核电站和低温核供热堆都能够向海水淡化系统提供热源；对海水淡化装置的选择，要求是热能利用效率高、传热性能好，造价较低，产水量大，工艺运行稳定安全，所以目前可
供选择的工艺主要是多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透法。
a) 多效蒸馏海水淡化技术
多效蒸馏又称作多效蒸发(MED，Multi—Effect Distillation)，是最古老的一种海水淡化
工程技术。1)按工艺流程主要有：顺流、逆流、平流，此外还有混和流程。顺流就是原料海水和原加热蒸汽从高温效(第一效)加入，然后按照第一效、第二效、第三效、⋯⋯依次顺序，最后海水浓溶液从末效排出；逆流是原料海水流动路线方向和原加热蒸汽流向相反；平流是原料海水分别从各效加入，浓溶液从各效单独排出。对于海水淡化系统来说，常见的是逆流进液，顺流蒸馏的混和流程。2)按蒸馏设备，可以分为强制对流蒸发器、自然循环蒸发器和膜式蒸发器。其中膜式蒸发器又可以分为升膜式和降膜式蒸发器，而降膜式蒸发器又分为竖管降膜蒸发(VTE)和水平管降膜蒸发(HTE)。如果按设备的连接方式，多效蒸馏又可以分为水平式多效蒸馏和塔式多效蒸馏。水平式多效蒸馏设备采用水平连接方式，塔式多效蒸馏设备采用垂直安装。3)按多效蒸馏的最高沸腾温度(TBT，Top Brine Temperature)，可以分为低温多效蒸馏和高温多效蒸馏。高温多效蒸馏的最高蒸发温度高于90℃，其可以安排较多效数，热效率较高，具有较高造水比。缺点是前几效蒸发温度较高，传热管表面容易结垢，腐蚀速度也快，对设备材质和海水预处理要求较高。低温多效蒸馏技术于20世纪70年代初开发，盐水最高沸腾蒸发温度不超过70℃，可以大大减缓设备的腐蚀；且由于盐水蒸发温度低，可以使用廉价传热材料，投资规模效益更好。
b) 温多效海水淡化设计
多效蒸馏工艺由多个蒸馏装置组成，即前一个蒸发器蒸发出来的二次蒸汽导人下一个蒸发器作为加热蒸汽并在本蒸发器中冷凝成为蒸馏水，依此类推。每一个蒸发器及其配套设备称为一效，这样就可以组成二效、三效、多效。原料海水首先进入终端冷凝器中预热、脱气，而后被分成两股物流：一股作为冷却水排回大海，另一股作为蒸馏过程的进料海水。进料海水加入阻垢剂后被泵引入到各效的预热器中进行预热，最后由第一效预热器
进入第一效蒸发器。进料海水在蒸发器中，经喷嘴被均匀分布到蒸发器的顶排管上，然后沿顶排管以薄膜形式向下流动，部分水吸收管内冷凝蒸汽的潜热而蒸发：产生的二次蒸汽在下一效蒸发器中冷凝成产品水；剩余海水料液由泵也输送到下一效蒸发器中，重复喷淋、蒸发、冷凝过程。在这个过程中，由于第二效的操作压力要低于第一效，二次蒸汽在经过汽液分离器后，进入下一效传热管。蒸发、冷凝过程在各效重复，最后一效的蒸汽在终端冷凝器中被原料海水冷凝。
在第一效，原加热蒸汽冷凝成水返回核电站或者低温核供热堆继续使用，而其余各效的冷凝水进入产品水罐。在这个过程中，由于各效压力不同会使产品淡水闪蒸，并将热量带回蒸发器。这样，产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却，回收的热量可提高系统的总效率。被冷却的产品水由产品水泵输送到产品水储罐收集。浓盐水从第一效呈阶梯状流人下一效，同时过热的浓盐水被闪蒸以回收其热量；经过闪蒸冷却之后的浓盐水最后经浓盐水泵排回大海。不凝气从每一效的冷凝管中抽出，最后在冷凝器富集，由真空泵抽出。
