黄岛海水淡化研究报告.doc
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1、目 录第一章 项目的意义和必要性,国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析,市场分析1第一节 项目的意义和必要性1第二节 国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析3第三节 市场分析10第二章 项目的技术基础14第一节 低温多效蒸馏海水淡化技术基础14第二节 反渗透海水淡化技术基础17第三章 建设方案、规模、地点19第四章 技术特点、工艺技术路线、设备选型 及主要技术经济指标26第一节 主要技术特点26第二节 低温多效海水淡化27第三节 反渗透淡化工程方案38第三节 造水成本分析54第四节 造水灵敏度分析56第五章 原材料供应及外部配套条件落实情况58第六章 环境污染防治59第七章 建设工期和进
2、度安排60第八章 项目实施管理、劳动定员及人员培训61第九章 项目承担单位或项目法人所有制性质及概况63第十章 投资估算及资金筹措64第一节 投资估算64第二节 建设资金筹措65第三节 贷款66第十一章 财务评估67第十二章 经济效益和社会效益分析71第十三章 项目风险分析74附图:低温多效淡化流程图低温多效淡化设备总装图低温多效淡化厂区布置图反渗透淡化流程图反渗透淡化车间设备布置图反渗透淡化厂区平面图附表:附表1可行性研究报告投资估算书(低温多效部分)附表2 可行性研究报告投资估算书(反渗透部分)附表3 可行性研究报告投资估算书(设备加工厂部分)附表4 贷款还本付息表附表5 成本计算表附表6
3、 损益表附表7 全部投资现金流量表附表8 自有资金现金流量表附表9 资金来源与运用计算表附表10 流动资金计算表附表11 资产负债表第一章 项目的意义和必要性,国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析,市场分析第一节 项目的意义和必要性淡水是人类生命之源,而淡水资源只有全球总水量的2%,江河湖泊仅占0.0014%。随着社会的发展,淡水资源紧缺已是世界普遍关注的严峻问题。联合国水资源委员会早在1977年3月就向世界各国发出警报:“供水不足将成为一个深刻的社会危机。世界上在石油危机之后的下一个危机便是水的危机”。全世界目前有100多个国家缺水,我国属14个严重缺水的国家之一,人均淡水占有量是世界人
4、均占有量的四分之一。全国有300多个城市缺水,其中110多个严重缺水。尤其是北方沿海地区,几乎所有城市都严重缺水。中央和地方政府近年来采取一系列有效措施,如兴建大型蓄水工程、有计划的实施跨流域调水工程、加大节约用水和废水回用的力度等,使得淡水紧缺的形势得到一定程度的缓解。尽管如此,淡水紧张一直困扰着经济的发展和人民生活水平的提高,有关专家预测,到2000年以后,全国每年缺水量达6000亿立方米。面对浩瀚的海洋,发展海水淡化技术向海洋要淡水确定无疑的是全世界的共同趋势。本世纪七十年代以来,大多数国家由于水资源问题的日益突出,都直接卷入了海水淡化的发展潮流。目前,世界上无论中东的产油国家还是西方的
5、发达国家,都十分重视海洋经济、发挥海岸优势,建设有相当规模的海水淡化厂或海水淡化示范装置。从本世纪七十年代至今,世界范围内海水淡化的装机容量以高于6%的速度增长。淡化水量的增长速度高于世界经济的平均增长速度。根据国际脱盐协会的统计,截止到2003年,全世界单机容量大于100吨/日的淡化装置,每天生产淡水3700万立方米。从海洋中提取淡水,资源可谓取之不尽、用之不竭,是真正实现水资源持续利用的高新技术,符合我国经济和资源环境持续发展的国策。我国政府对海水淡化技术十分重视,海水淡化技术已经列入中国21世纪议程中作为实现水资源持续利用的推广示范技术;中国海洋21世纪议程更是把发展海水淡化技术和建立海
6、水淡化的示范工程并进一步在有条件的地区推广列为优先发展项目。国家科技部(原国家科委)和国家海洋局对发展海水淡化技术十分重视,先后在“七五”、“八五”、“九五”、“十五”期间对海水淡化技术进行了经费支持。众所周知,发电厂是用水大户。目前黄岛电厂淡水和日用水量为8220吨,最高可达14000吨(锅炉补充水万吨/年,日平均1898吨)。黄岛电厂三期扩建两台600MW机组的准备工作正在进行中,工业用水和生活用水量将会相应增加,对淡水补给的压力会越来越大。1998年,电厂开始建设生活污水处理系统,该系统的设计处理能力为4000吨/日,预算投资1000万元。处理的的流程为格栅拦污、沉降池沉降、生物氧化、气
