低溫多效海水淡化海水側污堵分析
摘要:針對海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡化海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)增壓(ya)泵入口壓(ya)力低報警,綜合分析(xi)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡化運行數據變化,得(de)出(chu)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)預熱器和(he)蒸餾(liu)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷卻器海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)側(ce)出(chu)現污堵結(jie)論,分析(xi)污堵原因。
關(guan)鍵詞:海水管道;污(wu)堵(du);微生(sheng)物滋生(sheng);措施(shi)
1引言
隨(sui)著全球海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)規模應用(yong),海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中(zhong)生產設(she)計以(yi)及運行維(wei)護(hu)等方面(mian)形成(cheng)研究課題。低溫(wen)多(duo)(duo)效蒸餾(liu)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)就(jiu)是利用(yong)抽(chou)氣系統降低裝置(zhi)內(nei)部(bu)氣壓,串(chuan)聯水(shui)(shui)平管(guan)噴淋降膜(mo),使(shi)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)沸點(dian)全部(bu)降至70℃以(yi)下(xia)(xia)蒸發的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu),多(duo)(duo)效串(chuan)聯以(yi)提(ti)高其經濟性。實(shi)際運行中(zhong)提(ti)高海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)經濟性的(de)(de)(de)(de)因素分(fen)(fen)(fen)為兩部(bu)分(fen)(fen)(fen),一(yi)是利用(yong)蒸汽抽(chou)真空降低水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)沸騰溫(wen)度(du),同時加熱海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)使(shi)之蒸餾(liu);二是通(tong)過產生的(de)(de)(de)(de)蒸餾(liu)水(shui)(shui)和(he)濃鹽水(shui)(shui)加熱進(jin)料(liao)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui),提(ti)高進(jin)料(liao)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)溫(wen)度(du)。而提(ti)高海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)換(huan)熱器(qi)(qi)、過濾器(qi)(qi)在(zai)結構和(he)裝置(zhi)結構上(shang)就(jiu)會出(chu)現污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)現象,可能造(zao)(zao)成(cheng)污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)的(de)(de)(de)(de)原因有很(hen)多(duo)(duo),通(tong)常較多(duo)(duo)發生的(de)(de)(de)(de)原因就(jiu)是海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)差,水(shui)(shui)中(zhong)有大量藻類和(he)貝殼造(zao)(zao)成(cheng)過濾器(qi)(qi)和(he)換(huan)熱器(qi)(qi)接觸面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)或所(suo)用(yong)管(guan)材質(zhi)量不合格,內(nei)部(bu)填(tian)充(chong)或附著物脫落(luo)造(zao)(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)。