摘 要：介绍了某2.5万吨/日低温多效海水淡化系统典型系统及调试过程，具体阐述了调试中的关键环节和需要注意的事项，对影响系统经济行的因素进行了分析讨论，为同类型工程的调试工作提供参考。

关键词：海水淡化；低温多效蒸馏；热力真空压缩机；调试

1 概述

某电厂一期工程安装2×600MW国产亚临界燃煤机组，二期工程安装2×660MW国产超临界燃煤机组，现已建成投产。凭借电厂濒临渤海的优势，利用电厂一、二期工程四台机组抽汽，采用海水淡化工艺技术制取淡水，在满足电厂自用淡水需求的同时，实施“水电联产”，分期逐步扩大向该地区供应生产生活淡水。

低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度约70 ℃的海水淡化技术，其特征是将一系列的水平管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效组，用一定量的蒸汽输人通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水的海水淡化技术。本文就以某电厂2.5万吨/日低温多效海水淡化系统为例，对海水淡化系统及调试要点进行分析探讨。

2 系统设计

本工程海水的外部供应由电厂循环水泵房的循环水泵经中间海水提升泵升压送至海水淡化设备前。系统采用“7+3”效低温多效蒸馏海水淡化装置，10效蒸发器串列式水平布置。动力蒸汽经蒸汽热压缩喷射器（TVC）从第从第7效的末端抽汽，进入第一效蒸发器作为加热蒸汽。物料海水提供平行进料方式，在4、7、9效各设置1个回热加热器，抽取部分二次蒸汽预热物料海水，减小物料水的过冷，提高装置产水效率。第10效后面设置凝汽器，冷凝第10效产生的蒸汽，同时加热全部进料海水。

系统是在负压下运行，采用3级蒸汽喷射器，从凝汽器、第1效、第4效和第7效换热管末端抽不凝结气，维持系统运行真空度；设置启动蒸汽喷射器，供设备启动时快速达到设定的真空度，缩短启动时间，（见表1）。

3 重点分系统调试

3.1 各效流量匹配调整

各效进口流量不仅对系统出力有较大影响，也是保证经济性的基础，应高度重视，尽可能精确调整物料水量的供应，避免偏差过大。系统设计额定工况物料水供水总量为3440t/h，前三效物料水量为450t/h，4-7效物料水量各为425t/h，后三效物料水量为130t/h调整后各效进效流量见下表，各效进效流量与设计值的偏差控制小于5%，（见表2）。

3.2 抽真空试验及真空衰减试验

低温多效蒸馏的基础是保证系统能连续处于一定的真空条件下，建立连续的蒸发和冷凝过程，因此，系统真空严密性必须达到设计要求，否则不仅影响各效的蒸发量，也会因为不凝气体的漏入导致系统无法连续运行。

海水淡化装置于2013年12月10日13：30到21：30进行了真空衰减试验，试验有效时间为8个小时，起始真空为7.3kpa。试验过程的真空衰减线如图所示：

由表4数据可计算出系统真空平均衰减速率=（14.8-7.3）/8=0.94 kPa/h即每小时真空衰减0.94kpa。设计要求真空衰减速率小于1kpa/h即符合热力计算要求。因此海水淡化装置真空衰减率达到了设备制造厂的设计要求，可以满足本套海水淡化系统正常运行的需要。

3.3 进汽端加热蒸汽温度的调整

减温前的加热蒸汽温度相对恒定在320℃，通过一级减温水使TVC前蒸汽温度在180℃，高于饱和蒸汽温度25℃，并保证进入TVC的加热蒸汽不得带水。保证减温器喷水量有充分的调节安全空间。减温水量通过减温水调节阀进行相应调整，理论上一级减温水流量调整范围是3-10t/h左右。不同蒸汽压力和蒸汽流量下一级减温水流量，（见表3）。

加热蒸汽二级减温水量通过手动门调整，设计流量为3.83 t/h，但调试过程中发现无需达到设计流量，通常为1.6～1.9t/h即可满足要求，目前固定在2.0t/h，可将TVC压缩后的加热蒸汽保持在饱和蒸汽状态，能够满足蒸发器进汽端的温度控制要求。在负荷100%状态，实际观察到蒸发器进汽端的温度通常略高于饱和蒸汽温度2.6～3.5℃，接近于效间饱和温差。