7、浮、纤维过滤等三级处理工艺。经过如此处理的污水可以达到工业循环冷却用水的标准,进入循环冷却系统。该污水处理装置于1999年5月初投入运行,投运之后使厂内的自来水日消耗降低3000吨,节水降耗的效益显著,实现了厂区污水零排放。但三期工程上马之后,整个电厂的日用水量将进一步提高,其水源地资源却日益减少,用水形势的紧张仍不容忽略。2002年,青岛华欧集团同国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所合作,建设3000吨/日低温多效蒸馏海水淡化工程,目前淡化设备正在进行调试。3000吨/日低温多效蒸馏海水淡化装置是我国第一台低温多效蒸馏海水淡化装置,将为我国的海水淡化工程的建设积累重要基础数据。目前黄岛电厂
8、锅炉补充水的解决工艺是地表水前处理阴阳离子交换混床离子交换除盐水,补充水的成本为元/吨。在黄岛发电厂的实际条件下,海水淡化的造水成本至多为45元/吨,可直接取代软化水成为锅炉补水,将进一步降低运行成本。青岛华欧集团和黄岛电厂认为海水淡化和海水利用项目避免其他制取优质水工艺所造成的淡水浪费,有利于环境保护;而且为企业多种经营的发展开辟了一条新的途径。第二节 国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析一、国际现状上世纪70年代以来,大多数沿海国家由于水资源问题日益突出都直接卷入了海水淡化的发展潮流。目前,无论中东的产油国家或是西方的发达国家,都十分重视海洋经济、发挥海岸优势,建设有相当规模的海水淡化
9、厂或海水淡化示范装置。根据国际脱盐协会的统计,截止到目前,全世界单台产量在100吨/日以上的淡化水日产量已达3700万立方米。1966年至1999年各年海水淡化的装机容量变化见下表。历年海水淡化装置表从理论上说,海水淡化的工艺流程有十几种,到目前为止达到商业化的海水淡化技术只有蒸馏法和反渗透法,其中前者又包括多级闪蒸、多效蒸馏、和压汽蒸馏。从海水淡化厂的规模和单台装置造水容量来看:最大的多级闪蒸海水淡化厂位于阿联酋的阿布扎比,日产淡水30万吨,由六台装置并联而成,单台装置造水容量万立方米/日,采用与万千瓦的发电厂联建;最大的低温多效海水淡化厂位于以色列的Ashdod电厂,其目的是模拟4万吨/日
10、的海水淡化装置,装置总效数6,产水量万吨/日;最大的反渗透海水淡化厂位于沙特阿拉伯的Jeddah,日产淡水万吨;最大的苦咸水淡化厂位于美国的Yuma,日产淡水38万吨。反渗透淡化装置的单机容量一般小于1万吨/日,大型反渗透海水淡化厂系采用多台装置并联而实现的。海水淡化水产量占淡水供应总量的千分之一多,而且还在以10%到30%的年增长率攀升。据估算目前世界海水淡化的市场年成交额已达到数十亿美元。海水淡化供养的人口不仅有中东的若干国家,而且还有美国、俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家的部分地区,达1亿之众。由此可知,发展海水淡化技术、向海洋要淡水,是世界各国的共同趋势。拥有海水淡化技术的国家,除
11、了以色列以外,都不是真正意义上的贫水国,美国、日本、法国、德国、意大利以及韩国等都是通过开拓国外市场,在推广了技术的同时取得了显著的经济效益。世界上主要的海水淡化设备供应商见下表。主要脱盐装置供应商(到1999年)Plant SuppliersTotal Capacity(m3/d)IONICS USA1,820,000SIDEM F1,385,000MHI/SASAKURA J1,350,000WEIR WESTGARTH UK1,2770,00FISIA ITALIMPLANTI I960,000ENVIROGENICS USA811,000HANJUNG ROK793,000MITSUB
