【壓縮機網】盡管海水淡化用壓縮機在壓縮機銷售總額中僅占一個零頭,但是海水淡化產業對壓縮機的需求確實在不斷增長。尤其對MVC壓縮機設備制造商而言,更是一個重大商機。鑒于當前的人口增長形勢和全球氣候變暖趨勢,海水淡化已成為全球性產業,超過160個國家都在用它作為生活用水和工業用水,中國的海水淡化也已被提上發展日程,這為海水淡化壓縮機的增長帶來了利好消息。
海水淡化需求市場推手
海水淡化市場增長的背后有若干推動因素,而且全都和飲用水需求增長有關。人口快速增長,城市化的高速推進,在不少發展中國家的沿海地區非常普遍,地下水資源正面臨枯竭,這給當地淡水供應帶來了壓力。另外,人口增長和經濟增長必然造成食物需求增長,并相應拉動高耗水農業的產量,促使相關各方開發新的水資源。
與此同時,全球氣候變暖和氣候變化,使得發生干旱的頻度和程度都在上升,而且不再局限于干旱地區,而是擴展到了更大的范圍。在許多國家,水資源安全問題已經上升到了政治層面。
聯合國新發布的《世界水發展報告》顯示,全球用水量已達到一個世紀前的6倍,預計到2050年還將增加20%至50%。目前,超過1/4的人口生活在水資源嚴重稀缺的地區,可能出現的水荒給人類生存構成了嚴重威脅,淡水資源緊缺問題已成為關系人類社會發展的重大問題。
而從占全球水資源97.5%的海洋要淡水,無疑是解決當前水危機的最佳途徑。在淡水資源嚴重缺乏的一些中東國家,不約而同的采用海水淡化來緩解淡水資源緊張的矛盾,其中沙特、以色列70%以上的淡水資源是通過海水淡化而來。而世界上一些發達國家也早已認識到淡水資源的重要性,美國、西班牙早在80年代便開始大肆發展海水淡化產業。各國的發展經驗表明,淡水資源將會是未來的稀缺資源,而目前看來海水淡化是大量生產淡水最有效的途徑。
螺桿膨脹壓縮機顯優勢
按淡化原理不同,海水淡化技術可以分為相變法和非相變法。而目前能投入商業化使用的海水淡化技術主要有兩類:反滲透法和蒸餾法。蒸餾法海水淡化技術又包括多級閃蒸、低溫多效蒸餾和壓汽蒸餾3種方法。壓汽蒸餾法是把蒸發出來的蒸汽壓縮、升壓和升溫,再利用蒸汽潛熱使海水蒸發,蒸汽本身則冷凝成淡水。壓汽蒸餾海水淡化具有過程效率高,成本小,結構緊湊等優點,越來越受到人們的關注。
壓汽蒸餾是熱泵技術和蒸餾海水淡化過程的結合,根據熱泵形式的不同,主要分為熱力壓汽(Thermal vapor compression,TVC )和機械壓汽(Mechanical vapor compression,MVC) 2種,它們分別利用蒸汽引射器和壓縮機來完成壓汽過程。TVC 淡化技術利用高低壓蒸汽的混合實現壓縮,其不可逆損失較高,絕熱效率較低,在節能越來越重要的今天,效率較高的 MVC淡化技術越來越有優勢。
機械壓汽蒸餾(MVC)海水淡化技術是眾多海水淡化技術中出水質量最高的方法,且該種淡化方法便于設備小型化,且能耗低。在整個MVC裝置中,蒸汽壓縮機是最核心的部件,壓縮機的動力可以來自電機,也可以來自高壓蒸汽的膨脹,這就需要用到水蒸氣膨脹壓縮機,此時MVC海水淡化系統如圖1所示。

雖然目前用于淡化系統的蒸汽壓縮機多為離心機,但雙螺桿壓縮機被認為是最適合用于蒸汽壓縮的壓縮機機型。這主要是因為雙螺桿壓縮機工作的轉子間是靠間隙密封,對液滴、顆粒不敏感,并能通過壓縮過程噴水進行濕壓縮來實現高壓比、低排氣溫度及低功耗。雙螺桿壓縮機還具有高效率、低成本、高穩定性、無喘振等優點。具有高壓比的雙螺桿水蒸氣壓縮機用于MEE-MVC系統,能提高系統的效數和海水淡化率。將雙螺桿蒸汽膨脹壓縮機用于MEE-MVC 淡化系統中具有較大的節能潛力,能有效提高系統的經濟性及穩定性。不過,目前我國自主的MVC海水淡化技術還不成熟,系統核心設備的國產化率較低,需要加大研發力度以及進行市場化。
