人民网展播我院《海水淡化领域技术创新的先行者》文章

日期: 2012-12-19

         今年8月底,国投集团组织全集团范围内各成员单位,参加人民网《科学发展  成就辉煌——央企成就展播》活动。我院按照国投集团的要求,积极参与,选送了《海水淡化领域技术创新的先行者》稿件,得到了国投集团的推荐,人民网于11月12日展播此文。
全文如下:
                        电子工程院:海水淡化领域技术创新的先行者
       
            
                            工作人员对设备法兰处进行气密性检查

              
                      国投王会生董事长视察海水淡化实验装置并品尝生产出的淡水

      3年时间,一年365天,一天12小时,1小时60分,1分钟等于60秒,一共47,304,000秒,这么庞大的一个时间数字,可以用来做什么呢?有这样一群人,他们每一秒、每一分都在想着一件事,每一小时、每一天都在做着一件事——向海洋资源要淡水。在3年的时间里,他们使海水淡化项目由无到有,由有到优,由国外设备进口到完全实现关键设备国产化、自主化设计。他们用实际行动践行着央企人对国家和社会的庄严承诺和责任,在关系到国计民生的海水淡化领域,用坚持和执着,走出了一条科学发展自主创新之路。
                                       社会责任,国有企业勇于担当
       我国淡水资源紧缺且时空分布不均,淡水需求量随经济的不断发展与日俱增。有人预言“二十世纪争能源,二十一世纪争水”。缺水问题已成为制约我国经济社会可持续发展的重大瓶颈。作为战略性新兴产业中海洋资源开发的一部分,海水淡化日益受到重视。
        国家开发投资公司(以下简称“国投”)董事长王会生敏锐而前瞻地认识到海水淡化对国家战略安全的重要意义,连续多年在全国政协会议上呼吁国家重视海水淡化产业。国投集团身体力行,早在2007年就将海水淡化产业当成集团的战略发展方向之一,积极推动电厂、海水淡化和海水综合利用为核心的循环经济的发展。在“二次创业”的征程中,国投积极推进“六大战略”,而大力发展海水淡化业务成为其中节能环保新能源战略的重要组成部分。
在“十二五”规划纲要中,国家明确提出发展海水淡化技术。而如何提高国内技术研发、工程配套及设备国产化率,形成较为完整的海水淡化产业链供应体系,成为我国海水淡化产业发展的关键。
        2009年中国电子工程设计院(以下简称“电子工程院”)加入国投集团,成为国投集团技术创新和技术服务的平台,国投集团将掌握和开发海水淡化自主技术的任务交给电子工程院。电子工程院处于国内电子行业工程技术服务的领军地位,在电子水处理方面具有丰富经验和领先技术,这些技术的储备也为对海水淡化技术领域的研发和应用打下了良好的基础。为推动海水淡化技术的国产化、攻克我国海水淡化技术长期以来依靠国外公司的难题,电子工程院组成了一支由四十多名博士、硕士、高级工程师、工程师及外聘专家组成的技术团队,于2009年9月份成立了能源与化工事业部进行低温多效和反渗透膜海水淡化技术的研发工作。
              
                                   海水淡化试验装置蒸发单元开车启动夜景

             
             为减轻海水腐蚀,进行表面喷涂,喷涂完成后,工作人员进行检测工作   

                                     攻坚克难,形成自主技术工艺
        如何使用较低的成本将浩瀚海洋中取之不尽用之不竭的苦涩的海水变成可以饮用的淡水,人类进行了上百年的探索。无数的科学家、工程师进行了艰苦的努力,创造了多种海水淡化的方法。这些方法基本上可以归纳为热法和膜法两大类。其中热法中的先进技术当属低温多效蒸发技术,膜法的工程集成技术也是降低海水淡化成本的关键。
        根据国投集团的部署,研发人员首先选择了高造水比万吨级低温多效蒸发技术进行突破,努力实现在短时间内掌握核心技术,彻底摆脱对国外技术的依赖。
        然而,宏伟的目标确定后,面前的道路却并不平坦的。仿制是没有前途的,要在海水淡化产业占有一席之地就必须掌握核心技术,必须具备核心能力。因此,研发团队确立的目标就是首先从工艺入手,形成具有自主知识产权的核心技术。
      (1)兼容并蓄、集思广益,明确自主创新目标。收集资料,拜访名师,广纳贤才是研发团队最初始的艰苦工作。说它艰苦是因为资料太少、名师不多、技术封锁,研发人员从有限的资料线索入手,刻苦钻研,不耻相师,虚心求教,在较短的时间内基本掌握了本技术在国内外发展的情况和基本数据。同时,访问和调研了国内与本技术相关的部件制造厂家,研究了设备国产化的基本方案。
      (2)追根溯源、融会贯通,成就自主创新技术。研发团队的第一目标就是建立属于自己的数学模型,选择国际通行的计算软件,对自主开发的数学模型进行了多次演算,完成了数以万行计的计算,多次失败后,终于获得了经过验证的数学模型。与此同时,对于万吨级关键设备的研究工作也取得了相当大的进展,从力学分析到细部设计都取得了突破,上百张设备图纸在研发团队的手中完成。
       2010年4月,“低温多效蒸发海水淡化工艺技术(LT-MED)”通过了专家评审,对其自主研发的万吨级海水淡化工艺技术给予了高度评价,同时建议建立试验装置验证所形成的数学模型。
                                   试验验证,曹妃甸海水贡献淡水
        工程技术的开发总要经过相当规模的试验验证,研发团队深知,只有从自己设计的装置中取得淡化水,才能真正证明其数据的合理性。于是,在工艺评审完成后,研发团队立刻投入到验证装置建设工作中。
       (1)试验装置落户曹妃甸。由于海水淡化各项技术参数需进一步系统优化以形成运行稳定、产水品质高、能耗低、设备投资少、工艺操作简单易行的新工艺,因此,选择适当的地方建设一套能反映技术特点的试验装置就显得十分必要。在国投集团公司领导和电子工程院领导的关怀和支持下,海水淡化科研团队根据对地理位置、场地环境、淡水供需状况、海水取水与供电、动力蒸汽及其他配套设施的考察,最终确定了国投曹妃甸港口作为试验装置的建设地点。
       (2)克服困难,试验装置建设完成。海水淡化装置设计的核心是降膜蒸发器的工艺和结构设计,蒸发器工艺设计的难点是蒸发器传热面积的计算及流体阻力计算、蒸发器布水系统、换热管排布置及不凝气体排放结构的设计。经研发团队对资料和数据的整理都一遍又一遍的计算、一次又一次的模拟实验,2011年6月中旬,基本完成了设备、管线、仪表、电气等施工工作,具

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