冷卻循環(huán)水范文
時間：2023-03-17 03:09:46
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[關鍵詞] 冷卻循環(huán)水系統(tǒng) 可行性 技術問題 布置關系
一，何謂冷卻循環(huán)水，何謂冷卻循環(huán)水系統(tǒng)
冷卻循環(huán)水是指通過換熱器交換熱量或者直接接觸換熱方式來交換介質(zhì)熱量并經(jīng)冷卻塔涼水后，循環(huán)使用，以節(jié)約水資源，這種水叫做冷卻循環(huán)水。冷卻循環(huán)水的處理方式有：軟化法處理；水質(zhì)穩(wěn)定劑法處理；物理方法處理等。目前在大型循環(huán)水系統(tǒng)中大多采用投加水質(zhì)穩(wěn)定劑方法來處理。
隨著現(xiàn)代城市建設的發(fā)展，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)已經(jīng)成為了不可或缺的一部分。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)對應于冷凍設備，有位于裙房屋面的冷卻塔、位于地下二層的循環(huán)水泵、手動、電動蝶閥，過濾器、電子除垢儀等。冷凍主機位于地下一層，冷卻水共用供回水總管。系統(tǒng)最低處設置放空排污閥。由于考慮到有時候位于裙樓的水壓不夠，所以特地增設了補水泵供水系統(tǒng)，由冷卻塔集水盤內(nèi)上下水位控制水泵啟停。管道在跨越變形縫處增設了伸縮節(jié)。穿躍室內(nèi)處墻板處均設置了剛性防水套管。水泵及冷水機組前后管道上均設置了壓力表。為了保護冷凍主機，在其進水管上設置了水流指示器與主機聯(lián)鎖。這就是日前最為常見的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的配置方式。工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)是為生產(chǎn)設備實施水冷卻而配置的。以水作為冷卻介質(zhì)，并循環(huán)使用的一種冷卻水系統(tǒng)。冷水流過需要降溫的生產(chǎn)設備后，溫度會上升，如果馬上排放，則冷水只用一次（稱直流冷卻水系統(tǒng)）。如果使升溫冷水流過冷卻設備則水溫回降，可用循環(huán)水泵送回生產(chǎn)設備再次使用，這樣冷水的用量大大降低，一般可節(jié)約95%以上。冷卻水占工業(yè)用水量的70%左右，因此，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)起了節(jié)約大量工業(yè)用水的作用。
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)一般由生產(chǎn)過程中的熱交換器、冷卻構筑物、循環(huán)水泵以及集水池組成。冷卻水降溫處理的冷卻構筑物一般采用冷卻池或者冷卻塔處理。其工作過程大致為：循環(huán)水由水泵輸送到供水總管，然后分別進入各臺需要降溫處理的生產(chǎn)設備，流過需冷卻的部位后匯集到回水總管，經(jīng)過冷卻水塔上方的布水管向下噴淋。冷卻水塔頂部的風機運轉(zhuǎn)時，回水在填料層中與空氣流進行充分的熱交換后流回儲水池中。
二，冷卻循環(huán)水作為消防水源的可行性分析
要想讓冷卻循環(huán)水作為消防水源首先要考慮的是冷卻循環(huán)水的水質(zhì)問題，《建規(guī)》中規(guī)定：“消防用水可由給水管網(wǎng)，天然水源或消防水池供給。利用天然水源時，應確?？菟谧畹退粫r消防用水的可靠性，且應設置可靠的取水設施”。 冷卻循環(huán)水與我們的生活用水主要區(qū)別是兩者所含礦物質(zhì)離子成份有所不同，水溫也不同。冷卻循環(huán)水水質(zhì)處理，可以理解為除去懸浮物、控制污垢和結垢、控制腐蝕物及微生物四個方面，冷卻循環(huán)水水溫一般在32-42℃之間。生活用水水溫一般在18℃左右。在一般情況下，消防管網(wǎng)都充滿壓力水，使用自來水或者冷卻循環(huán)水作消防水源，從產(chǎn)生氧化腐蝕和電化學腐兩個方面來考慮，因為自來水中鈣離子和鎂離子等一些其它離子。冷卻循環(huán)水經(jīng)過處理后這些腐蝕性的離子將大大低于自來水，所以從水質(zhì)上的腐蝕性上來看用冷卻循環(huán)水作為消防水源是完全可行的。
將冷卻循環(huán)水作為消防水時，的的確確是存在污染環(huán)境的問題的，但是消防水實際上就是一種事故用水，不會經(jīng)常的使用，所以對周圍整個水體環(huán)境的影響幾率也非常的??；同時消防水的排水還可以通過截留等措施將其送人工業(yè)企業(yè)的調(diào)節(jié)池、初期雨水池調(diào)節(jié)或進行處理，通過處理讓冷卻循環(huán)水達到保護環(huán)境的要求。對于平時消防檢測時所要用到的排水，因為是檢測排水，排水量非常小，所以也不會對周圍整體的水體環(huán)境產(chǎn)生影響。所以充環(huán)保上來看，冷卻循環(huán)水作為消防水源也是完全可行的。
三，消防泵房與循環(huán)冷卻水泵房布置
如果廠區(qū)室外消防是低壓供水系統(tǒng)時，循環(huán)水泵的流量和揚程滿足消防流量和壓力要求時，筆者認為循環(huán)水泵可以用作消防水泵。因為，規(guī)范對消防水泵并沒有提出特別的要求，如果發(fā)生險情時能夠按照規(guī)定的流量和壓力供水滅火即可：因為循環(huán)水泵是每時每刻都在運轉(zhuǎn)的，這樣更是增加了供水的安全性和可靠性，同時，還克服了如果單獨設置消防水泵，但消防水泵長期不運轉(zhuǎn)，水泵會銹蝕。一旦遇到險情，不能迅速的啟動進行供水進行滅火，這樣雖然單獨設置了消防水泵，但實則成為了擺設，不但在投資建設時增加了成本，而已還存在潛在的危險。所以循環(huán)水泵作為消防水泵使用，既經(jīng)濟又可靠，是一種兩全其美的方法。但是當廠區(qū)室外消防是高壓供水系統(tǒng)時，則應該單獨的設置消防水泵。規(guī)范規(guī)定，臨時高壓給水系統(tǒng)指管網(wǎng)內(nèi)最不利點周圍平時水壓和流量不滿足滅火的要求，在泵房內(nèi)設有專用消防水泵，在發(fā)生火災時啟動消防水泵，使管網(wǎng)內(nèi)的壓力和流量達到滅火時的要求。如果是這種情況，則不能將循環(huán)水泵用作消防水泵使用，因為，臨時高壓給水系統(tǒng)要求壓力很高，所以水泵的功率就很大，如果水泵以此大功率運轉(zhuǎn)，就會浪費大量的電能；這樣不利于節(jié)約環(huán)保的理念，同時循環(huán)水供水不需要如此高的壓力 ，若采用一個供水泵，在沒有險情時，循環(huán)水泵的大功率運轉(zhuǎn)則是一項重大的浪費。所以當消防水壓是低壓供水系統(tǒng)時，循環(huán)水泵可以作為消防水泵，當消防水壓采用高壓供水系統(tǒng)時，則應單獨的設置循環(huán)水泵和消防水泵。
四，冷卻循環(huán)水作為消防水源的技術要求
《建規(guī)》規(guī)定：“一組消防水泵的吸水管不應少于兩條，當其中一條損壞時，其余的吸水管仍能通過全部用水量。消防水泵宜采用自灌式引水”。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設計是非常重要的，要同時考慮到冷卻塔的通風性和本身的荷載的要求是否能夠達到，在具體設計中，一般采用建地上式的循環(huán)水池，冷卻塔建筑在池頂上，水泵采用自港式吸水，既能大大節(jié)省充水時間，又可以啟動的迅速，運行起來安全可靠。
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的冷水池的有效容積要能夠滿足消防歷時間內(nèi)的消防用水的總水量要求；冷卻循環(huán)水系統(tǒng)冷水泵的供水揚程要能夠滿足消防水壓的要求；但是如果當冷卻循環(huán)水系統(tǒng)規(guī)模比較小、但是所需的消防水流量又比較大時，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)所需要最大冷卻水流量和最小冷卻水流量的差值小于消防水流量的要求。在這種情況下，可以適當?shù)脑黾永鋮s水泵組的數(shù)量，冷卻水泵可以采用消防泵，這樣既滿足了消防水流量的要求又能節(jié)約建筑成本。
