陈春波，罗雄麟，孙琳

（中国石油大学（北京）自动化系，北京102249）

引 言

淡水是人类赖以生存的资源，但淡水水资源短缺已成为制约人类社会发展的主要因素之一。尽管我国水资源总量很大，但人均占有量低，而且时空分布不均和水污染等问题加剧了我国水资源的紧缺[1]。然而我国拥有1.8 万千米的海岸线[2]，合理利用海洋资源能够极大地缓解我国沿海城市的用水危机。为此我国近年来大力发展海水淡化产业，目前已取得显著成果。截至2019年底，我国已建成海水淡化装置172 个，淡水产能达到175.29 万m3/d[3]，其中以多效蒸发（multi-effect distillation, MED）与反渗透法（reverse osmosis, RO）海水淡化技术为主[2,4]。多效蒸发海水淡化技术以其产品水质好、热效率高、能利用低品位热源和能与其他技术结合等独特的技术优势[5-6]，被广泛应用和研究。

目前，制约多效蒸发海水淡化技术应用的主要问题是淡水生产成本，其中蒸汽费用占比高达34.76%[7]。为此研究者们从很多方面对MED技术进行了研究，期望改进生产工艺，降低制水成本。Jamil等[8]从能耗、损失、传热面积和淡水成本等方面对不同进料模式进行了对比分析。Khalid 等[9]通过研究证明引入热蒸汽压缩机（thermal vapor compressor, TVC）能够有效提升MED 系统的性能，发现了热蒸汽压缩机的最优布置。Carballo 等[10]通过优化进料海水和外来蒸汽的流量和温度分别实现了损失的最小化和淡水产量的最大化。Esfahani等[11]研究了效间温差、蒸汽流量和海水预热温升等变量对MED 系统性能的影响，并利用基于遗传算法的多目标优化对年总成本和造水比进行了优化。……