低温多效海水淡化海水侧污堵分析

摘要：针对海水淡化海水增压泵入口压力低报警，综合分析海水淡化运行数据变化，得出海水预热器和蒸馏水冷却器海水侧出现污堵结论，分析污堵原因。

关键词：海水管道；污堵；微生物滋生；措施

1引言

随着全球海水淡化技术的规模应用，海水淡化技术中生产设计以及运行维护等方面形成研究课题。低温多效蒸馏海水淡化技术就是利用抽气系统降低装置内部气压，串联水平管喷淋降膜，使水的沸点全部降至70℃以下蒸发的技术，多效串联以提高其经济性。实际运行中提高海水淡化经济性的因素分为两部分，一是利用蒸汽抽真空降低水的沸腾温度，同时加热海水使之蒸馏；二是通过产生的蒸馏水和浓盐水加热进料海水，提高进料海水温度。而提高海水温度的换热器、过滤器在结构和装置结构上就会出现污堵现象，可能造成污堵的原因有很多，通常较多发生的原因就是海水水质差，水中有大量藻类和贝壳造成过滤器和换热器接触面上的污堵或所用管材质量不合格，内部填充或附着物脱落造成的污堵。经过预处理和过滤器的节流，污堵并不能是瞬间造成，而是一个长期累积的过程，但是由于数据变化呈长性趋势，所以需要长期进行数据分析或出现显性故障点时才能及时分析出可能存在污堵和污堵的位置、原因。以下介绍我厂日产1万吨01海水淡化海水预热器和蒸馏水冷却器海水侧污堵的故障，详细分析故障数据变化和故障原因，并提出有针对性的运行建议。

2故障情况

2016年10月14日，海水淡化停备两个月后启动，此时的原海水温度为18℃，启动过程中根据原海水温度和规程要求投入海水预热器，全开海水预热器海水侧进口手动门，海水旁路温度控制阀全部关闭。设备正常运行，此时海水预热器和蒸馏水冷却器海水出口温度分别为20.7℃、35.1℃。15：00，海水增压泵入口压力低测点故障报警。经设备检修人员对增压泵入口压力低取样表管和测点进行表管排污和表的校验检查，结果正常，判断测点压力低报警实际存在。此时海水增压泵入口压力低报警为明显显性故障点。

3现场检查分析

根据压力故障点报警，对海水增压泵、进效海水流量和进效流量调节门进行检查，发现物料水流量在1330～1395t/h之间波动，增压泵电流280～300A之间波动，就地检查01蒸发器增压泵出口压力偏低且在0.28～0.33MPa之间波动，低于海水淡化正常运行时海水增压泵出口压力值5.0bar，在冷凝器出水海水压力2.3bar。观察粗滤器运行压差为100-200mbar，手动反洗后快速降至10mbar左右。手动打开海水温度旁路控制阀10％，此时海水增压泵出口压上升至4.0bar，冷凝器出水海水压力3.1bar，流量和电流都趋于正常稳定，同时观察海水进效流量调节阀在前期运行中的开度在不断增大。结合该海水淡化粗滤器分别于2015年11、12月进行内部海生物沉积清理工作，至今运行时间为3200小时，利用小时数只有36％。初步判断海水粗滤器污堵影响可能性较小，污堵位置应在粗滤器和海水增压泵入口范围内管道和设备，根据管道走向判断存在污堵可能性较大的位置就是海水预热器和蒸馏水冷却器海水侧换热板间隔和本体入口处。

4运行数据曲线分析

对海水淡化2016年全年运行期间随海水温度和末效盐水温度变化而引起海水预热器和蒸馏水冷却器海水温度趋势，以及对比第二台海水淡化温度趋势（附图3）和往年同时期海水温度变化分析。

根据趋势变化可以明显看出在相同负荷调整、末效盐水温度一样的情况下，该海水淡化海水预热器海水出口和蒸馏水冷却器海水出口温度在年初就呈缓慢下降趋势。但是在经过夏季海水预热器退出运行阶段，由于原海水温度较高、海水淡化有效运行时间较少以及对就地表计变化趋势不敏感、系统没有出现明显的显性故障点等原因，所以并没有引起重视。

5直接影响因素分析

5.1藻类滋生

2015年11月对海水粗滤器内部进行定期检查时发现粗滤器内部过滤装置上布满了毛状藻类和小鱼虾。虽然对粗滤器进行可彻底清理，但是细小藻类会随过滤缝隙和水流进入后续管道中，在水流较为平缓的板式换热器内部沉降下来，慢慢滋生，最终导致换热器污堵。

5.2管道内壁物质脱落

01海水淡化设备本体管道为玻璃钢材质，运行周期11年，不能完全排除内壁有微小材质碎屑脱落，小颗粒物质沉积在板式换热器缝隙间。

5.3泥的沉积

海水淡化进水浊度要求为≤300，最佳进水浊度为≤50，实际运行中，由于电厂地处渤海湾浅滩，虽然海水经过预处理系统的自然沉降，但并不能完全降低水中泥的含量，而海水在高速进入海水淡化系统后，在经过板式换热器时，流速趋于平稳，粗滤器未能截留下来的微小悬浮物开始在换热片间沉积，造成污堵。

6污堵对海水淡化运行造成的影响

由于海水旁路和盐水旁路均不能正常关闭，导致部分海水不能被加热，盐水部分预热不能有效利用，因此物料海水温度始终维持在较低水平，只有在满负荷运行条件下，勉强达到设计值，低负荷运行时海水淡化经济性下降。除海水温度下降主要原因为，与物料水温度同时不能加热至额定值有直接关系。

冬季运行期间，海水淡化运行会出现明显下降趋势，应尽快采取措施，检查清理海水预热器污堵现象、蒸馏水冷却器。运行中注意监视物料海水流量和增压泵压力、电流。既要保证海水流量充分，还要设法提高物料水温度，提高海水淡化造水比。

7故障现象暴露出的问题

7.1次氯酸钠灭藻效果不理想

根据历年海水淡化粗滤器和盐水滤网的检查结果看，单纯添加氯并不能完全控制海水中藻类生物滋生。

根据2017年对制氯系统有效氯浓度的跟踪检测报告，结合2015、2016年余氯测定数据统计分析，2016年海水藻类含量高于2015、2017年，这也是造成海水预热器短时间污堵的原因之一。

7.2运行数据的监视问题

运行人员没有对海水淡化的数据进行趋势变化分析，导致设备运行数据变化没有及时发现。就地表计变化不敏感，没能及时根据压力和温度变化较早的发现存在污堵的可能。

7.3风险分析不到位

在对海水粗滤器内部检查时发现大量藻类附着没有引起高度重视，没有及时对海水预热器和蒸馏水冷却器进行海水侧藻类滋生情况进行检查。

8总结

经过对该海水淡化海水预热器和蒸馏水冷却器解体检查最终确认该分析方向正确并得到有效处理。这也就为我们今后系统分析海水淡化海水侧污堵提供有效支持，对于系统运行参数中，各温度、压力等变化趋势做长线分析可以有效提前分析出污堵并尽早解决，保证海水淡化的经济性。