《建規(guī)》規(guī)定“消防水泵房應采用一、二級耐火等級的建筑，附設在建筑內(nèi)的消防水泵房，應用耐火極限不低于1h的非燃燒體墻和樓板與其他部位隔開。 消防水泵房的建筑尤為重要，不僅建筑材料要達到要求，建筑選址也應合情合理，消防水泵房一般應設在直通室外的出口。如果設在樓層上的水泵房應該靠近安全出口。 如果消防水泵房的建筑材料達不到要求或者選址不合理，一旦險情發(fā)生，消防水泵不能及時運行，這樣將造成嚴重的后果。
五，總結
只要能充分掌握建筑冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的布置要求和解決冷卻循環(huán)水作為消防水源的技術難題，冷卻循環(huán)水作為消防水源將是一項安全可靠、經(jīng)濟合理的新型技術。
[參考文獻]
[1] 王冠軍.中水作建筑消防水源技術探討[J].給水排水，1999
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關鍵詞：風機變頻PLC節(jié)能
中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
1.引言
冷卻塔風機用于循環(huán)水系統(tǒng)，目的是將裝置用的循環(huán)水降溫后，達到生產(chǎn)裝置用水標準。水處理三車間共有六臺冷卻塔風機，由于冷卻塔風機主要目標就是達到給循環(huán)水冷卻降溫，而冷卻塔的設計冷卻能力是根據(jù)夏季最大冷卻負荷要求設計，冷卻塔風機的選型也依據(jù)于此，而在春秋冬三季，冷卻需求減小，風機工作能力過?！，F(xiàn)在采用的是人工停風機的方法來減小多余工作能力，造成極大的電能浪費，而且風機常年只在工頻下工作，對風機的機械結構也有一定的損傷。
目前風機監(jiān)控系統(tǒng)主要用振動來監(jiān)控風機運行狀態(tài)，由于工作環(huán)境惡劣復雜，存在漏報誤報問題，而風機傳動軸和葉片斷裂都沒有監(jiān)控，所以新增這方面的測量報警系統(tǒng)，達到減少事故和損失的目的。
2.系統(tǒng)介紹：
水處理三車間共有六臺風機，此次軸流風機節(jié)能改造項目改造1#、3#風機，由工頻風機改造為變頻風機。具體包括：葉片故障監(jiān)測、減速器油溫和油位故障監(jiān)測，電機電流故障監(jiān)測，電機的變頻節(jié)能控制，進、出水溫度監(jiān)測和PLC遠程集中 控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)循環(huán)水的進、出水溫度自動或手動調(diào)節(jié)變頻風機的轉(zhuǎn)速，提高風機的工作效率，最大限度的實現(xiàn)節(jié)能。三車間系統(tǒng)整體布局圖如圖1所示。
［圖1］三車間系統(tǒng)整體布局圖
2.1 系統(tǒng)特點
2.1.1 獨有的冷卻塔風機葉片故障監(jiān)測：當葉片由于隱性缺陷或疲勞或突發(fā)外力擊打?qū)⒁l(fā)生斷裂而產(chǎn)生一定塑性變形時，系統(tǒng)在特定時間內(nèi)發(fā)生遠程聲光報警，并可在設定時間內(nèi)自動停機，避免斷裂的葉片打壞其他葉片和相關設施。
2.1.2 減速器故障監(jiān)測：
2.1.2.1 減速器油溫監(jiān)測：實時監(jiān)測風機減速器內(nèi)的油溫，當因齒輪、軸承等主要承載件出現(xiàn)各種故障使油溫高于預設閾值時，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，并可以設定自動停機。
2.1.2.2 減速器油位監(jiān)測：實時監(jiān)測風機減速器內(nèi)的油位，當減速器因故障使油過熱碳化或漏油使油位低于設定閾值時，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，并可以設定自動停機。
2.1.3 電機故障監(jiān)測：當冷卻塔系統(tǒng)工作轉(zhuǎn)臺參數(shù)異常變化或風機發(fā)生機械故障而造成電機負載突變時，電機電流會超限或發(fā)生明顯變化，電流監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)出報警信號，并根據(jù)預設自動停機，防止事故發(fā)生。
2.1.4 變頻節(jié)能控制：采用驅(qū)動變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)風機輸出流量，保證各種負荷下的冷卻要求，并有效降低閑時風機負荷，延長風機工作壽命。系統(tǒng)采用2太變頻器，分別控制2太風機調(diào)速，并根據(jù)當前的進、出水溫度，自動啟停風機數(shù)量和增減風機頻率，在保證出水溫度達標的前提下，達到最大限度的節(jié)能效果。
2.2 設備結構和工作原理
2.2.1 風機葉片故障監(jiān)測原理：在與風機葉片平面安裝一個非接觸式傳感器，在風機正常運行時，監(jiān)測到相鄰葉片的時間間隔是一個定值，當某個葉片發(fā)生損壞時，葉尖的變動幅度最大，會產(chǎn)生一個較大的時間間隔差，根據(jù)此原理，可以監(jiān)測到風機葉片出現(xiàn)了故障。
2.2.2 傳動軸故障監(jiān)測原理：在減速箱端聯(lián)軸器的兩半聯(lián)軸器的法蘭外圓周面上各設置一個隨聯(lián)軸器一起旋轉(zhuǎn)的同型號的信號發(fā)生器，兩個信號發(fā)生器相距聯(lián)軸器的法蘭外圓1/4周長。在兩半聯(lián)軸器的法蘭外圓周面靠近信號發(fā)生器處固定兩個非接觸式傳感器（靜止不動），兩非接觸式傳感器的圓心也處于同一水平線上，且兩圓心的連線平行于傳動軸的軸線，并分別對應于兩個信號發(fā)生器，利用監(jiān)測兩信號傳感器的時間差來判斷故障發(fā)生的趨勢。
2.2.3 減速器監(jiān)測原理：利用減速器的油溫和油位兩個參數(shù)對減速器進行故障監(jiān)測。當因齒輪、軸承等主要承載件出現(xiàn)各種故障使油溫會高于預設值，同時當減速器因故障使油過熱碳化或漏油使油位低于設定閾值時，表明減速器存在故障，提醒工作人員進行檢修。
2.2.4 電機故障監(jiān)測原理：當冷卻塔系統(tǒng)工作狀態(tài)參數(shù)異常變化或風機發(fā)生機械故障時，會造成電機負載突變時，電機電流會超限或發(fā)生明顯變化，此時，系統(tǒng)會發(fā)生報警，提示工作人員查看。
3.控制策略
2臺改造的變頻風機的實時信號分別傳送至PLC控制系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)是西門子公司的S7-200，通過MicroWIN STEP7編程軟件組態(tài)控制程序，上位監(jiān)控軟件為力控監(jiān)控軟件。采用RS-485通訊連接。PLC控制風機啟停程序流程圖如圖2所示。
［圖2］PLC控制風機啟停程序流程圖
上位監(jiān)控系統(tǒng)畫面如下圖3所示，監(jiān)控界面顯示當前回水溫度、供水溫度、變頻風機油溫、變頻風機油位和電機電流；通過設定適當?shù)膱缶岛螅摫O(jiān)控界面會對油溫、油位、葉片和變頻故障進行實時監(jiān)控。當某一處出現(xiàn)異常時，監(jiān)控界面會在相應的監(jiān)控位置出現(xiàn)紅色報警指示，蜂鳴器會發(fā)生聲音報警，提示工作人員采取相應的措施應對。
［圖3］風機監(jiān)控畫面
4.改造中的問題
從控制策略中可以看出，循環(huán)水進、出口溫度及變頻風機的油溫信號都需要引入PLC系統(tǒng)參與控制，為此改造新增循環(huán)水回水溫度儀表，直接引入PLC系統(tǒng)。其余三個溫度信號需要從原有溫度儀表引出。因原循環(huán)水出口溫度儀表接收的是熱電阻溫度信號，而PLC模塊接收的是4-20mA模擬信號，同時工藝要求在原有儀表盤上仍要顯示該溫度。為此，在原儀表盤后新增溫度變送器及配電器實現(xiàn)該功能。變頻風機的油溫直接從四參數(shù)風機監(jiān)控器輸出。
下圖4為原儀表盤新增架裝儀表接線示意圖。
［圖4］儀表盤接線示意圖
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關鍵詞：工業(yè)循環(huán)水冷卻工藝節(jié)能減排方法
