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烟台市是山东省的经济发达地区,对全省经济和社会的发展有着致关重要的作用。该地区水资源严重匮乏,属资源型缺水地区,连年干旱缺水已严重制约着当地经济的持续发展和改革开放的进程,给社会稳定和生态环境造成了严重的影响。
本文首先论述了世界范围内淡水资源短缺的事实,并结合我国北方地区缺水的情况,深入探讨了海水淡化技术包括核能海水淡化技术的发展历史以及在解决淡水资源矛盾中的作用。通过详细研究烟台市水资源的特点,对其水资源供需总量及供求关系进行了系统的预测分析。给出2010年在保证率为50%、75%及95%时烟台地区总缺水量分别为7.98、11.22及15.07亿立方米的预测结果。
建立了四效高温竖管多效蒸馏海水淡化试验系统,对主要热工水力学问题,如热源温度及压力调节、各效流量平衡、效间温差控制等进行了深入研究,为制定山东核能海水淡化方案提供了试验支持。
通过对低温核供热堆与竖管高温多效蒸馏工艺偶合进行海水淡化的理论分析和研究,建立了微分控制方程组,开发了系统的设计和性能分析软件包,分析了热工水力特性,并进行了相关的计算,为山东200MW核能海水淡化工程提供了基础分析数据。
分析提出了山东核能海水淡化项目的具体建设方案。即工程将采用200MW低温核供热堆与高温多效蒸馏相结合的工艺,项目总投资为19.3亿元,其中,低温核供热堆部分投资为5.2亿元,海水淡化及配套设施部分14.1亿元,年产纯净水5000万吨。可行性研究表明,吨水成本为5.17元/吨。
最后综合提出了解决烟台市水资源短缺矛盾的系统方案,并确立了低温核供热海水淡化的重要地位和作用。