陈希
（中海石油（中国）有限公司天津分公司天津300452）
摘要利用海上石油平台原油发电机主机废热采用板式蒸馏装置（蒸馏法）造淡水用于主机淡水消耗补充及平台其他淡水霉求，减小主机中冷器负荷提高平台整体热效率.
关键词海水淡化海洋平台余热利用DOl：10.16621/j.cnkissn1001-0599.2016.03.47中图分类号X706文献标识码3
备较高的比较优势在船舶上运用最为广泛，蒸馏法是利用盐不溶于低压蒸汽的特性，首先将海水汽化再通过冷凝水蒸汽得到淡水：反渗透法是基于膜渗透原理利用半透膜对溶液中不同物 质通过性不同通过加压道使水分子离开盐溶液：
0引言
海上石油平台所需淡水需要由船舶定期输送，使用成本高昂，由于平台生产、生活的需要平台配置的淡水罐体积庞大挤 占大量空间尤其对配置主电站系统的中心平台因主电站有系统补水需求问题更加突出.利用海上平台众多的余热资源结运行成本、提高能源利用率、节能降耗. 合临海优势以海水造淡水实现平台淡水部分自给降低平台
采用反渗透法装置只需要提供一定压力不需要相变因此不需要考虑热源，也不存在结垢问题对水域的适用范围广.采 用蒸馏法则可以将造淡水设备当成平台冷源有利于提高系统热效率.同时蒸馏法设备的初投资一般较低.
1方案介绍
1.1船用造淡水方案
1.2热源
船用造淡水方法主要有蒸馏法、反渗透法、冷冻法、电渗析法等.其中蒸馏法及反渗透法由于在设备体积、效能等方面具
秦皇岛32-6项目，采用8台Mak原油发电机组作为海上石油平台动力源属于柴油/原油双燃料往复式活塞机组，为提
3.3雾化剂喷口面积计算
(4)
雾化剂喷口面积计算采用流体力学二维流场模拟方程雾化剂气体计算按可压缩气体考虑雾化剂喷口流速为音速
径 D=23.1 mm: 式中为混合室内流速选40mms计算得出混合室直
(2)
混合室长度L=（2~6）xD，，混合室过长会使残液堵塞喷嘴，长度 L=66 mm: 过短会影响雾化效果权衡利弊取3倍的D，计算得出混合室
式中Q-雾化剂流量取0.02085kg/s
μ流量系数取0.7258
4结论
临界流量系数取0.449
理量小于200kg/h时雾化效果很好，满足喷嘴设计弹性120% 喷嘴设计制作完成后，首先进行了冷模试验：当喷嘴液体处的要求：将喷嘴安装在炉上进行焚烧试验当处理量150kgh，雾化蒸汽压力<0.25MPa时雾化效果变差从视镜观察有下火 雨的现象.喷嘴经过几个月的投运观察雾化效果良好达到了预期的设计目标. V：蒸汽比客取0.46242m/kg 计算得出雾化剂喷口面积F=48.63mm²考虑到雾化剂能够和残液充分混合兼顾喷嘴加工成本取孔数为4，计算得喷E 题整取d4mm: 3.4混合室计算 混合室喷出口面积F计算 参考文献 [1]周小明沉淀聚合制备低相对分子质量聚丙烯酸及残液循环利用[J]精细化工2012（11).[2]贾振宇，崔英德，新明等，高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设 计[1]材料工程2006（1）[3]朱艳，宁荣昌，许磊，沉淀聚合法合成聚丙烯酸的研究[]化学与 粘合2008(5). (3) 式中μ流量系数D.7246 -临界流量系数0.449 计算得出混合室喷出口面积F=146.5mm²，喷口直径d=F =4.85mm选喷口数N为6将计算的喷口直径圆整取d =5 mm [编辑李波] 混合室直径计算 高机组单位体积功率、降低燃油消耗率和有害物的排放机组采冷却海水温度32℃，低温冷却水温38℃，最大操作温度 用增压中冷技术.