中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
目前，工業(yè)循環(huán)冷卻水占了工業(yè)用水中的比重較大，而工業(yè)循環(huán)冷卻水在工業(yè)應用中的作用很關鍵，因此，我們必須重視對循環(huán)冷卻水的處理，采用適宜的工藝控制方法，達到節(jié)能減排的目的。
系統(tǒng)控制與節(jié)能的關系分析
系統(tǒng)中冷卻塔、冷凍主機、冷卻泵及冷凍泵應是一一對應開啟的，應采用電動閥控制水流，不得讓水流經(jīng)過已停機部分的管道，而影響處理效率。開機的順序是：冷卻水泵、電動閥、冷卻塔、冷凍主機，停機的順序則相反，且冷凍機停機要提前半小時。30kW以上冷卻水泵應采用軟啟動，多臺并聯(lián)，最好用變頻控制，根據(jù)外界環(huán)境氣候設定調(diào)節(jié)水泵功率，節(jié)能效果更好。冷卻塔風機采用雙速電機以及酌情適當調(diào)機葉片角度對于節(jié)能降噪有明顯效果。
根據(jù)是否設置水池設置位置， 產(chǎn)生了循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的不同形式。采用集水型冷卻塔，冷卻水泵盡量降低設置，并將冷卻水進水總管適當放大，以增大蓄水量，既減少管道阻力、節(jié)能又保證水泵的正常運行。
工業(yè)循環(huán)水冷卻工藝的具體節(jié)能減排方法
工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)基本流程一般是：給水管網(wǎng)來的新鮮水經(jīng)循環(huán)水處理裝置緩蝕阻垢處理后進入循環(huán)水給水管網(wǎng)，供全廠冷換熱設備使用，換熱后水溫達到設計值后，進入循環(huán)回水管網(wǎng)，一部分經(jīng)冷卻塔換熱后溫度降低10度左右，依靠重力沉降于塔下水池，另一部分約占總水量的3%進入旁濾系統(tǒng)，過濾以降低循環(huán)水濁度，再進入塔下水池，經(jīng)格柵進人吸水池，再經(jīng)過緩蝕阻垢、殺菌滅藻藥劑處理，水質(zhì)穩(wěn)定后，經(jīng)循環(huán)水泵升壓送至循環(huán)水給水系統(tǒng)。要減少循環(huán)水系統(tǒng)用水量，最主要的措施是提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。
循環(huán)水濃縮倍數(shù)的定義如下所示：濃縮倍率：循環(huán)冷卻水中某種鹽分的濃度／補給水中某種鹽分的濃度以循環(huán)量為10000m3／h、冷熱水溫差10℃的循環(huán)水系統(tǒng)為例，不同濃縮倍數(shù)下的補充水率、排污率和節(jié)水率在使用循環(huán)水較使用直流水具有顯著的節(jié)水減排效果，濃縮倍數(shù)在1.5，補充水率為3.31%，折算成節(jié)水率為96.69%；污水排放率為2.23%，折算成減排率為97.77%。隨著濃縮倍數(shù)升高，節(jié)水減排效果提高，節(jié)水率和減排率提高，但提高的幅度逐漸下降。目前，由于水源緊張，水價上漲，排污收費增加，個別企業(yè)循環(huán)水濃縮倍數(shù)已提升至6以上。目前我國化工企業(yè)循環(huán)水濃縮倍率一般在2左右，如果都提高到6，可減少循環(huán)水補充水40%，減少污水排放80%。要提高循環(huán)水濃縮倍率，主要通過以下幾種方法：
1.對水處理配方進行優(yōu)化
提高循環(huán)水濃縮倍率，在補充水水質(zhì)不變的情況下，最顯著的結果就是循環(huán)水中的含鹽量提高，濁度增大，微生物增多等。如處理不當，將加速設備管道的腐蝕，并導致裝置利用率的降低和循環(huán)水水質(zhì)的惡化。通過調(diào)整循環(huán)水處理配方，循環(huán)水濃縮倍率可以提高到3-4。
循環(huán)水高濃縮倍數(shù)運行情況下。加藥、加酸設施的安全可靠是水處理的基礎，因此要求循環(huán)水系統(tǒng)有較高水平的水質(zhì)在線監(jiān)測和自動加藥系統(tǒng)，因此要以系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、可靠，減少操作波動為首要條件，選用與系統(tǒng)相適應的自動連續(xù)加藥(加酸)設備。
高濃縮倍數(shù)運行時，循環(huán)水離子含量和污染物含量增加，濁度和微生物控制難度加大，需要加強旁流處理和殺菌。配備旁流過濾器，其流量為循環(huán)水量的3%-5%，以降低循環(huán)水中的懸浮物、膠體和部分微生物，有利于控制循環(huán)水腐蝕及結垢。
2.改善循環(huán)水補充水水質(zhì)
在循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)不變的前提下，要提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，最直接的方法就是提高循環(huán)水補充水的水質(zhì)。特別是對于補水水質(zhì)較差，或受客觀條件限制，無法大幅提高水處理劑的性能時，也可以采取對補充水進行預處理的辦法，改善補水水質(zhì)，以利于循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的提高。這種措施在北方高堿、高硬水系尤其適用，而且綜合效益明顯，目前在一些企業(yè)已得到了成功應用。
按《石油化工給水排水水質(zhì)標準》，石油化工敞開式循環(huán)水水質(zhì)要求Ca2+質(zhì)量濃度為30-500mR／L，而石為，石油化工企業(yè)給水水質(zhì)標準為Ca2+質(zhì)量濃度≤175mg／L。假設循環(huán)水Ca2+質(zhì)量濃度為500mg／L，補充水Ca2+質(zhì)量濃度為175mg/L，則循環(huán)水濃縮數(shù)倍數(shù)為2.86。若采用順流再生固定床技術對循環(huán)水補充水進行離子交換處理，生成的軟水中陽離子質(zhì)量濃度約為80mg/L。這樣，在不改變循環(huán)水水質(zhì)狀況的情況下，循環(huán)水濃縮倍數(shù)可達到6.25倍，補充水量由大約2%降低為1.4%，節(jié)水30%。
采用循環(huán)水分級濃縮串聯(lián)補水技術
近年來，我國電力系統(tǒng)開發(fā)了一種經(jīng)濟適用的循環(huán)水濃縮串聯(lián)補水技術。該工藝將循環(huán)水分成兩級進行處理，補給水串聯(lián)運行。第1級原水進入第1級機組循環(huán)水系統(tǒng)低濃縮倍率運行，(濃縮倍率小于等于2)，第1級循環(huán)排污水經(jīng)過濾、弱酸離子交換樹脂脫堿軟化處理后作為第2級機組循環(huán)補給水，第2級機組的循環(huán)水系統(tǒng)采用高濃縮倍率運行(濃縮倍率小于等于4.5，且循環(huán)水總濃縮倍率大于等于6.0)，其排污水經(jīng)澄清過濾和反滲透處理后可作為鍋爐補給水或循環(huán)水系統(tǒng)補給水。該技術已在西柏坡電廠成功運行多年，與常規(guī)循環(huán)水單級濃縮處理系統(tǒng)比較，其優(yōu)點主要有：
(1)濃縮倍率高。綜合循環(huán)水濃縮倍率可達6～9，節(jié)水效果明顯、排污量較小、經(jīng)濟、安全、可靠；
(2)解決了提高濃縮倍率與凝汽器管材結垢或腐蝕的矛盾；
(3)對循環(huán)水濃縮倍率2倍左右的循環(huán)水裝置，改造方便，適用性強；
(4)減少了廢水排放量；
(5)節(jié)約投資、占地面積小。
與空冷技術相比，分級濃縮串聯(lián)補水技術工程造價低(約是空冷的1／10)。缺點是冷卻水系統(tǒng)的蒸發(fā)、風吹損失需另尋辦法解決?？绽浼夹g耗水率低，缺點是工程造價高、運行管理復雜。以1200MW規(guī)模電廠為例，采用分級濃縮串聯(lián)補水技術，需投資4000萬元左右，解決了約占1／2循環(huán)水水量的排污損失(1566萬t/a左右)，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。按石家莊市工業(yè)企業(yè)用水價2.98元／m3計，節(jié)約水費4666.68萬元／a。1年即可收回投資。采用空冷技術，投資約5億元左右，節(jié)水約3200萬t／a。水投資分別為：2.55元／t和15.6元／t。
