首套國(guó)產(chǎn)1.2萬噸/日低溫多效海水淡化出力不足原因分析及處理

馬世松

（神華河北國(guó)華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司,河北 滄州 061113）

0 概述

2008年11月末，第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置安裝工作逐漸接近尾聲，作為國(guó)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置安裝、調(diào)試的主要負(fù)責(zé)人，我主持了國(guó)產(chǎn)低溫多效海水淡化調(diào)試的全過程，在整個(gè)調(diào)試過程中針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)計(jì)不合理、廠家制造等缺陷，都一一解決，至2009年3月5日，國(guó)產(chǎn)低溫多效海水淡化裝置產(chǎn)水量達(dá)設(shè)計(jì)值1.2噸/日淡水，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

1 第一階段系統(tǒng)調(diào)試

（1）12 月1 日，海水淡化系統(tǒng)調(diào)試工作開始，水系統(tǒng)相繼試運(yùn)正常。

（2）12 月3 日，投入啟動(dòng)噴射器，冷凝器真空到-0.090Mpa 后,停止海水淡化運(yùn)行。真空衰減很快，衰減速率為4kPa/h（超過控制指標(biāo)：1-1.5kPa/h），檢查發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器的第一效和第六效的兩個(gè)端蓋密封處漏氣嚴(yán)重，密封膠圈已經(jīng)破損。

（3）針對(duì)端蓋泄漏，主要原因?yàn)槎松w定距管過短，無法起到定位要求，導(dǎo)致密封墊圈損壞。另外密封墊圈的材質(zhì)也是其損壞的另外的原因。因消缺的材料采購(gòu)周期較長(zhǎng)，直到1 月3 日消缺的材料才陸續(xù)全部到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，1 月4日墊圈更換和定距管調(diào)整完畢。）

（4）在端板密封膠圈損壞、泄漏嚴(yán)重的情況下，為加快調(diào)試進(jìn)度，采取了臨時(shí)措施（采用硅膠充填方式）減少蒸發(fā)器端蓋泄漏的情況下，暫時(shí)放棄了真空衰減試驗(yàn)程序，在保證設(shè)備安全的前提下，進(jìn)行工作抽真空系統(tǒng)、減溫水系統(tǒng)、物料水配水的調(diào)試工作。

（5）經(jīng)過多次調(diào)試，海水淡化裝置整套系統(tǒng)于12 月19 日下午18 點(diǎn)整套啟動(dòng)，當(dāng)晚20點(diǎn)海水淡化開始出水，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，按照小時(shí)計(jì)算日產(chǎn)水出力為6000—7000 噸/日。鑒于蒸發(fā)器端蓋泄漏嚴(yán)重，連續(xù)運(yùn)行和調(diào)試運(yùn)行意義不大，系統(tǒng)在連續(xù)制水15 小時(shí)并考察完各輔助系統(tǒng)運(yùn)行正常后，裝置停運(yùn)，進(jìn)行以蒸發(fā)器端蓋泄漏為主要的消缺工作。

2 系統(tǒng)消缺工作及消缺后的整套啟動(dòng)

（1）12 月26 日—1 月3 日，蒸發(fā)器端蓋泄漏消缺材料陸續(xù)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，端蓋消缺工作于1 月5 日完成。

（2）1 月8日早7點(diǎn)，在機(jī)組發(fā)電負(fù)荷上升，蒸汽壓力升至0.4Mpa，穩(wěn)定運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)后，產(chǎn)水穩(wěn)定在300-350 噸/小時(shí)（成品水量＋凝結(jié)水量－加熱蒸汽和抽真空蒸汽量），按照小時(shí)計(jì)算日產(chǎn)水出力為7200—8400 噸/日。取水化驗(yàn)后水質(zhì)電導(dǎo)為7.11μs/cm（設(shè)計(jì)為10μs/cm），達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

（3）存在的主要問題是：蒸發(fā)器五六效工作不正常。裝置在穩(wěn)定運(yùn)行后，第五效溫度36℃、第六效的溫度在46℃。裝置在連續(xù)運(yùn)行到8天后安排停機(jī)進(jìn)行調(diào)整。

3 系統(tǒng)調(diào)整調(diào)試階段

（1）1 月8 日，針對(duì)蒸發(fā)器五六效工作不正常問題。在組織各合作方對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析后，認(rèn)為第四效二流程不凝氣到凝汽器的排氣管的阻力太小，第四效二流程的蒸汽進(jìn)入了第六效，導(dǎo)致第六效的溫度超過了第五效。國(guó)華技術(shù)中心提出了調(diào)試調(diào)整措施：決定對(duì)四效到冷凝器的不凝氣節(jié)流孔板（DN500）進(jìn)行調(diào)整，將原節(jié)流孔板通流角度從180°調(diào)整到45°希望通過增加阻力使汽側(cè)平衡。

