耦合過熱蒸汽干燥的MVR蒸發結晶系統熱力性能分析

李帥旗，王漢治，馮自平，何世輝，宋文吉

（1中國科學院廣州能源研究所，廣東廣州510640；2中國科學院可再生能源重點實驗室，廣東廣州510640；3廣東省新能源與可再生能源研究開發與應用重點實驗室，廣東廣州510640）

隨著生產發展和工業化進程的加快，能源資源不足以及生態環境惡化的問題日益顯著，數據顯示，2017年中國廢水排放量約889億噸，占全球比重的24.2%[1]，若處理不當將會造成水環境污染和嚴重的資源浪費。蒸發結晶是處理含鹽廢水的一種有效方式[2-4]，其中，機械蒸汽再壓縮（MVR）技術以其節能、節水、無污染、可回收結晶鹽等優勢，被認為是目前國際上先進的蒸發結晶技術，已納入我國國家戰略性新興產業。

MVR 技術在化工、輕工、食品、制藥、海水淡化以及污水處理等[5-10]領域已有規模化應用，國內外的學者在研究工作中，根據應用行業及物料種類，設計了不同形式的MVR 系統，并進行研究分析。王力威等[11]提出一種基于單螺桿水蒸氣壓縮的MVR 系統，研究了不同蒸發溫度下，采用閉式和開式循環的MVR 系統的熱力性能，表明了螺桿式MVR 系統具有高效節能性；林文舉等[12]設計板式蒸發器式蒸汽再壓縮系統，研究表明板式蒸發器MVR系統在低壓比條件下能產生更高的能效系數；Liang 等[13]設計了一種雙級雙效MVR 蒸發系統，研究了換熱溫差及第一效狀態參數對系統熱力性能的影響，表明雙級雙效MVR 系統在處理高濃度無機鹽廢水領域具備更高的節能優勢；Shen等[14]進行了噴水式雙螺桿蒸汽壓縮技術在海水淡化上的應用研究，表明噴水工藝使壓縮過程接近飽和狀態，有效降低了蒸汽的過熱度，提高了壓縮機的等熵效率；……