4.采用空冷技術來實現(xiàn)節(jié)能減排
空氣冷卻方式和水冷卻方式的討論持續(xù)了相當長的時間，到目前為止仍在進行兩者之間的經(jīng)濟分析與討論。但是，空冷器的優(yōu)越性越來越得到人們的認可，以空冷代替水冷的趨勢仍日益明顯。
目前，國內(nèi)化工企業(yè)只有個別單元采用了空冷技術，但在西部電力行業(yè)已廣泛推行。資料介紹在中東缺水地區(qū)已有裝置在設計中廣泛采用了空冷技術。其顯著效果是循環(huán)水用水量降低50%-70%左右，總用水量降低25%～35%，減少污水排放30%～40%。使用空冷技術不可避免帶來裝置占地面積的增大和電耗的增高。由于西部地區(qū)黃河流域水中氯離子含量高，采用高濃縮倍率循環(huán)水技術有困難，并且該地區(qū)缺水嚴重、土地資源和能源相對豐富，因此空冷技術在該地區(qū)特別適用。楊相益在《空冷凝汽器在石油化工裝置中的應用》一文中對某濱海煉油廠新建柴油加氫精制裝置中汽輪機凝汽設備選擇空冷和水冷方案做了技術經(jīng)濟比較，最終選擇了空冷方案。通過分析，空冷流程可顯著降低水耗量，但電耗明顯增加，蒸汽用量變化不大，但總能耗較水冷流程要低，系統(tǒng)排污量大幅度降低。投資增加是空冷流程推廣困難的主要原因。
四、結束語：
工業(yè)作為用水大戶，應該把循環(huán)水的節(jié)能減排放在首位，目前我國工業(yè)循環(huán)水冷卻工藝技術在應用實踐都相對落后，還有潛力可挖，相關部門應加大推進工業(yè)循環(huán)水的節(jié)能減排措施，從環(huán)境保護角度切實的積極推進節(jié)水政策。
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篇4
我國水資源總量占世界水資源總量的7%,居第6位。但人均占有量僅有2400m3,為世界人均水占有量的25%,居世界第119位,是全球13個貧水國之一。我國是一個貧水國家,按國際標準,每人每年水供應量在1000t以下就是缺水國家。目前,中國缺水在千億立方米以上。不少地區(qū)人均水資源已同世界聞名的缺水國家以色列相近。黃土高原地區(qū)情況就是這樣。我國被列為世界上貧水的國家之一。特別是北方、西部廣大地區(qū)缺水特別嚴重。我國東南地區(qū)由于地面水資源污染引起水質(zhì)性缺水情況也很嚴重。在全國670座大中城市中,有400座城市不同程度地缺水。其中110座城市嚴重缺水。面對如此缺水的嚴峻形勢,我國工業(yè)用水量卻浪費驚人。主要是工業(yè)用水重復利用率低。工業(yè)用水重復利用率只有20%~30%。僅為發(fā)達國家的1/3。一般的冷卻系統(tǒng)均采用敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng),冷卻水用過后不是立即被排放掉,而是收回循環(huán)再用。水的再冷是通過冷卻塔或其他冷卻設備來進行的。由于敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水的再冷卻是通過冷卻塔來進行的,因此冷卻水在循環(huán)過程中要與空氣接觸,部分水在通過冷卻塔時還會不斷被蒸發(fā)損失掉,因而水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增高。為了維持各種礦物質(zhì)和離子含量穩(wěn)定在某一個定值上,必須對系統(tǒng)補充一定量的冷卻水(補充水)。并排出一定量的冷卻水(排污量)。這種敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)要損失一部分水,但與直流冷卻水系統(tǒng)相比,可以節(jié)省大量的冷卻水,且排污水也相應減少,而且減少系統(tǒng)對外界的熱污染。因此不論從節(jié)約水資源,還是從經(jīng)濟和保護環(huán)境的觀點出發(fā),都應設法降低各類工廠的冷卻水用量,減少排污水量。工業(yè)冷卻水占工業(yè)用水的80%以上,對冷卻水實行循環(huán)利用,具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。如果循環(huán)水平均濃縮倍數(shù)由2.2提高到4.0,每1萬立方米循環(huán)水可以減少70~80m3的循環(huán)水補充水。同時還可以減少排放70~80m3的污水。因此,如何提高工業(yè)水的重復利用率,并合理、科學地使用工業(yè)水就顯得極為重要。
2循環(huán)水系統(tǒng)中存在的問題
循環(huán)冷卻水處理,最重要的是解決換熱設備的結垢和腐蝕問題。結垢要影響換熱效率,多耗能源,影響工藝操作。腐蝕會降低設備使用壽命,并存在安全隱患。
2.1腐蝕
水在冷卻塔內(nèi)和空氣充分接觸,循環(huán)水中的溶解氧得到補充,所以循環(huán)冷卻水中溶解氧總是飽和的。水中溶解氧是造成金屬電化學腐蝕的主要原因,這是冷卻水循環(huán)使用后易帶來的一大問題。
2.2沉積(含水垢及污垢)
水在冷卻塔中蒸發(fā),使循環(huán)水中鹽含量逐漸增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸鈣在傳熱面上結垢析出的傾向增加,這是問題之二。2.3微生物黏泥冷卻水和空氣接觸,吸收了空氣中大量的灰塵、泥沙、微生物及孢子,使系統(tǒng)的污泥增加。冷卻塔內(nèi)的光照、適宜的溫度、充足的氧和養(yǎng)分都有利于細菌和藻類的生長,從而使系統(tǒng)黏泥增加,在換熱器內(nèi)沉積下來,造成黏泥的危害,這是水循環(huán)使用后帶來的問題之三。
3產(chǎn)生問題的原因
3.1換熱器的材質(zhì)
根據(jù)實踐經(jīng)驗,不同材質(zhì)組合雖然有利于提高換熱效率,但帶來的電偶腐蝕和水質(zhì)處理上的難度也是不可忽視的。例如化肥廠的水系統(tǒng),在碳化塔工段使用鋁合金換熱水箱,就存在鋁管與鋼鐵連接處的電偶腐蝕問題,循環(huán)水也難以回用高堿度廢水(鋁對Cl-、Na+、K+等耐受能力較弱)。同時,碳化水箱設計為U形管,管徑較細,冷卻水在其中流速慢,碳化液溫度高,易結垢和沉積污垢。
3.2運行工藝的影響
3.2.1水垢附著
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,碳酸氫鹽的濃度隨蒸發(fā)濃縮而增加。當其濃度達到過飽和狀態(tài),或經(jīng)過傳熱表面水溫升高時,會分解生成碳酸鹽沉積在傳熱表面,形成致密的微溶性鹽類水垢,其導熱性能很差(≤1.6W/(m•K),鋼材一般為45W/(m•K))。
3.2.2設備腐蝕
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,大量設備是由金屬制造,長期使用循環(huán)冷卻水,會發(fā)生腐蝕穿孔。這是由多種因素造成的,主要有:冷卻水中溶解氧引起的電化學腐蝕;有害離子(Cl-和SO2-4)引起的腐蝕;微生物(厭氧菌、鐵細菌)引起的腐蝕等。從大量垢下腐蝕的情況分析,有兩種情況:一種是銹垢。這種垢大多為瘤狀,瘤周為黑色,主要是水質(zhì)pH值偏低,鐵細菌和硫酸鹽還原菌繁殖的后果;另一類是污垢與金屬接觸部位細菌繁殖的后果。主要是水的流速慢,換熱面上或系統(tǒng)設備上積存雜質(zhì)和污垢所造成。
3•2•3微生物的滋生與黏泥
在循環(huán)水中,由于養(yǎng)分的濃縮,水溫升高和日光照射,給細菌藻類的迅速繁殖創(chuàng)造了條件。細菌分泌的黏液使水中漂浮的灰塵雜質(zhì)和化學沉淀物等黏附在一起,形成沉積物附著在傳熱設備表面,即生物黏泥或軟垢。
3•2•4污垢沉積
污垢沉積主要是冷卻水流速偏低造成的,特別是夏季水溫高,膦系水處理系統(tǒng)微生物黏泥大量滋生,流速慢的地方,緊貼管壁的生物黏泥更減緩了本來就緩慢的水流,結果是惡性循環(huán)。提高冷卻水流速不利于污垢存留,一般大于0•9m/s的水流,污垢或黏泥難以在循環(huán)水系統(tǒng)中管道和設備上附著。
4水質(zhì)指標
根據(jù)裝置長周期運行對水質(zhì)的要求,以及國標《石油化工給水排水水質(zhì)標準》(SH3099-2000)的規(guī)定,循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標如下。
4•1污垢熱阻