（2）1 月10 日，在上述措施實(shí)施后，裝置進(jìn)行了再次啟動(dòng)，穩(wěn)定兩個(gè)小時(shí)后，產(chǎn)水在300-350 噸/小時(shí)（成品水量＋凝結(jié)水量－加熱蒸汽和抽真空蒸汽量），但是五六效工作仍然不正常，在穩(wěn)定后，第五效溫度37℃、第六效的溫度在46℃。物料水經(jīng)過冷凝器后基本沒有溫升，所以第五效和第六效仍沒有正常工作。

（3）在保持裝置持續(xù)運(yùn)行，內(nèi)部進(jìn)行問題原因分析，通過數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)分析和進(jìn)行針對(duì)性的效核計(jì)算的同時(shí)，由國(guó)華技術(shù)中心邀請(qǐng)?jiān)?jīng)參加裝置研究的主要外部專家到現(xiàn)場(chǎng)共同進(jìn)行問題分析。1 月13 日，外部專家到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，考察了裝置的運(yùn)行狀態(tài)，召開了現(xiàn)場(chǎng)專家會(huì)并進(jìn)行了初步的計(jì)算。1 月14 日，國(guó)華技術(shù)中心提出參數(shù)調(diào)整調(diào)試措施：將物料水流量由原來的1662t/h 調(diào)整為1350t/h，要求蒸汽壓力不低于0.45Mpa，流量54t/h，考察運(yùn)行變化狀況。

（4）1 月15 日，在運(yùn)行狀況下，按照上述要求進(jìn)行了參數(shù)調(diào)整，持續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后，表計(jì)顯示產(chǎn)水量凝結(jié)水為116.7t/h,成品水369.8t/h,按照小時(shí)計(jì)算日產(chǎn)水出力為10389.6t/d，即產(chǎn)量達(dá)到了1 萬噸/日。至此，海水淡化裝置已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行5 天，存在的主要問題：仍然是蒸發(fā)器五六效工作不正常。其表現(xiàn)為裝置出力不足（設(shè)計(jì)出力12000噸/日)、四效到五六效壓差不正常、冷凝器沒有起到加熱物料海水的作用。

4 原因分析與解決措施

4.1 原因分析

（1）在冬季極端溫度下（在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)），海水溫度已經(jīng)達(dá)到了-1.5℃甚至-1.9℃，前四效產(chǎn)生的蒸發(fā)量較小，蒸汽從TVC 回抽后，無剩余蒸汽過渡到五效，而使五六效包括冷凝器工作不正常，而冷凝器工作不正常，又無法加熱物料水溫度來提高前四效的蒸發(fā)量。

（2）抽真空系統(tǒng)平衡存在問題，目前抽真空系統(tǒng)主要為一效、四效和冷凝器三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)為一套系統(tǒng)并聯(lián)關(guān)系。抽真空系統(tǒng)在一效出口，四效和冷凝器連同管道上分別設(shè)有二個(gè)汽側(cè)可調(diào)節(jié)節(jié)流孔板，其阻力調(diào)節(jié)不到位，致使四效負(fù)壓最低，從四效到五六效壓差不平衡。

（3）在第一次調(diào)整四效到冷凝器的不凝氣節(jié)流孔板，使通流角度從180°調(diào)整到45°以增加阻力，但實(shí)際效果不明顯，需要進(jìn)行必要的計(jì)算和分析。

（4）在冬季極端溫度下，前四效產(chǎn)生的蒸發(fā)量是否太小，包括減少物料水噴淋量帶來傳熱系數(shù)下降，前四效冷凝過大等問題，有必要進(jìn)行必要的計(jì)算和分析。

4.2 解決措施

3月5日，經(jīng)過各方技術(shù)人員一致同意，將一效不凝氣抽出管節(jié)流孔板更換為30mm圓孔，同時(shí)將四效至冷凝器抽氣管節(jié)流孔板由原來45度，關(guān)至0度。（保留1厘米縫隙） 經(jīng)過調(diào)整后進(jìn)行整套啟動(dòng)，至3月5日23：50，海水淡化裝置產(chǎn)水量達(dá)到12000噸/日，蒸餾水DD：4.0us/cm，五六效與一二三四效平均溫差2～3度，冷凝器海水出入口溫升達(dá)到12度，五六效開始正常工作。

主要原因是加熱蒸汽大量被真空系統(tǒng)抽走，不能作為熱源加熱5效6效，通過調(diào)整節(jié)流孔板，減小真空管道管徑，使系統(tǒng)工作正常。

5 結(jié)論

通過低溫多效海水淡化裝置國(guó)產(chǎn)化工作的研究，我們還有很長(zhǎng)一段路要走，系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化和完善。