首套國產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

（神華河北國華滄東發電有限責任公司,河北 滄州 061113）

0 概述

2008年11月末，第一臺國產低溫多效海水淡化裝置安裝工作逐漸接近尾聲，作為國產低溫多效海水淡化裝置安裝、調試的主要負責人，我主持了國產低溫多效海水淡化調試的全過程，在整個調試過程中針對現場安裝設計不合理、廠家制造等缺陷，都一一解決，至2009年3月5日，國產低溫多效海水淡化裝置產水量達設計值1.2噸/日淡水，各項指標均優于設計指標。

1 第一階段系統調試

（1）12 月1 日，海水淡化系統調試工作開始，水系統相繼試運正常。

（2）12 月3 日，投入啟動噴射器，冷凝器真空到-0.090Mpa 后,停止海水淡化運行。真空衰減很快，衰減速率為4kPa/h（超過控制指標：1-1.5kPa/h），檢查發現蒸發器的第一效和第六效的兩個端蓋密封處漏氣嚴重，密封膠圈已經破損。

（3）針對端蓋泄漏，主要原因為端蓋定距管過短，無法起到定位要求，導致密封墊圈損壞。另外密封墊圈的材質也是其損壞的另外的原因。因消缺的材料采購周期較長，直到1 月3 日消缺的材料才陸續全部到達現場，1 月4日墊圈更換和定距管調整完畢。）

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

（5）經過多次調試，海水淡化裝置整套系統于12 月19 日下午18 點整套啟動，當晚20點海水淡化開始出水，系統穩定運行后，按照小時計算日產水出力為6000—7000 噸/日。鑒于蒸發器端蓋泄漏嚴重，連續運行和調試運行意義不大，系統在連續制水15 小時并考察完各輔助系統運行正常后，裝置停運，進行以蒸發器端蓋泄漏為主要的消缺工作。

2 系統消缺工作及消缺后的整套啟動

（1）12 月26 日—1 月3 日，蒸發器端蓋泄漏消缺材料陸續到達現場，端蓋消缺工作于1 月5 日完成。

（2）1 月8日早7點，在機組發電負荷上升，蒸汽壓力升至0.4Mpa，穩定運行兩個小時后，產水穩定在300-350 噸/小時（成品水量＋凝結水量－加熱蒸汽和抽真空蒸汽量），按照小時計算日產水出力為7200—8400 噸/日。取水化驗后水質電導為7.11μs/cm（設計為10μs/cm），達到設計指標。

（3）存在的主要問題是：蒸發器五六效工作不正常。裝置在穩定運行后，第五效溫度36℃、第六效的溫度在46℃。裝置在連續運行到8天后安排停機進行調整。

3 系統調整調試階段

（1）1 月8 日，針對蒸發器五六效工作不正常問題。在組織各合作方對運行數據分析后，認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入了第六效，導致第六效的溫度超過了第五效。國華技術中心提出了調試調整措施：決定對四效到冷凝器的不凝氣節流孔板（DN500）進行調整，將原節流孔板通流角度從180°調整到45°希望通過增加阻力使汽側平衡。

（2）1 月10 日，在上述措施實施后，裝置進行了再次啟動，穩定兩個小時后，產水在300-350 噸/小時（成品水量＋凝結水量－加熱蒸汽和抽真空蒸汽量），但是五六效工作仍然不正常，在穩定后，第五效溫度37℃、第六效的溫度在46℃。物料水經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）在保持裝置持續運行，內部進行問題原因分析，通過數據分析、系統分析和進行針對性的效核計算的同時，由國華技術中心邀請曾經參加裝置研究的主要外部專家到現場共同進行問題分析。1 月13 日，外部專家到達現場，考察了裝置的運行狀態，召開了現場專家會并進行了初步的計算。1 月14 日，國華技術中心提出參數調整調試措施：將物料水流量由原來的1662t/h 調整為1350t/h，要求蒸汽壓力不低于0.45Mpa，流量54t/h，考察運行變化狀況。

（4）1 月15 日，在運行狀況下，按照上述要求進行了參數調整，持續穩態運行后，表計顯示產水量凝結水為116.7t/h,成品水369.8t/h,按照小時計算日產水出力為10389.6t/d，即產量達到了1 萬噸/日。至此，海水淡化裝置已經連續運行5 天，存在的主要問題：仍然是蒸發器五六效工作不正常。其表現為裝置出力不足（設計出力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（在設計范圍內），海水溫度已經達到了-1.5℃甚至-1.9℃，前四效產生的蒸發量較小，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量。

（2）抽真空系統平衡存在問題，目前抽真空系統主要為一效、四效和冷凝器三個點，三點為一套系統并聯關系。抽真空系統在一效出口，四效和冷凝器連同管道上分別設有二個汽側可調節節流孔板，其阻力調節不到位，致使四效負壓最低，從四效到五六效壓差不平衡。

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

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

4.2 解決措施

3月5日，經過各方技術人員一致同意，將一效不凝氣抽出管節流孔板更換為30mm圓孔，同時將四效至冷凝器抽氣管節流孔板由原來45度，關至0度。（保留1厘米縫隙） 經過調整后進行整套啟動，至3月5日23：50，海水淡化裝置產水量達到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抽走，不能作為熱源加熱5效6效，通過調整節流孔板，減小真空管道管徑，使系統工作正常。

5 結論

通過低溫多效海水淡化裝置國產化工作的研究，我們還有很長一段路要走，系統進一步優化和完善。