所有循環(huán)水均存在污垢沉積影響換熱的問題。污垢熱阻值的規(guī)范指標規(guī)定為(1•72~3.44)×10-4m2•k/w。由于現(xiàn)行大多是采用磷系配方(包括聚磷和復合配方),其污垢是否附著換熱器而影響換熱,除了水的流速、流量、藥劑濃度外,菌藻微生物繁衍滋生也是重要的因素。當加了殺菌滅藻劑后,微生物黏泥少,污垢就少,換熱就好。菌藻微生物隨時都在繁殖,污垢熱阻值也在不斷變動之中。所以,污垢熱阻這一指標難以準確反映實際情況,很多流于形式。
4•2懸浮物和濁度
其允許值低于或等于30mg/L。由于新鮮水水質(zhì)問題或者旁濾池的運行情況不好以及微生物的繁衍滋生等原因,造成循環(huán)冷卻水的懸浮物和濁度經(jīng)常超標。
4•3pH值
指標為8•0~8•6。根據(jù)實踐運行情況,循環(huán)冷卻水在較高pH值條件下運行,可有效防治系統(tǒng)腐蝕。優(yōu)良的藥劑與垢離子絡合成不溶物,在旁流處理或沉積池中沉積而不斷與循環(huán)水分離,循環(huán)水的堿度和pH值不僅不會隨循環(huán)水的濃縮而提高,反而會降低或平衡在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
4•4堿度
指標為≤500mg/L。使用磷系的最高允許指標為500mg/L,一般動物中不能超出此指標,否則將產(chǎn)生磷酸鈣結垢,廢氨廢堿更不敢回收入循環(huán)水中使用。為了防止堿度升高,曾有加酸處理。但磷酸鹽本身要增加堿度,只有不斷排放循環(huán)水或控制低濃縮倍數(shù),才能正常運行,很不利于節(jié)水和環(huán)保。
4•5鈣離子
指標為≤600mg/L。循環(huán)水中有一定鈣離子有利于緩蝕。高分子聚合物使鈣鎂離子成為膠體絡合物再轉(zhuǎn)化非離子泥垢。實際運行中,鈣離子濃度與堿度、pH值和藥劑二者之間存在聯(lián)動關系。在規(guī)定的加藥量、pH值、堿度指標內(nèi),鈣離子也自動平衡在一個相對穩(wěn)定的范圍。
4•6鐵離子
循環(huán)水中如果有鐵離子存在,是循環(huán)水系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕的一個信號,一般在低pH值條件下出現(xiàn)。
4•7氯離子(以Cl-計)
循環(huán)水系統(tǒng)是鋼鐵材質(zhì),循環(huán)水中Cl-≤1000mg/L,有銅、不銹鋼材質(zhì)Cl-≤400mg/L。氯離子是造成金屬腐蝕的重要因素。
4•8石油類(COD)
指標為<10mg/L。聚合物能使水體中油類聚集,只要設計好集油池,油類會自動上浮并與循環(huán)水分離。
4•9濃縮倍數(shù)
濃縮倍數(shù)是循環(huán)冷卻水處理上常用的術語。是循環(huán)水中的含鹽量與補充水中的含鹽量的比值?？s倍數(shù)受補充水水質(zhì)和循環(huán)冷卻水水質(zhì)標準制約。由于我國大部分水處理采用的是磷系(含聚磷)配方。因此,濃縮倍數(shù)實際上成了循環(huán)水運行中一項重要的硬指標。按照國標《石油化工給水排水水質(zhì)標準》(SH3099-2000)的規(guī)定,化工行業(yè)的濃縮倍數(shù)應當大于3•0。煉油系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)應當大于2•5。由于有機磷藥劑存在水解的問題,它與鈣鎂離子的絡合狀態(tài)隨時存在于動態(tài)變化之中。循環(huán)水濃縮過程中,這種絡合平衡指數(shù)不斷被打碎,水的pH值升高,堿度增加,就會出現(xiàn)有磷酸鈣垢或含磷、鋅污垢的問題。解決這一問題的出路,就是要不斷排放一部分循環(huán)水,并補充新鮮水和藥劑。實現(xiàn)這一過程的關鍵措施就是控制水的濃縮倍數(shù)。濃縮倍數(shù)事實上是控制了磷系藥劑在循環(huán)水系統(tǒng)中的停留時間。但排放的一部分廢水,必然含有尚未失去功能的有效藥劑。這些含磷廢水不僅浪費大量的水資源,而且對環(huán)境有害,是水域富營養(yǎng)化,赤潮頻發(fā)的重要因素。
5水質(zhì)管理
5•1冷卻水閉路循環(huán)盡量不排放
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)屬于閉路循環(huán)系統(tǒng),水池內(nèi)的水通過泵送到各用戶處,從用戶處回來的水通過冷卻塔進行冷卻,并同時投加緩蝕阻垢劑。經(jīng)過冷卻塔冷卻處理的水回到水池,供用戶重復使用。正常情況下,系統(tǒng)根據(jù)所要控制的濃縮倍數(shù),會產(chǎn)生一些排污水。但大部分冷卻水是循環(huán)使用的。冷卻水的循環(huán)使用要注意兩點:①冷卻塔集水池應設置一定容積的積存污物和淤泥之處,便于污物沉積,并設置便于清除淤泥的設施。集水池出口處和循環(huán)水泵吸水井應設計攔截雜物的攔物網(wǎng)。②密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的管道底點處應設置一定容積的積污罐或過濾器,便于污物沉積和排出。管道高處應設排氣閥。
5•2清洗和預膜
清洗和預膜是工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)開車時的慣例,通過清洗可以很快去處銹垢,通過預膜可以保護設備減輕腐蝕。但是,清洗和承膜帶來的負面效應也是不容忽視的。清洗和預膜過程中要浪費大量的水,所有清洗、預膜藥劑均隨著置換廢水進入環(huán)境水域,這里邊有大量酸類、磷酸鹽和高濃度鋅及其化合物等,均屬污染環(huán)境的物質(zhì)。
5•3日常水質(zhì)管理
貫徹執(zhí)行國家、省、市及有關部門頒發(fā)的有關法律、法規(guī)和規(guī)章,貫徹執(zhí)行股份公司和蘭州石化分公司下發(fā)的有關水質(zhì)管理文件。認真做好日常的水質(zhì)指標的管理。
5•3•1腐蝕速度
由于冷卻循環(huán)水中富有氧,碳鋼的金屬表面并不是均勻的。當它與冷卻水接觸時,會形成許多微電池,產(chǎn)生氧化還原反應,繼而對金屬產(chǎn)生腐蝕。為了有效控制腐蝕,按照國標《石油化工給水排水水質(zhì)標準》(SH3099-2000)的規(guī)定要求碳鋼腐蝕速率≤0•075mm/a,不銹鋼的腐蝕速率≤0•010mm/a。
5•3•2黏附速率
黏泥主要是指微生物黏泥,在冷卻水中由于水中溶解的營養(yǎng)源而引起細菌、霉菌、藻類等微生物群的增殖,并以這些微生物為主體,混有泥沙、無機物和塵土等,形成附著的或堆積的軟泥性沉積物。冷卻水系統(tǒng)中的微生物黏泥不僅會降低換熱器和冷卻塔的冷卻作用、惡化水質(zhì),而且還會引起冷卻水系統(tǒng)中設備的腐蝕和降低水質(zhì)穩(wěn)定的緩蝕、阻垢和殺生作用。為了減少微生物黏泥,按照國標《石油化工給水排水水質(zhì)標準》(SH3099-2000)的規(guī)定,要求化工系統(tǒng)碳鋼管黏附速率≤15mg/(cm2•月),煉油系統(tǒng)的碳鋼管黏附速率≤20mg/(cm2•月)。
5•3•3微生物數(shù)量控制
含有微生物的補充水不斷進入循環(huán)冷卻水系統(tǒng),與此同時,冷卻塔中從上面噴淋下來的冷卻水又從逆流相遇的空氣中捕集了大量的微生物進入冷卻水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)中充沛的水量為這些進入的微生物的生長提供了可靠的保障。冷卻水的水溫通常被設計在32~42℃之間(平均溫度為37℃),這一溫度范圍又特別有利于某些微生物的生長。因此,有些冷卻水系統(tǒng)成了一些微生物的一個巨大的捕集器和培養(yǎng)器。為了控制微生物數(shù)量,按照國標《石油化工給水排水水質(zhì)標準》(SH3099-2000)的規(guī)定,要求異養(yǎng)菌總數(shù)≤1×10E+5個/mL。
篇5
關鍵詞：循環(huán)冷卻水 化學藥劑 化學處理
1 冷卻水處理技術