經過預處理和(he)過濾器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)節流,污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)并不能是瞬間(jian)造(zao)(zao)成(cheng),而是一(yi)個長期累積(ji)的(de)(de)(de)(de)過程,但是由于數據(ju)(ju)變化(hua)(hua)呈長性趨勢(shi),所(suo)以(yi)需要長期進(jin)行數據(ju)(ju)分(fen)(fen)(fen)析(xi)或出(chu)現顯性故障點(dian)時才能及時分(fen)(fen)(fen)析(xi)出(chu)可能存在(zai)污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)和(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)、原因。以(yi)下(xia)(xia)介紹我廠日產1萬噸01海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)預熱器(qi)(qi)和(he)蒸餾(liu)水(shui)(shui)冷卻器(qi)(qi)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)側(ce)污(wu)(wu)(wu)(wu)堵(du)(du)的(de)(de)(de)(de)故障,詳細分(fen)(fen)(fen)析(xi)故障數據(ju)(ju)變化(hua)(hua)和(he)故障原因,并提(ti)出(chu)有針對性的(de)(de)(de)(de)運行建議。
2故障情況
2016年(nian)10月14日,海水(shui)(shui)淡化(hua)停備(bei)兩個月后啟動,此時的原(yuan)海水(shui)(shui)溫(wen)度(du)為(wei)18℃,啟動過程中根據原(yuan)海水(shui)(shui)溫(wen)度(du)和(he)規(gui)程要(yao)求(qiu)投(tou)入(ru)海水(shui)(shui)預熱器(qi),全(quan)開海水(shui)(shui)預熱器(qi)海水(shui)(shui)側(ce)進口(kou)手動門,海水(shui)(shui)旁路溫(wen)度(du)控制閥全(quan)部關閉。設備(bei)正常(chang)運行(xing),此時海水(shui)(shui)預熱器(qi)和(he)蒸餾水(shui)(shui)冷卻器(qi)海水(shui)(shui)出口(kou)溫(wen)度(du)分別(bie)為(wei)20.7℃、35.1℃。15:00,海水(shui)(shui)增壓(ya)泵入(ru)口(kou)壓(ya)力(li)低(di)測(ce)點(dian)(dian)故障(zhang)報(bao)警。經設備(bei)檢修人員對(dui)增壓(ya)泵入(ru)口(kou)壓(ya)力(li)低(di)取樣表(biao)(biao)管和(he)測(ce)點(dian)(dian)進行(xing)表(biao)(biao)管排污和(he)表(biao)(biao)的校驗檢查,結果正常(chang),判斷測(ce)點(dian)(dian)壓(ya)力(li)低(di)報(bao)警實際存在。此時海水(shui)(shui)增壓(ya)泵入(ru)口(kou)壓(ya)力(li)低(di)報(bao)警為(wei)明(ming)顯顯性故障(zhang)點(dian)(dian)。
3現(xian)場檢查(cha)分析(xi)
根據壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)故障點報警(jing),對海(hai)水(shui)(shui)(shui)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵、進效(xiao)海(hai)水(shui)(shui)(shui)流(liu)量和(he)(he)進效(xiao)流(liu)量調節門進行(xing)檢查,發(fa)現物料水(shui)(shui)(shui)流(liu)量在(zai)(zai)1330~1395t/h之(zhi)間(jian)波動(dong),增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵電流(liu)280~300A之(zhi)間(jian)波動(dong),就地(di)檢查01蒸發(fa)器(qi)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵出(chu)口(kou)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)偏低且在(zai)(zai)0.28~0.33MPa之(zhi)間(jian)波動(dong),低于海(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化正(zheng)常運行(xing)時(shi)(shi)海(hai)水(shui)(shui)(shui)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵出(chu)口(kou)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值5.0bar,在(zai)(zai)冷凝器(qi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)海(hai)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)2.3bar。觀察粗濾器(qi)運行(xing)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)差為100-200mbar,手(shou)動(dong)反洗后快速降至(zhi)10mbar左右。