12、ISHI J739,000ISHIKAWAJIMA J618,000KURITA J609,000SASAKURA J604,000HITACHI ZOSEN587,000USFILTER USA572,000DEGREMONT F559,000HYDRANAUTICS USA558,000IDE IL442,000ANSALDO I437,000NOMURA J379,000FLUID SYSTEMS USA364,000EMCO USA352,000AQUA CHEM USA346,000VATECH WABAG A266,000USF ARABIA KS265,000PRIDESA PA
13、SA E249,000IONICS RCC240,000WESTINGHOUSE/HITACHI236,000CHRIST CH224,000ADVANCED ES USA221,000ORGANO217,000SUMITOMO209,000HUBERT STAVOREN NL205,000PWT AMERICA USA198,000HYDROPRO USA196,000二、国内现状我国研究现代技术意义上的海水淡化技术起始于1958年,起步技术为电渗析;1965年开始研究反渗透技术;1975年开始研究大中型蒸馏技术。1981年在西沙的永兴岛建成200吨/日的电渗析海水淡化装置;1986年批准引
14、进建设日产23000吨的电厂用多级闪蒸海水淡化装置,国内设计的1200吨/日多级闪蒸淡化装置1997年在大港电厂调试成功;1997年在舟山市的嵊山岛建成日产500吨的海水反渗透淡化装置。1999年4月大连长海县1000吨/日海水反渗透淡化工程投产造水。沧州化学工业股份日产44500吨的高浓度苦咸水反渗透淡化工程于2000年底投入运行。我国已经建成和正在建设的海水淡化装置见下表。我国已建、待建的海水淡化装置序号地点规模(吨/日)工艺路线制造商投产年份1天津大港电厂23000多级闪蒸美国ESC19902浙江舟山嵊山镇500反渗透杭州西斗门19973浙江舟山马迹山350反渗透美国UAT19974辽宁
15、长海县大长山岛镇1000+500反渗透广西玉柴19995辽宁长海县獐子岛镇2500反渗透德国普罗名特20006沧州化学工业公司18000(苦咸水)反渗透广西玉柴20007山东长岛县长山岛1000反渗透杭州西斗门20008浙江嵊泗县驷礁岛21000反渗透杭州西斗门,德国普罗名特2000,20029山东省荣城市25000反渗透杭州西斗门200210河北黄骅发电厂210000低温多效待定200611天津开发区210000低温多效泰达新水源200412大连实德公司12000反渗透引进200213山东烟台市280000多效蒸发待定2006从上表可以看出,虽然我国在上世纪80年代就开始引进海水淡化设施,但
16、是海水淡化的发展速度一直十分缓慢,而且上马的都是小型淡化装置,其原因主要在于人们对缺水以及海水淡化的认识还不够深刻、我国的经济发展水平还难以承受海水淡化相对高昂的成本。近两年我国海水淡化的发展速度有所增长,海水淡化已经从市场培育期进入市场成熟期,但是建成的海水淡化装置的主要设备和材料还多依赖于进口。因此,尽快发展具有自主知识产权的海水淡化产业,是国内市场的迫切需要,也是进入WTO之后增加我国竞争能力的要求。三、技术发展趋势1. 装置规模的大型化和超大型化海水淡化的技术指标与其装置规模密切相关,装置容量越大,其经济性就越强。因此,海水淡化正在向提高装置容量的方向发展。目前蒸馏法的最大单机容量已经
17、达到日产淡水5万余吨,反渗透的最大单机容量已经达到日产淡水1万吨。2. 新材料、新工艺的采用使装置性能提高海水淡化发展的另一个趋势就是采用新材料和新工艺来提高性能。以色列淡化工程公司使用光滑铝合金管作为传热管材降低了设备造价,提高了竞争能力。南加州海水淡化工程的实验结果表明,竖直排列的铝合金波纹管的传热系数比光滑管高倍以上,可明显的降低材料的使用量。由于材料技术的发展,低压高脱盐率反渗透层出不穷,据最新实验数据,反渗透海水淡化的主机吨水电耗已经降到2kWh左右。可以认为,新型制造材料的使用将显著降低海水淡化装置的制造费用或提高装置性能。3. 不断完善工程优化技术 海水淡化技术的工程化不断完善将