循環(huán)水系統(tǒng)中所遇到的腐蝕、結垢、生物污垢這幾個問題，采用水處理技術是能夠解決的。也只有采用冷卻水處理技術，冷卻水循環(huán)后的技術經(jīng)濟效益才能充分發(fā)揮。所謂冷卻水處理技術，是指針對循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)、設備材質(zhì)、工況條件選擇緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑正確匹配組成水處理配方。提出工藝控制條件、提供相應的清洗、預膜方案等。把這一全過程稱為冷卻水處理技術。其中將緩蝕劑、阻垢劑、分散劑等組成配方，確定適宜的工藝控制條件，進行循環(huán)冷卻水的基礎處理和正常運行處理，這是冷卻水處理技術的主要內(nèi)容。
冷卻水處理中所用的緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑等化學品可統(tǒng)稱之為水質(zhì)穩(wěn)定劑。這些化學品的研究開發(fā)、生產(chǎn)是循環(huán)水處理的基礎。沒有先進的、性能優(yōu)良、價位適中的水質(zhì)穩(wěn)定劑就根本談不上現(xiàn)代的循環(huán)水處理。因此，這些水質(zhì)穩(wěn)定劑的研究和生產(chǎn)一直是水處理界關注的熱點。
2 中國冷卻水處理技術及水質(zhì)穩(wěn)定劑的發(fā)展
中國冷卻水處理技術的發(fā)展，是隨著大型化肥石油、化工、冶金裝置的引進而發(fā)展起來的，起步較晚，比發(fā)達國家晚30～40年，但堅持自己的發(fā)展 道路，瞄準國外的發(fā)展趨勢，結合國情進行研究和應用，因此起點高、發(fā)展快，到目前為止，中國已經(jīng)開發(fā)成功：①傳統(tǒng)磷酸鹽配方；② 磷系復合配方；③ 磷系堿性水處理配方；④ 全有機配方；⑤ 鉬酸鹽水處理配方；⑥硅酸鹽水處理配方。其中磷系堿性水處理配方和全有機配方是當前國內(nèi)處理技術的主體。這些水處理技術在實際工業(yè)應用中達到較高的水平。設備的腐蝕率、污垢熱阻這兩個主要技術指標均可達到國際先進水平，已在許多大型引進裝置中實現(xiàn)水處理技術和藥劑國產(chǎn)化。
水質(zhì)穩(wěn)定劑的發(fā)展是隨著現(xiàn)代冷卻水處理技術的發(fā)展而發(fā)展的。發(fā)展歷程，大體上講是70年代打基礎，80年代大發(fā)展，90年代上水平這樣一個發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)有水質(zhì)穩(wěn)定劑生產(chǎn)廠家不低于200家，主要技術依托于天津化工研究院和南京化工大學。但具有一定規(guī)模和自身開發(fā)實力的廠家也只有幾家。從技術上講少數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術已處于國際領先水平或國際先進水平；部分產(chǎn)品處于80年代國際水平；相當一部分產(chǎn)品特別是大宗產(chǎn)品的生產(chǎn)技術仍處于國外60、70年代的水平。
循環(huán)冷卻水處理用阻垢緩蝕劑一般由分散劑、有機膦、緩蝕劑等組成。下面就幾種單體的發(fā)展和趨勢作一簡述。
2.1 分散劑
阻垢緩蝕劑配方中分散劑的選擇和比例，對其阻垢和各組份之間配伍、協(xié)同性能具有至關重要的影響。
2.1.1 起步階段
60年代，開始使用的阻垢分散劑主要是木質(zhì)磺酸鈉等，它們有一定阻垢作用，能部分解決水垢沉積和鋅鹽穩(wěn)定問題，但遠遠滿足不了生產(chǎn)廠家對阻垢性能的要求。
2.1.2 聚羧配使用階段
70年代，開始使用聚丙烯酸類聚合物，同時將具有優(yōu)良緩蝕性能的有機膦如HEDP、ATMP等復合使用。70年代后期，多元羧酸共物阻垢分散劑開始大量出現(xiàn)，使阻垢分散劑上了一個新的臺階。圖1和圖2表明了一些共聚物阻CaCO3和Ca3(PO4)2結果，顯示了這類共聚物的優(yōu)良的阻垢分散性能。
2.1.3 多官能團共聚物使用階段
80年代，隨著環(huán)保對排污的限制和循環(huán)水濃縮倍數(shù)的提高，各種高性能的共聚物阻垢分散劑不斷出現(xiàn)，尤其是含磺酸、膦酸和其它官能團的共聚物，因其性能優(yōu)良已引起普遍關注和應用。美國的Calg on、Nalco、Betz、Rohm&Hass，日本的栗田，德國的Hass Geffers Colgue等公司，在開發(fā)有機磺酸、不飽和羧酸二元共聚物的基礎上，已向磺酸、羧酸和膦酸基官能團的三元或多元共聚物的發(fā)展 ，其性能比二元共聚物大大提高。國內(nèi)目前也有廠家開發(fā)出三元和四元共聚物，應用表明，其完全可代替T-225等產(chǎn)品。
2.2 緩蝕阻垢劑
2.2.1 有機膦酸鹽
有機膦酸鹽由于結構穩(wěn)定的磷酸根含量低，減少了形成磷酸鈣垢的危險，也減輕了環(huán)境富營養(yǎng)化污染的壓力，在70年代得到迅速發(fā)展 。目前大多數(shù)阻垢緩蝕劑配方中含有HEDPATMP等有機膦酸。
南京化大工學沈鴻禮教授于1999年開發(fā)出了二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)，試驗表明，DTPMP對鈣的容忍度大幅度提高，在幾個廠的應用表明，它完全可以替代HEDP、ATMP、EDTMP等常見有機膦酸，它的應用可以解決高濃縮倍率的循環(huán)水冷卻水處理的阻垢問題，具有良好的應用前景。
2.2.2 低磷使用階段
80年代，由于環(huán)境保護要求限制磷的排放，開始注意低磷、非重金屬緩蝕劑的發(fā)展。一方面加強含磷量更低的阻垢緩蝕劑的開發(fā)和應用，如2-膦酸丁烷-1，2.4三羧酸(PBTCA)和羧基膦基乙酸(HPAA)，PBTCA的含磷量只是HEDP的38.2%。另一方面有機膦酸鹽與其它非磷藥劑的復合也得到了新的發(fā)展，使配方中的磷含量有較大幅度降低。如鉬系、硅系、鎢系水處理配方。
2.3 殺生劑
2.3.1 氧化性殺生劑
這是最早使用的一類殺生劑，其中使用最為廣泛的氯氣和次氯酸鹽，它們對水中的微生物有優(yōu)良的殺滅作用和抑制作用。但是它們的殺生作用受水的pH值影響較大，pH值越高，殺生作用越差，同時ClO-會與B30銅管中的鎳反應，使B30銅管產(chǎn)生腐蝕，故高濃縮倍率循環(huán)水高pH值情況下，一般不使用Cl2及次氯酸鹽。取而代之的是二氧化氯，ClO2不但具有適宜pH范圍廣，抑制微生物的能力比Cl2強，同時還具有剝離性能。近幾年，ClO2在循環(huán)冷卻水處理中的應用越來越多，其生產(chǎn)和應用技術發(fā)展很快。
2.2.3 非氧化性殺生劑
循環(huán)冷卻水處理中氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑必須交替使用，以防止循環(huán)水中微生物對其產(chǎn)生抗藥性。非氧化性殺生劑所用的主要有季胺鹽、異噻唑啉酮、戊二醛等。季胺鹽由于使用時產(chǎn)生泡沫多，容易形成假水位，且與阻垢緩蝕劑相容性差，近來在電力系統(tǒng)中已基本不單獨使用。在高濃縮倍率循環(huán)冷卻水中，戊二醛復合殺生劑和異噻啉酮具有較好的性價比。目前已在多個廠應用中得到證實。
3 提高循環(huán)冷卻水濃縮倍率的方法
四川省火電廠循環(huán)水的補充水質(zhì)較為接近，其水質(zhì)大體為：
Ca2+：2.0～4.0堿度：2.0～4.0 mmlo/L
Cl-：＜50 mg /LSO42-＜100 mg /L
pH：7.0～8.0
試驗表明，如不加酸調(diào)pH，只進行投加阻垢緩蝕劑和殺生劑進行水質(zhì)穩(wěn)定處理，極限濃縮倍率一般不會超過3.8，經(jīng)濟濃縮倍率一般為2.5～3.4，如需要提高濃縮倍率達到節(jié)水的目的，同時又保證循環(huán)水系統(tǒng)良好的阻垢、緩蝕、殺生性能，可以從以下幾個方面進行選擇。
3.1 加酸處理
循環(huán)水投加硫酸，降低堿度，同時投加阻垢緩蝕劑進行循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕處理，這是高濃縮倍率循環(huán)水處理較為成熟的方法。但有許多廠雖然有加酸設備，但使用的不多，究其原因，運行的濃縮倍率不高，只投加阻垢緩蝕劑可以達到良好的阻垢緩蝕效果；同時投加硫酸時，由于濃硫酸具有強腐蝕性，操作不當易引起灼傷；對加酸管道腐蝕性強，易引起管道腐蝕穿孔。
但是，如四川幾個敞開式循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率大于3.5，目前情況必須投加硫酸進行輔助處理，否則提高濃縮倍率運行的經(jīng)濟性和可靠性將很難得到保證。
3.2 低磷阻垢緩蝕劑配方