手(shou)動(dong)打開(kai)海(hai)水(shui)(shui)(shui)溫度旁路控制閥10%,此(ci)時(shi)(shi)海(hai)水(shui)(shui)(shui)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵出(chu)口(kou)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)上升至(zhi)4.0bar,冷凝器(qi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)海(hai)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)3.1bar,流(liu)量和(he)(he)電流(liu)都(dou)趨(qu)于正(zheng)常穩定,同(tong)時(shi)(shi)觀察海(hai)水(shui)(shui)(shui)進效(xiao)流(liu)量調節閥在(zai)(zai)前期(qi)運行(xing)中的(de)開(kai)度在(zai)(zai)不斷增(zeng)大。結合該海(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化粗濾器(qi)分別于2015年11、12月進行(xing)內部海(hai)生物沉積清(qing)理工作,至(zhi)今運行(xing)時(shi)(shi)間(jian)為3200小時(shi)(shi),利用小時(shi)(shi)數只有(you)36%。初(chu)步判斷海(hai)水(shui)(shui)(shui)粗濾器(qi)污堵影響可(ke)能性較小,污堵位(wei)置(zhi)(zhi)應在(zai)(zai)粗濾器(qi)和(he)(he)海(hai)水(shui)(shui)(shui)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵入口(kou)范圍內管道(dao)(dao)和(he)(he)設備,根據管道(dao)(dao)走向判斷存在(zai)(zai)污堵可(ke)能性較大的(de)位(wei)置(zhi)(zhi)就是海(hai)水(shui)(shui)(shui)預熱(re)器(qi)和(he)(he)蒸餾水(shui)(shui)(shui)冷卻器(qi)海(hai)水(shui)(shui)(shui)側(ce)換熱(re)板間(jian)隔(ge)和(he)(he)本體(ti)入口(kou)處。
4運行數據曲(qu)線分析
對海水(shui)淡化2016年全(quan)年運(yun)行期(qi)間(jian)隨(sui)海水(shui)溫(wen)度和末(mo)效鹽水(shui)溫(wen)度變化而引起海水(shui)預熱(re)器和蒸(zheng)餾水(shui)冷卻(que)器海水(shui)溫(wen)度趨(qu)勢(shi),以及對比第二臺海水(shui)淡化溫(wen)度趨(qu)勢(shi)(附圖(tu)3)和往(wang)年同時(shi)期(qi)海水(shui)溫(wen)度變化分析。
根據趨勢(shi)變化(hua)可以(yi)明(ming)顯(xian)看出(chu)在(zai)相同(tong)負(fu)荷(he)調整、末(mo)效鹽水(shui)(shui)溫(wen)度一樣的情況下,該海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)海(hai)水(shui)(shui)預熱器海(hai)水(shui)(shui)出(chu)口(kou)和蒸餾(liu)水(shui)(shui)冷卻器海(hai)水(shui)(shui)出(chu)口(kou)溫(wen)度在(zai)年初就呈(cheng)緩慢下降(jiang)趨勢(shi)。但是在(zai)經(jing)過(guo)夏季海(hai)水(shui)(shui)預熱器退出(chu)運(yun)行(xing)(xing)階(jie)段(duan),由于原海(hai)水(shui)(shui)溫(wen)度較高、海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)有效運(yun)行(xing)(xing)時(shi)間較少以(yi)及(ji)對就地表計(ji)變化(hua)趨勢(shi)不敏感、系統沒有出(chu)現明(ming)顯(xian)的顯(xian)性故(gu)障點等原因,所以(yi)并沒有引起(qi)重(zhong)視。
5直接影響因素(su)分析
5.1藻(zao)類滋生
2015年11月對海水(shui)粗濾器(qi)內(nei)部進(jin)行定(ding)期檢查時發現(xian)粗濾器(qi)內(nei)部過濾裝置(zhi)上布滿了(le)毛狀藻類和(he)小(xiao)魚蝦。雖然對粗濾器(qi)進(jin)行可徹底清(qing)理,但是細小(xiao)藻類會隨過濾縫隙和(he)水(shui)流進(jin)入后續管(guan)道(dao)中,在水(shui)流較為平緩(huan)的板式換熱器(qi)內(nei)部沉(chen)降下(xia)來,慢慢滋(zi)生,最終導致換熱器(qi)污堵。
5.2管道內壁物質脫落
01海(hai)水淡(dan)化設(she)備本體管(guan)道為玻璃鋼材(cai)質(zhi),運行周期11年,不能完全排除內壁(bi)有微小材(cai)質(zhi)碎屑脫落,小顆粒(li)物質(zhi)沉積在板式換熱器縫隙(xi)間。
5.3泥的沉(chen)積