海水淡化全球市場前景廣闊
據聯合國的研究數據,全世界目前有超過16萬家海水過濾工廠,每天可生產9500萬立方米淡水,其中近半出自中東和北非。馬爾代夫、新加坡、卡塔爾等8個國家生產的淡化水,甚至超過了取自天然水源的淡水量。
中東和北非地區是目前最大的海水淡化市場,該范圍內的在役市政裝機產能約占全球的61%,在建市政裝機產能約占全球重量的75%。若按國家排序,沙特阿拉伯是最大的市場,隨后是阿聯酋和美國。而且在這三個國家,海水淡化市場的發展速度也是最快的,為海水淡化壓縮機銷售及售后市場提供了可觀的機遇。西班牙、科威特、阿爾及利亞、以色列、卡塔爾和澳大利亞也是較大的市場。預計到2022年,阿曼、埃及、摩洛哥、新加坡、伊拉克、印度、肯尼亞和突尼斯都將有可觀的新建產能投入運營。
鑒于此,我國也開始致力于海水資源的開發和利用。我國擁有310×106km2的海洋面積,海岸線范圍在1180×104km左右,所以通過海水淡化技術把海水資源轉化成人們生產、生活中所需的淡水資源,從而使我國水資源短缺的狀況得以緩解,尤其是可以確保島嶼及沿海城鎮的淡水充足。截至2017年底,中國已建成海水淡化工程136個,日均產水規模近120萬噸。
各省市地方也在通過各種途徑推進海水淡化工作的進展。比如,日前山東省委海洋辦在濟南召開海水淡化與綜合利用3年推進計劃專題協調會,旨在落實山東海洋強省建設行動方案,推進海水淡化與綜合利用產業發展。
山東省相關負責人表示,海水淡化與綜合利用產業對于緩解山東水資源短缺、保障經濟社會可持續發展具有重要意義。山東省將加快制訂海水淡化與綜合利用產業發展3年推進計劃,突出重點行業,加大政策扶持,加強科技支撐,統籌組織實施,推動海水淡化與綜合利用產業高質量發展。
隨著經濟的發展和人口的增長,淡水資源短缺問題日益嚴峻,海水淡化壓縮機將在中國有越來越大的市場空間。
海水淡化需求市場推手
海水淡化市場增長的背后有若干推動因素,而且全都和飲用水需求增長有關。人口快速增長,城市化的高速推進,在不少發展中國家的沿海地區非常普遍,地下水資源正面臨枯竭,這給當地淡水供應帶來了壓力。另外,人口增長和經濟增長必然造成食物需求增長,并相應拉動高耗水農業的產量,促使相關各方開發新的水資源。
與此同時,全球氣候變暖和氣候變化,使得發生干旱的頻度和程度都在上升,而且不再局限于干旱地區,而是擴展到了更大的范圍。在許多國家,水資源安全問題已經上升到了政治層面。
聯合國新發布的《世界水發展報告》顯示,全球用水量已達到一個世紀前的6倍,預計到2050年還將增加20%至50%。目前,超過1/4的人口生活在水資源嚴重稀缺的地區,可能出現的水荒給人類生存構成了嚴重威脅,淡水資源緊缺問題已成為關系人類社會發展的重大問題。
而從占全球水資源97.5%的海洋要淡水,無疑是解決當前水危機的最佳途徑。在淡水資源嚴重缺乏的一些中東國家,不約而同的采用海水淡化來緩解淡水資源緊張的矛盾,其中沙特、以色列70%以上的淡水資源是通過海水淡化而來。而世界上一些發達國家也早已認識到淡水資源的重要性,美國、西班牙早在80年代便開始大肆發展海水淡化產業。各國的發展經驗表明,淡水資源將會是未來的稀缺資源,而目前看來海水淡化是大量生產淡水最有效的途徑。
螺桿膨脹壓縮機顯優勢
按淡化原理不同,海水淡化技術可以分為相變法和非相變法。而目前能投入商業化使用的海水淡化技術主要有兩類:反滲透法和蒸餾法。蒸餾法海水淡化技術又包括多級閃蒸、低溫多效蒸餾和壓汽蒸餾3種方法。壓汽蒸餾法是把蒸發出來的蒸汽壓縮、升壓和升溫,再利用蒸汽潛熱使海水蒸發,蒸汽本身則冷凝成淡水。壓汽蒸餾海水淡化具有過程效率高,成本小,結構緊湊等優點,越來越受到人們的關注。