在進行阻垢緩蝕劑配方的篩選時，必須考慮其組份間的配伍、相容、增容性能。同時在高濃縮倍率運行條件下，還應使用低磷配方，低磷配方一個方面要求開發(fā)的阻垢緩蝕劑本身含磷量低，另一方 面要求循環(huán)水中含磷量低，使其排污水符合環(huán)保要求。從目前國內(nèi)現(xiàn)有水穩(wěn)劑單體看，含AMPS基團的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等應在配方中得到應用。而T225、聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等應被取代。
3.3 補充水軟化處理
對補充水部分或全部進行軟化處理，降低循環(huán)水成垢離子濃度(Ca2+)，對提高循環(huán)冷卻水濃縮倍率是有好處的。從可行上講，部分補充水進行軟化處理是可行的。一方面軟化處理設備投資和運行成本可以降低。另一方面對循環(huán)水防腐有利，具體處理多大比例，需要通過試驗確定。
3.4 循環(huán)水旁流處理
對部分循環(huán)水進行旁流處理有兩種方法：一是對部分循環(huán)水進行軟化處理。二是對部分循環(huán)水進行自動過濾處理。第二種方法在高濃縮倍率運行電廠中已有應用。特別近年來自動反洗過濾的出現(xiàn)，使其應用得到了較快的推廣。
4 循環(huán)水監(jiān)測技術
4.1 循環(huán)水自動加藥
高濃縮倍率循環(huán)水由于其緩沖性小，保證循環(huán)水的正常、穩(wěn)定加藥至關重要。循環(huán)水自動加藥就其原理主要有兩種：一是利用熒光系統(tǒng)技術的自動監(jiān)測加藥系統(tǒng)。二是利用循環(huán)水電導變化控制水中藥劑濃度的自動加藥系統(tǒng)。通過自動加藥系統(tǒng)能控制循環(huán)水系統(tǒng)中的藥劑濃度的目標管理在很小范圍內(nèi)，從而達到平衡操作，使藥劑發(fā)揮最大的作用和節(jié)約用藥的目的。
4.2 凝汽器腐蝕、結垢檢測
循環(huán)水系統(tǒng)現(xiàn)場檢測主要是通過安裝旁路掛片、小型換熱器以及腐蝕、結垢檢測儀等，直接觀察冷卻水系統(tǒng)的腐蝕和結垢情況、生物粘泥形成情況，從而判斷已采用的循環(huán)水處理方案是否正確。
河北電力試驗研究院化學室研制的CDH循環(huán)水在線檢測儀在江油發(fā)電廠330 M機組上已經(jīng)成功應用。它對冷卻水系統(tǒng)結垢、腐蝕、粘泥滋生等可進行直接觀察，同時通過連續(xù)測定污垢熱阻可定量反映凝汽器銅管熱交換情況，對保證循環(huán)水系統(tǒng)有效處理，保障機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行具有重要的意義。
4.3 濃縮倍率的測定
篇6
關鍵詞循環(huán)冷卻水 細節(jié)處理 優(yōu)化設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
冶金行業(yè)是工業(yè)用水大戶，這些行業(yè)的生產(chǎn)用水中冷卻水用量占90%以上，其循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水量又占整個工程項目一次用水(新鮮水)量的60%一70%，因此工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的細節(jié)化處理及優(yōu)化節(jié)能設計顯得尤為重要。
各行業(yè)工業(yè)企業(yè)準入條件對水的循環(huán)利用率有明確的要求，清潔生產(chǎn)標準中的技術指標要求也對工業(yè)用水重復利用率給予限定。工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設計是工業(yè)企業(yè)設計的重要部分。卜文結合有關規(guī)范和結合工程經(jīng)驗，對工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設計中容易遺漏的細節(jié)加以描述，對涉及到相關專業(yè)的設計細節(jié)加以說明，并對循環(huán)水的清洗預膜和排水、安全生產(chǎn)和節(jié)省投資方而的設計細節(jié)加以分析。以期為工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設計提供參考。
1設計細節(jié)優(yōu)化
1.1冷卻塔的優(yōu)化設計
（1）冷卻塔是循環(huán)給水系統(tǒng)的重要設備，而冷卻塔的布置又是影響冷卻效果的關鍵因素。但在實際工程中，總會出現(xiàn)隨意擺放冷卻塔的現(xiàn)象。在《工業(yè)循環(huán)水冷卻設計規(guī)范》(GB/T 50102-2003)中第2.1.1條，已明確規(guī)定冷卻塔在廠區(qū)總平而布置中需考慮的因素，并在2.2章節(jié)、2.3章節(jié)和2.4章節(jié)的相關條目中明確了各式冷卻塔的布置要求。冷卻塔之間或塔與其他建筑物之間的距離，除了應考慮塔的通風要求、塔與建筑物之間的相互影響外，還應考慮廠區(qū)建筑物平立而的協(xié)調(diào)等諸多因素。所以切記在循環(huán)水設計中，充分考慮冷卻塔的布置以達到最佳通風效果。
（2） 按照《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB50050-2007)中第3.2.11條有關要求，冷卻塔水池出水口或循環(huán)冷卻水泵吸水池前，應設置便于清洗的攔污濾網(wǎng)。但在設計過程中，特別是對于間冷開式系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水泵的吸水池前，設計人員通常忽略攔污濾網(wǎng)的設計，加大了循環(huán)冷卻水在冷卻過程中帶入雜物的可能性.甚至造成換熱器的嚴重堵塞。
1.2 水泵及循環(huán)水池的優(yōu)化設計
(1)在進行離心泵吸水井設計時，吸水喇叭口的位置擺放也尤為關鍵，吸水喇叭口中心的懸空高度、淹沒深度及與建筑物的距離，在《泵站設計規(guī)范》( GB 50265-2010 )第9.3.3條有非常明確的規(guī)定。這一條是從運行狀態(tài)和工程造價出發(fā)，在保證水泵進水管有較好的流態(tài)，使其流速分布均勻，避免進水池出現(xiàn)漩渦的前提卜考慮節(jié)省投資。如:懸空高度過小會使進口處水流過于彎曲，水頭損失增加，水泵效率降低;懸空高度過大，吸水井底板過深，增加工程造價。
(2)在泵房進行管道安裝時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)管道從電機上方穿過。按照《室外給水設計規(guī)范》( GB 50013-2006中第6.6.2條有關要求，循環(huán)水泵房內(nèi)的架空管道敷設時，不得阻礙通道和跨越電氣設備。這是從方便操作和考慮安全運行兩個角度出發(fā)而提出的要求。設計人員在處理管道設計的細節(jié)時，在保證操作通道的前提卜，應及時與電力等專業(yè)對圖，以保證電氣設備的安全運行。
(3)半地下式循環(huán)水泵房，其泵坑內(nèi)至設有滅火器的泵房地而通道的距離超過滅火器的最大保護距離，但泵坑內(nèi)沒有設置滅火器的，不符合規(guī)范要求。按照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)中第7.1.3條有關要求，滅火器設置點的位置和數(shù)量應根據(jù)滅火器的最大保護距離確定，并應保證最不利點至少在1具滅火器的保護范圍內(nèi)。所以在這種情況下，必須在泵坑內(nèi)設置滅火器。
(4)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB50050-2007)中第3.2.2條指出:間冷開式系統(tǒng)水容積宜小于循環(huán)冷卻水量的1/3但在設計過程中，計算系統(tǒng)的水容積意義不大，而確定循環(huán)水池的容積大小尤為重要。有些專業(yè)人員將水池容積按巧-20 min的循環(huán)水量來進行計算是缺乏依據(jù)的，水池容積應按照系統(tǒng)初次運行時，將水池灌滿水，啟動水泵，當循環(huán)回水至水池，此時水池的水位仍可滿足設計最低液位即可。所以水池容積的計算與管道容積、系統(tǒng)中走水設備的走水部分的容積密切相關。
