技术的3600m3/d废水处理工程现场


➢ 能量回收装置节能原理对比


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节能对比(产水80t/h,年运行时间8000小时,电费以0.5元/kWh为例):

盐水TDS:32000ppm,产水率:40%,高压泵的要求输出压力:P=60kgf/c㎡ 


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吨水电耗(kWh)

7.5

3.6

2.5

年度电耗(万kWh)

480

231

160

年度电费(万元)

24011680
年节约电费(万元)0124(相对于A)160(相对于A)36(相对于B)
能量回收设备成本(万元)0≈180≈160
投资回收期(月)
180/124*12≈18(相对于A)160/160*12≈12(相对于A)



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