机组及中冷器主要参数机组功率800kW，100°℃海水冷却水侧最大操作压力0.95MPa.测试压力1.43MPa低温冷却水侧最大操作压力0.6MPa、测试压力0.9MPa， 中冷器最大流量150mh，低温冷却器入口温度72.9°℃，低温冷却器出口温度38℃压差0.02MPa低温冷却器海水入口温度30.4°℃，低湿冷却器海水出口温度46.5°℃ 用于将来自于蒸发板组的蒸汽冷凝为淡水，经过冷凝板组后冷却海水一部分经过孔板及负荷间进入蒸发板组作为给水其余 部分进入盐水空气抽除器作为工作水，将装置腔体中的浓盐水及腔体中的空气抽除排至外. 格淡水经负荷阀由产品出口打出如盐度不合格控制系统将开 造出的淡水由凝水泵抽出经盐度计监测淡水的含盐度合启电磁润将不合格淡水从排放阀排出见图3. 1.3余热利用 秦皇岛项目采用板式蒸馏装置（蒸馏法）造淡水根据液体沸点随压力降低而降低的特性（图1）.在设备腔体内制造一定 真空度降低海水沸点利用温度较低的热源.实现原油主机缸套冷却水余热再利用. 设计原理将海IpAP 整套系统水输送至具有腔体内部，再通 一定真空度的过蒸发板组内的热介质加热 至沸点使部分海水蒸发产生的蒸汽由冷凝 板组内的海水冷却凝结成淡水 图3造淡水机流程图 蒸发板组及冷凝板组均采用钛材料避免海水腐蚀：盐水空气抽除器是利用射流作用，以来自冷凝器出口的海水进入喷嘴 作为第一级抽除腔体内的浓盐水海水与浓盐水在混合室混合后进入长的扩散管作为第二级工质抽除腔体内的不凝性气体，度高于海水沸点. 同时保持腔室内部的真空度以便降低海水沸点确保热源水温 该方案投资少，效率高， 图1水三相相变图 3结语 设备原理简单、可靠性好.造淡水机所用海水直接引至平台海水 管网热源由主机中冷器引出，能够充分利用主机废热，有效减小主机中冷器负荷.同时产生的淡水能用于主机淡水消耗补充及平台其他淡水使用. 热资源.海上平台可利用的余热资源较多如各型主机热介质 （1）该方案对热源品质要求不高可以充分利用平台各类余钢炉及各型换热设备等. 热量得到充分利用制取原来需要花费大量资源、由外界输送而 （2）采用蒸发法可以提高平台系统的综合热效率使损失的来的淡水资源. 2系统工作原理 热源水由主机中冷器高温水出口引人造淡水机系统流经蒸发器从缸套水回水出口流回主机中冷器形成循环如 图2所示.热水在蒸发器内部的蒸发板组中加热海水，使海水蒸发.产生的蒸汽经过分离网将其中水沫分离随后进入冷凝器 馏法用于船舶时，由于船舶流动性大所处海域环境变化导致 （3）海上平台属于固定设施周边环境相对稳定.避免了蒸需要经常性进行设备调整以保证设备稳定运行的问题.有利于保证蒸馏法设备机组性能的最优化. （4）设备结构紧凑投资少便于安装. 实际工程实施结果与方案设计一致，已经成功运行在中海油秦皇岛32-6CEPI及CEPJ两座中心平台上，整体运行良好. 考虑海上平台的特殊性，在其他平台上进行该方案推广也具有很高的可行性. 参考文献 [1]费千.船舶辅机[M]大连大连海事大学出版社2008 [2]第704研究所热工空调工程部，WH-12板式蒸装置使用维修说明书 2013. 图2中冷器与造淡水机连接系统图 [编辑李波] 冷却用海水由平台海水管网引入设备进口进入冷凝板组，