18、是努力方向之一。例如,开发运行管理软件用于协调运行参数,使系统的运行最佳化;开发新型阻垢分散剂,在减少添加量的基础上,使之对环境更加友善;采用新型的压缩技术(如吸热式热泵)提高蒸汽的压缩效率,提高系统的造水比;水电联合,适当提高电价以补贴水价;与蒸馏与反渗透技术结合,形成混血流程,提高水回收率,降低水价等。随着工程化技术的不断完善,海水淡化的造水成本还可以大幅度降低。三、产业关联度分析青岛华欧集团海水淡化示范工程及产业化实施以后,将在以下方面带动国内的相关产业:1. 新增优质水源20000吨/日,节约自来水757万吨/年青岛华欧集团海水淡化20000吨/日示范工程海水淡化示范工程建成后,除了供
19、黄岛电厂作为锅炉补充用水外,还可以向黄岛区内的其余纯水用户提供淡水,取代目前的自来水深度加工工艺,在避免自来水浪费的同时(自来水深度处理的利用率小于75%),提高纯水供应安全性。其余部分将作为优质瓶装饮用水出售或通过分质供水管路进入住宅小区,为海水淡化进入城市管网系统提供经验和示范,为沿海城市可持续解决淡水资源探索路径。 2. 促进相关行业的技术进步,拉动其发展大型海水淡化成套装置的制造属于大型和超大型工程和化工设备的加工制造,其制造过程涉及到有色金属管材和板材、黑色金属管材和板材的加工,特种高分子材料、非金属材料及工程塑料的使用和加工、金属材料的腐蚀防护技术、仪表及测量技术、计算机以及控制技
20、术等。海水淡化产业化项目的实施,将有力带动以上行业的技术进步和发展,促进其产品更新和升级换代,形成良好的社会效益和经济效益。3. 实现废物利用,促进海洋化工和养殖业的发展大型海水淡化成套装置实现产业化,将有利于国内海水资源综合利用技术的发展。海水资源综合利用的制约因素之一是海水的盐分浓度(总溶解固体35000mg/l)较低,综合利用的经济性不强。以色列死海化工集团的资源综合利用效益能独步全球,很大程度上得益于他们开发利用了浓度很高的死海水。大型海水淡化装置投入运行后,在生产淡水的同时还排放几乎等量的浓盐水,进行浓盐水的综合利用可提高海洋化工行业的经济效益。如从浓缩一倍的浓盐水中提取溴素比从海水
21、中直接提取溴素的动力消耗可降低70%,从浓盐水中提取农业需要的硫酸钾比从海水中直接提取可降低设备投资50%,提取完有用化学元素的浓盐水,可供给盐场晒盐,达到提高产量和增加经济效益的目的。4. 为沿海城市和地区解决淡水资源。我国是一个海洋大国,陆地海岸线18,000多公里,沿海地区经济发达,人口密集,以全国13%的土地,养活了全国40%的人口,创造了约60%的国民生产总值;可以说沿海城市在我国的国民经济中占有举足轻重的地位。但是沿海城市的淡水资源比较短缺,在全国14个开放的沿海城市中有9个严重缺水,上海人均淡水资源量仅为185 m3/人,天津仅为168 m3/人,舟山、烟台、威海等城市不足500
22、 m3/人。因此,可持续的解决沿海城市的淡水资源问题是关系到我国国民经济进一步腾飞的百年大计。解决沿海城市的淡水资源,其出路除了实施象南水北调那样的有计划调水、蓄水工程和推广节水技术外,开发海水淡化技术,从海洋中提取淡水已成当务之急。青岛华欧集团海水淡化示范工程的实施及产业化,将为我国其他沿海城市和地区提供示范样板,通过分质供水、污水再生利用、水价优惠政策等的综合示范,实现区域淡水资源的优化配置,依靠开源和节流两种新技术保证我国沿海城市和地区的水资源供应,有助于沿海城市实现经济持续增长,保障国民经济及社会发展第三步战略目标的实现。5. 淡化西部地区的苦咸水资源,为西部开发做贡献淡水资源对于西部
23、地区开发具有生态恢复和生产、生活用水保障等多重作用,然而在广大的西部地区,有相当多的地方缺乏合格的淡水资源,这种情况在甘肃、宁夏、青海和新疆等地尤为明显。新疆塔克拉玛干沙漠油田是我国西气东输的重要气源地,初步勘查结果表明该沙漠下面有丰富的苦咸水资源,由于沙漠由是干枯的大海形成的,地下水的总溶解固体含量高达3000060000mg/l,这种水资源沿用反渗透等膜技术处理由于渗透压过高而缺乏经济意义,唯一可行的办法就是蒸馏法。示范工程实施并形成产业之后,可利用廉价的能源和高效蒸发淡化技术从地下苦咸水中提取优质淡水,保证沙漠油田的持续开发,甚至对沙漠地带进行生态修复,使沙漠重新变成绿洲,再现我国的秀美
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- 海水 淡化 研究 报告
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