3.4 TVC-MED负荷的调整

负荷调整的主要手段是控制调节锥的位置，调试期间调节锥的位置由操作员进行设定。根据设计，装置的负荷与第1效凝结水温度、第10效盐水温度的差值成正比的，用此“温差值”来控制蒸汽喷射压缩器（TVC）喷嘴调节锥的位置，控制蒸汽流量，完成负荷调整。因此要求记录40%～110%时的加热蒸汽流量、1效凝结水温度和第10效盐水温度，为负荷自动提供数据，（见表4）。

表4的数据均为某一时刻的瞬时值，因此，单就上述瞬时值来看，海水淡化装置的负荷率与一效凝结水温和十效盐水温度之差（Tc-T10）的比例关系并不显著，但仍可看出基本规律：总体上当本套海水淡化装置负荷率高时，相应的（Tc-T10）高。此处淡化装置的负荷率定义为装置的实际总蒸发量和设计额定蒸发量之比。

4 系统经济性影响的讨论

造水比是能够直观反映海水淡化装置造水经济性的重要指标，定义为（成品水产量+凝结水产量-加热蒸汽耗量-抽真空蒸汽耗量）/（加热蒸汽耗量+抽真空蒸汽耗量）。不同工况下的造水比情况，（见表5）。

从表5可以看出，加热蒸汽耗量、加热蒸汽压力、凝汽器出口海水温度等都对本套海水淡化装置的造水比有重要影响。下面分别予以讨论。

4.1 加热蒸汽量对造水比的影响

对于加热蒸汽量在28.0t/h-34.0t/h的情况，在此期间的加热蒸汽压力稳定在0.40MPa左右。可以看出，此时的造水比在11.3，距离设计值13有较大差距，表明此时造水经济性不佳。因为各效进效海水总是有一定的过冷度，需要一定量的加热蒸汽将其加热至该效压力下的沸腾温度，剩余的加热蒸汽才是真正用于产生几乎等量的二次蒸汽。当加热蒸汽量很低时，各效产生的二次蒸汽量少，十效二次蒸汽量的减少直接导致凝汽器出口海水温度低，使得各效过冷度增大，最终达到平衡状态时，产生的产品水量很低。即该工况下大量的热量用于克服进料海水的过冷度，因此，热利用率不高，经济性不佳。

当加热蒸汽量增大时，十效产生的蒸汽量增大，有助于提高凝汽器出口海水温度，降低各效进料海水的过冷度，有助于提高造水比。当加热蒸汽量达到58.0t/h～72.0t/h时，造水比即升至13以上。当加热蒸汽量达到44.0t/h～58.0t/h时，造水比则已接近设计值13或优于设计值。

4.2 凝汽器出口海水温度对造水比的影响

从总体上来看，凝汽器出口海水温度高，则造水比高，反之亦然。当凝汽器出口海水温度在25℃以下时，造水比基本在11.3以下。当凝汽器出口海水温度接近或超过设计值时，相应的造水比接近于设计值13或优于设计值。因此，应通过各种方法提高凝汽器出口海水温度，以保持装置的经济运行。

4.3 加热蒸汽压力对造水比的影响

当加热蒸汽压力在0.40MPa（g）～0.55MPa（g）时，加热蒸汽压力对造水比影响较小，表明TVC调节锥的设置有效地提高了本套海水淡化装置对发电机组负荷变化的适应性。当加热蒸汽压力在0.40MPa（g）～0.55MPa（g）时，造水比主要受加热蒸汽量等其他因素的影响。但同时也发现，当加热蒸汽压力过低时（如低至0.28MPa（g）TVC开度100%蒸汽流量为69t/h产水量为700t/h），造水比也较低。这与TVC本身的结构特点有关，该TVC装置设计时即考虑其在额定压力下经济性最佳，当加热蒸汽压力过低时，TVC的引射系数小，使得同样的动力蒸汽能够抽吸的七效二次蒸汽量少，从而使得造水比降低。

综上，本套海水淡化装置尽可能地运行于高负荷，保持60t/h以上的加热蒸汽进汽量，加热蒸汽压力保持在0.40MPa以上（尽管在低至0.25MPa时装置仍可保持运行），尽可能地将凝汽器出口海水温度保持在设计值附近或以上水平，以提高本套海水淡化装置运行的经济性。

5 结束语

本套国产化海水淡化装置经过调试，各效物料水流量分布均衡，真空衰减试验合格，设备出力及出水水质指标均达到设计要求，负荷可在40%～110%范围内调整，造水比最高可达14.1以上，经济性好。经过调试各系统运行状况良好，设备可以长期安全稳定的运行。

参考文献：

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