壓汽蒸餾是熱泵技術和蒸餾海水淡化過程的結合,根據熱泵形式的不同,主要分為熱力壓汽(Thermal vapor compression,TVC )和機械壓汽(Mechanical vapor compression,MVC) 2種,它們分別利用蒸汽引射器和壓縮機來完成壓汽過程。TVC 淡化技術利用高低壓蒸汽的混合實現壓縮,其不可逆損失較高,絕熱效率較低,在節能越來越重要的今天,效率較高的 MVC淡化技術越來越有優勢。
機械壓汽蒸餾(MVC)海水淡化技術是眾多海水淡化技術中出水質量最高的方法,且該種淡化方法便于設備小型化,且能耗低。在整個MVC裝置中,蒸汽壓縮機是最核心的部件,壓縮機的動力可以來自電機,也可以來自高壓蒸汽的膨脹,這就需要用到水蒸氣膨脹壓縮機,此時MVC海水淡化系統如圖1所示。

雖然目前用于淡化系統的蒸汽壓縮機多為離心機,但雙螺桿壓縮機被認為是最適合用于蒸汽壓縮的壓縮機機型。這主要是因為雙螺桿壓縮機工作的轉子間是靠間隙密封,對液滴、顆粒不敏感,并能通過壓縮過程噴水進行濕壓縮來實現高壓比、低排氣溫度及低功耗。雙螺桿壓縮機還具有高效率、低成本、高穩定性、無喘振等優點。具有高壓比的雙螺桿水蒸氣壓縮機用于MEE-MVC系統,能提高系統的效數和海水淡化率。將雙螺桿蒸汽膨脹壓縮機用于MEE-MVC 淡化系統中具有較大的節能潛力,能有效提高系統的經濟性及穩定性。不過,目前我國自主的MVC海水淡化技術還不成熟,系統核心設備的國產化率較低,需要加大研發力度以及進行市場化。
海水淡化全球市場前景廣闊
據聯合國的研究數據,全世界目前有超過16萬家海水過濾工廠,每天可生產9500萬立方米淡水,其中近半出自中東和北非。馬爾代夫、新加坡、卡塔爾等8個國家生產的淡化水,甚至超過了取自天然水源的淡水量。
中東和北非地區是目前最大的海水淡化市場,該范圍內的在役市政裝機產能約占全球的61%,在建市政裝機產能約占全球重量的75%。若按國家排序,沙特阿拉伯是最大的市場,隨后是阿聯酋和美國。而且在這三個國家,海水淡化市場的發展速度也是最快的,為海水淡化壓縮機銷售及售后市場提供了可觀的機遇。西班牙、科威特、阿爾及利亞、以色列、卡塔爾和澳大利亞也是較大的市場。預計到2022年,阿曼、埃及、摩洛哥、新加坡、伊拉克、印度、肯尼亞和突尼斯都將有可觀的新建產能投入運營。
鑒于此,我國也開始致力于海水資源的開發和利用。我國擁有310×106km2的海洋面積,海岸線范圍在1180×104km左右,所以通過海水淡化技術把海水資源轉化成人們生產、生活中所需的淡水資源,從而使我國水資源短缺的狀況得以緩解,尤其是可以確保島嶼及沿海城鎮的淡水充足。截至2017年底,中國已建成海水淡化工程136個,日均產水規模近120萬噸。
各省市地方也在通過各種途徑推進海水淡化工作的進展。比如,日前山東省委海洋辦在濟南召開海水淡化與綜合利用3年推進計劃專題協調會,旨在落實山東海洋強省建設行動方案,推進海水淡化與綜合利用產業發展。
山東省相關負責人表示,海水淡化與綜合利用產業對于緩解山東水資源短缺、保障經濟社會可持續發展具有重要意義。山東省將加快制訂海水淡化與綜合利用產業發展3年推進計劃,突出重點行業,加大政策扶持,加強科技支撐,統籌組織實施,推動海水淡化與綜合利用產業高質量發展。
隨著經濟的發展和人口的增長,淡水資源短缺問題日益嚴峻,海水淡化壓縮機將在中國有越來越大的市場空間。
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