基于MVR技术的单级双效蒸发浓缩系统性能分析

第6卷第1期新能源进展Vol.6No.12018年2月ADVANCESINNEWANDRENEWABLEENERGYFeb.2018*收稿日期：2017-12-11修订日期：2018-02-01基金项目：广东省科技计划项目（2014B050505014，2013B091500088）†通信作者：黄冲，E-mail：huangchong@ms.giec.ac.cn文章编号：2095-560X（2018）01-0036-06基于MVR技术的单级双效蒸发浓缩系统性能分析*李帅旗1,2,3，王汉治1,2,3，黄冲1,2,3†，何世辉1,2,3，宋文吉1,2,3，冯自平1,2,3（1.中国科学院广州能源研究所，广州510640；2.中国科学院可再生能源重点实验室，广州510640；3.广东省新能源与可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州510640）摘要：随着我国工业废水行业市场规模与平均处理成本的逐年上升，先进蒸发浓缩技术得到了广泛关注。本文在机械蒸汽压缩机升压能力不断提高的现状基础上，提出机械蒸汽再压缩（MVR）单级双效蒸发浓缩系统，研究物料浓度、蒸发温度、压比、换热温差等对系统热力性能的影响，并通过对比单级压缩机系统，获得单级双效MVR系统的性能分析曲线和节能优势。结果表明，单级双效MVR系统压缩机压比大于1.9时，系统能效系数（COP）可达25以上；在满足蒸汽温升的条件下，系统COP随压缩机压比、蒸发温度升高而降低，压比升高0.1，COP下降4.4%；第一效蒸发温度升高10℃，COP下降3.1%。关键词：单级双效；MVR；耗功；能效系数中图分类号：TK09文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.2095-560X.2018.01.006PerformanceAnalysisofSingle-StageandDouble-EffectEvaporativeConcentrationSystemBasedonMVRTechnologyLIShuai-qi1,2,3,WANGHan-zhi1,2,3,HUANGChong1,2,3,HEShi-hui1,2,3,SONGWen-ji1,2,3,FENGZi-ping1,2,3(1.GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China;2.CASKeyLaboratoryofRenewableEnergy,Guangzhou510640,China;3.GuangdongProvincialKeyLaboratoryofNewandRenewableEnergyResearchandDevelopment,Guangzhou510640,China)Abstract:Theadvancedevaporativeandconcentrationtechnologyreceivesextensiveattentionduetotheincreaseofindustrialwastewatermarketsizeandtheaveragetreatmentcostinourcountrytheseyears.Consideringtheincreasingcapacityofcompressorpressureratio,asingle-stagedouble-effectmechanicalvaporrecompression(MVR)systemwasproposedinthispaper.Theinfluencesofmaterialconcentration,evaporationtemperature,compressionratio,temperaturedifferenceonthethermalperformanceofsingle-stageanddouble-effectMVRsystemwerestudiedindetail.Theperformanceanalysiscurveandenergy-savingadvantagesofsingle-stageanddouble-effectMVRsystemwereobtainedbycomparingwiththesinglestagesystem.TheresultsshowedthattheCOPofthesingle-stageanddouble-effectMVRsystemreached25whenthepressureratiowashigherthan1.9;theCOPdecreasedsignificantlywiththeincreaseofthepressureratioa