首套国产1.2万吨/日低温多效海水淡化出力不足原因分析及处理

2014-08-15马世松

山东工业技术 2014年19期

马世松

（神华河北国华沧东发电有限责任公司,河北沧州 061113）

0 概述

2008年11月末，第一台国产低温多效海水淡化装置安装工作逐渐接近尾声，作为国产低温多效海水淡化装置安装、调试的主要负责人，我主持了国产低温多效海水淡化调试的全过程，在整个调试过程中针对现场安装设计不合理、厂家制造等缺陷，都一一解决，至2009年3月5日，国产低温多效海水淡化装置产水量达设计值1.2吨/日淡水，各项指标均优于设计指标。

1 第一阶段系统调试

（1）12 月1 日，海水淡化系统调试工作开始，水系统相继试运正常。

（2）12 月3 日，投入启动喷射器，冷凝器真空到-0.090Mpa 后,停止海水淡化运行。真空衰减很快，衰减速率为4kPa/h（超过控制指标：1-1.5kPa/h），检查发现蒸发器的第一效和第六效的两个端盖密封处漏气严重，密封胶圈已经破损。

（3）针对端盖泄漏，主要原因为端盖定距管过短，无法起到定位要求，导致密封垫圈损坏。另外密封垫圈的材质也是其损坏的另外的原因。因消缺的材料采购周期较长，直到1 月3 日消缺的材料才陆续全部到达现场，1 月4日垫圈更换和定距管调整完毕。）

（4）在端板密封胶圈损坏、泄漏严重的情况下，为加快调试进度，采取了临时措施（采用硅胶充填方式）减少蒸发器端盖泄漏的情况下，暂时放弃了真空衰减试验程序，在保证设备安全的前提下，进行工作抽真空系统、减温水系统、物料水配水的调试工作。

（5）经过多次调试，海水淡化装置整套系统于12 月19 日下午18 点整套启动，当晚20点海水淡化开始出水，系统稳定运行后，按照小时计算日产水出力为6000—7000 吨/日。鉴于蒸发器端盖泄漏严重，连续运行和调试运行意义不大，系统在连续制水15 小时并考察完各辅助系统运行正常后，装置停运，进行以蒸发器端盖泄漏为主要的消缺工作。

2 系统消缺工作及消缺后的整套启动

（1）12 月26 日—1 月3 日，蒸发器端盖泄漏消缺材料陆续到达现场，端盖消缺工作于1 月5 日完成。

（2）1 月8日早7点，在机组发电负荷上升，蒸汽压力升至0.4Mpa，稳定运行两个小时后，产水稳定在300-350 吨/小时（成品水量＋凝结水量－加热蒸汽和抽真空蒸汽量），按照小时计算日产水出力为7200—8400 吨/日。取水化验后水质电导为7.11μs/cm（设计为10μs/cm），达到设计指标。

（3）存在的主要问题是：蒸发器五六效工作不正常。装置在稳定运行后，第五效温度36℃、第六效的温度在46℃。装置在连续运行到8天后安排停机进行调整。

3 系统调整调试阶段

（1）1 月8 日，针对蒸发器五六效工作不正常问题。在组织各合作方对运行数据分析后，认为第四效二流程不凝气到凝汽器的排气管的阻力太小，第四效二流程的蒸汽进入了第六效，导致第六效的温度超过了第五效。国华技术中心提出了调试调整措施：决定对四效到冷凝器的不凝气节流孔板（DN500）进行调整，将原节流孔板通流角度从180°调整到45°希望通过增加阻力使汽侧平衡。

（2）1 月10 日，在上述措施实施后，装置进行了再次启动，稳定两个小时后，产水在300-350 吨/小时（成品水量＋凝结水量－加热蒸汽和抽真空蒸汽量），但是五六效工作仍然不正常，在稳定后，第五效温度37℃、第六效的温度在46℃。物料水经过冷凝器后基本没有温升，所以第五效和第六效仍没有正常工作。

（3）在保持装置持续运行，内部进行问题原因分析，通过数据分析、系统分析和进行针对性的效核计算的同时，由国华技术中心邀请曾经参加装置研究的主要外部专家到现场共同进行问题分析。1 月13 日，外部专家到达现场，考察了装置的运行状态，召开了现场专家会并进行了初步的计算。1 月14 日，国华技术中心提出参数调整调试措施：将物料水流量由原来的1662t/h 调整为1350t/h，要求蒸汽压力不低于0.45Mpa，流量54t/h，考察运行变化状况。

（4）1 月15 日，在运行状况下，按照上述要求进行了参数调整，持续稳态运行后，表计显示产水量凝结水为116.7t/h,成品水369.8t/h,按照小时计算日产水出力为10389.6t/d，即产量达到了1 万吨/日。至此，海水淡化装置已经连续运行5 天，存在的主要问题：仍然是蒸发器五六效工作不正常。其表现为装置出力不足（设计出力12000吨/日)、四效到五六效压差不正常、冷凝器没有起到加热物料海水的作用。

4 原因分析与解决措施

4.1 原因分析

（1）在冬季极端温度下（在设计范围内），海水温度已经达到了-1.5℃甚至-1.9℃，前四效产生的蒸发量较小，蒸汽从TVC 回抽后，无剩余蒸汽过渡到五效，而使五六效包括冷凝器工作不正常，而冷凝器工作不正常，又无法加热物料水温度来提高前四效的蒸发量。

（2）抽真空系统平衡存在问题，目前抽真空系统主要为一效、四效和冷凝器三个点，三点为一套系统并联关系。抽真空系统在一效出口，四效和冷凝器连同管道上分别设有二个汽侧可调节节流孔板，其阻力调节不到位，致使四效负压最低，从四效到五六效压差不平衡。

（3）在第一次调整四效到冷凝器的不凝气节流孔板，使通流角度从180°调整到45°以增加阻力，但实际效果不明显，需要进行必要的计算和分析。

（4）在冬季极端温度下，前四效产生的蒸发量是否太小，包括减少物料水喷淋量带来传热系数下降，前四效冷凝过大等问题，有必要进行必要的计算和分析。

4.2 解决措施

3月5日，经过各方技术人员一致同意，将一效不凝气抽出管节流孔板更换为30mm圆孔，同时将四效至冷凝器抽气管节流孔板由原来45度，关至0度。（保留1厘米缝隙）经过调整后进行整套启动，至3月5日23：50，海水淡化装置产水量达到12000吨/日，蒸馏水DD：4.0us/cm，五六效与一二三四效平均温差2～3度，冷凝器海水出入口温升达到12度，五六效开始正常工作。

主要原因是加热蒸汽大量被真空系统抽走，不能作为热源加热5效6效，通过调整节流孔板，减小真空管道管径，使系统工作正常。