海(hai)水(shui)淡化進水(shui)濁(zhuo)度要求(qiu)為(wei)≤300,最佳進水(shui)濁(zhuo)度為(wei)≤50,實際運(yun)行中,由于電(dian)廠地處(chu)(chu)渤海(hai)灣(wan)淺灘,雖然海(hai)水(shui)經(jing)過預處(chu)(chu)理系統(tong)的自(zi)然沉降,但并(bing)不能(neng)完全(quan)降低水(shui)中泥(ni)的含量,而(er)海(hai)水(shui)在高速進入海(hai)水(shui)淡化系統(tong)后,在經(jing)過板式換熱器(qi)時,流(liu)速趨(qu)于平穩(wen),粗濾器(qi)未能(neng)截留下來的微小懸浮物開始(shi)在換熱片間(jian)沉積(ji),造成污(wu)堵。
6污堵對(dui)海(hai)水(shui)淡化運行造成的影響
由于海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)旁路(lu)和鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)旁路(lu)均不能正常關閉,導致部(bu)分海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)不能被加(jia)熱(re)(re),鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)分預(yu)熱(re)(re)不能有(you)效利用,因此物料(liao)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫度始終維持在較低水(shui)(shui)(shui)(shui)平,只(zhi)有(you)在滿負荷運行條件下(xia)(xia),勉強達到設計值,低負荷運行時海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡化經濟性(xing)下(xia)(xia)降。除海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫度下(xia)(xia)降主(zhu)要原因為,與物料(liao)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫度同時不能加(jia)熱(re)(re)至額(e)定值有(you)直接(jie)關系。
冬季(ji)運行(xing)期間(jian),海水(shui)淡化(hua)(hua)運行(xing)會出(chu)現(xian)明顯下降趨勢(shi),應盡快采取措施,檢查清理海水(shui)預熱器污(wu)堵現(xian)象、蒸(zheng)餾(liu)水(shui)冷卻器。運行(xing)中注(zhu)意監視物(wu)料海水(shui)流量和(he)增壓泵壓力、電流。既要保證海水(shui)流量充分(fen),還要設法(fa)提(ti)高(gao)物(wu)料水(shui)溫度(du),提(ti)高(gao)海水(shui)淡化(hua)(hua)造水(shui)比。
7故障現象暴露(lu)出的(de)問題
7.1次氯酸鈉滅藻效果不理想
根據歷年海水淡化粗濾器和鹽(yan)水濾網的檢查結(jie)果看(kan),單純(chun)添加(jia)氯并不能完全控制海水中藻類生(sheng)物滋生(sheng)。
根(gen)據2017年對制氯系統有效氯濃度的(de)跟蹤檢測(ce)報告,結(jie)合2015、2016年余氯測(ce)定數據統計分析,2016年海水藻(zao)類(lei)含量高于2015、2017年,這也(ye)是造成(cheng)海水預熱器短時(shi)間污堵的(de)原因(yin)之一。
7.2運行數(shu)據的監視問(wen)題
運行人員沒(mei)(mei)有對海水淡化(hua)的數(shu)據(ju)(ju)進行趨勢變(bian)化(hua)分(fen)析,導致(zhi)設(she)備(bei)運行數(shu)據(ju)(ju)變(bian)化(hua)沒(mei)(mei)有及(ji)時發(fa)現(xian)。就地表計(ji)變(bian)化(hua)不敏(min)感,沒(mei)(mei)能及(ji)時根據(ju)(ju)壓(ya)力和溫度變(bian)化(hua)較早的發(fa)現(xian)存(cun)在(zai)污(wu)堵的可能。
7.3風險分析不(bu)到(dao)位
在對海水(shui)粗(cu)濾器內(nei)部檢查(cha)時(shi)發(fa)現大量藻(zao)類附著沒有(you)引起高(gao)度重視,沒有(you)及時(shi)對海水(shui)預熱器和蒸餾水(shui)冷卻器進(jin)行海水(shui)側藻(zao)類滋(zi)生情況(kuang)進(jin)行檢查(cha)。
8總結
經過對(dui)該海水(shui)淡化海水(shui)預熱器(qi)和蒸餾水(shui)冷卻器(qi)解(jie)體(ti)檢(jian)查最終確認該分析方向正確并得到(dao)有(you)效處理。這(zhe)也就(jiu)為我們今后系統(tong)分析海水(shui)淡化海水(shui)側污堵(du)提供有(you)效支(zhi)持,對(dui)于系統(tong)運行參數中,各(ge)溫(wen)度、壓力等變化趨(qu)勢做長線分析可以(yi)有(you)效提前分析出污堵(du)并盡早解(jie)決,保證海水(shui)淡化的(de)經濟(ji)性。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”