2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能措施
2.1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水措施
(1)提高工業(yè)用水系統(tǒng)的重復利用率。主要包括改變使用水的方式、提高所用水的重復利用率。改變使用水的方式，可以通過將直流水改變成循環(huán)水，進行重復利用;在生產(chǎn)工藝條件基本不變的情況下可以來實現(xiàn)提高水的重復利用率，這也是工業(yè)節(jié)水前期過程中主要的節(jié)水途徑。但提高水的重復利用率有很多具體的條件，例如一些同生產(chǎn)有關的技術、經(jīng)濟條件等，想要使其達到理想的程度也需要很大努力，因此從總體上要提高工業(yè)用水的重復利用率是一項長期而且艱巨的任務。
(2)改變生產(chǎn)過程工藝、采用節(jié)水措施，實行清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略，合理地進行工業(yè)生產(chǎn)的布局，來提高工業(yè)用水的利用效率，也叫做生產(chǎn)工藝節(jié)水。生產(chǎn)工藝節(jié)水關系到工業(yè)生產(chǎn)的原料路線、生產(chǎn)工藝方法、流程與生產(chǎn)設備、工業(yè)與產(chǎn)品結構、生產(chǎn)的規(guī)模、生產(chǎn)組織和工業(yè)生產(chǎn)布局等等?？偠灾?，生產(chǎn)工藝節(jié)水幾乎深入地涉及工業(yè)生產(chǎn)的各個方面，所以，工藝節(jié)水更為復雜、更加長遠、更加艱難的任務。
2.2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能措施
(1)引進先進的節(jié)電設備和工藝，開發(fā)經(jīng)濟性高的生產(chǎn)運行控制方法。將變頻技術應用于需要調(diào)速的工藝生產(chǎn)中來調(diào)節(jié)控制風機水泵等設備具有較好的節(jié)能效果，變頻調(diào)速技術具有非常顯著的節(jié)電效果，并且該技術有優(yōu)良的調(diào)速性能、廣泛的生產(chǎn)適用性、能夠延長設備使用的壽命、減少生產(chǎn)過程驅(qū)動設備故障發(fā)生率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量等優(yōu)勢;對于不需要調(diào)速和控制的用電工藝設備，應采用節(jié)電設備來實施節(jié)電改能;采用高效的節(jié)能的設備能給整個系統(tǒng)工藝帶來長期的生產(chǎn)用電成本節(jié)約，例如采用高效的節(jié)能電機、高效節(jié)能燈、高效節(jié)能變壓器等等，是節(jié)約電耗的一條非常有效的途徑。
(2)提高企業(yè)的用電管理水平是工業(yè)生產(chǎn)節(jié)電措施中投入少、產(chǎn)出多的有效方法。建立電能計量措施和制定用電有效工作目標是工業(yè)生產(chǎn)節(jié)電的基礎;工程項目設計和用電運行管理控制來提高工業(yè)生產(chǎn)自然功率因數(shù)是實施管理節(jié)電最有效的途徑。
(3)應用無功補償來提高功率因數(shù)是系統(tǒng)節(jié)電和提高電能利用率的基本途徑。包括進行無功補償來提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù);應用無功補償方式提高節(jié)電效率。
3關于安全生產(chǎn)與節(jié)省投資的設計細節(jié)
(1)在泵房集水坑內(nèi)的潛水泵出水管上應設置相關止回閥，其作用是防止外部排水系統(tǒng)的水倒流至泵房，避免半地下式泵房被淹沒，保障泵房的整體運行安全。此外，在止回閥后還應設置檢修時使用的手動蝶閥或截止閥等閥門。
(2)在循環(huán)水系統(tǒng)中，由于停泵等原因，使流速發(fā)生突然變化而造成水錘的現(xiàn)象時有發(fā)生。目前為消除水錘采用的最常用的方式有:采用水錘消除器或泄壓保護閥等泄壓保護措施;采用管力閥、緩閉蝶式止回閥等水力控制閥等控制流速的措施。另外還有一些簡單的輔助措施，如:盡量縮短管道長度;在合適位置加裝一組閘閥(蝶閥)和排氣閥。這些方式都能很好地消除停泵水錘，有力保障循環(huán)水系統(tǒng)的運行安全。
(3)有些大型的循環(huán)水系統(tǒng)，由于水池補水管和循環(huán)水給水管管徑較大，專業(yè)人員設計時，亦將水池的溢流水管管徑相應加大，導致后續(xù)廢水排水管道管徑全部加大，直接增加了工程投資。實際上沒有必要，循環(huán)水溢流水管管徑應按照以卜兩個因素考慮:正常溢流水量。②循環(huán)水池超過有效水深部分的體積是否可消化系統(tǒng)內(nèi)事故或檢修排空時需要排放的水量，如果可以消化，則循環(huán)水溢流水管管徑按正常溢流水量來選擇即可。
4 結語
若要使工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的設計更加合理，需要考慮施工、試運行、生產(chǎn)安全、造價等諸多因素。而工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)設計細節(jié)化可以使工程施工簡單易行，試運行和清洗排水方便快捷，系統(tǒng)運行監(jiān)控準確，生產(chǎn)安全可靠，并可以達到節(jié)省系統(tǒng)工程造價的目的。
參考文獻
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北京中國建筑工業(yè)出版社，2004.299-310.
篇7
【關鍵詞】循環(huán)；冷卻水；系統(tǒng)；設計；探究
1.前言
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是常見的冷卻系統(tǒng)，以水作為冷卻的介質(zhì)，主要特征是可以循環(huán)使用。目前此系統(tǒng)已經(jīng)在多個行業(yè)領域廣泛應用。通常情況下，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要包括以下幾個部分，冷卻設備、水泵以及管道。其中冷卻設備是最為重要的組成部分，主要包括換熱設備、換熱器、冷凝器以及反應器等。循環(huán)冷卻水工作的原理簡單。在凝汽器中，循環(huán)水將汽輪機排汽冷凝下來，蒸汽在氣化過程中產(chǎn)生的熱量被帶走，并且在凝汽器中形成高度真空，這是降低汽輪機的排汽壓力的關鍵所在，是其正常運轉(zhuǎn)不可缺少的。這個過程是保證汽輪機理想焓降增大的過程，可以起到明顯的增加功率的作用。另外，如何合理的設計冷卻水系統(tǒng)也是至關重要的。通常情況下，冷卻水系統(tǒng)在設計過程中應該充分考慮是否能夠保證汽輪機在其它條件相同下具有最大的出力。只有這樣，在整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的過程中，汽輪機才可以實現(xiàn)其功能的高效發(fā)揮，才能夠保證使用的安全性與經(jīng)濟性。
2.冷卻塔在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應用
冷卻塔是循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中常見的設備。在我國南方，水分充足并且河流較多，通常情況下會選擇直流系統(tǒng)。但是，北方地區(qū)由于氣候干燥，水分稀少便不適合采用這種設置。為了節(jié)約用水，北方冷卻水系統(tǒng)中通常設置冷卻塔，以此達到使升溫后的水經(jīng)過冷卻塔降溫后再進入凝汽器和輔機的作用，進而實現(xiàn)循環(huán)利用。在我國的北方地區(qū)，大中型電廠中自然通風雙曲線型冷卻塔成為電能產(chǎn)生過程中必不可少的設備，甚至成為我國北方地區(qū)電廠的標志性設備。
盡管能夠循環(huán)的冷卻塔具有一定的優(yōu)勢，較好的實現(xiàn)了節(jié)約水資源的目標，但是仍然需要使用一定的水資源。伴隨著社會的發(fā)展以及技術的進步，這一方式也難以滿足社會發(fā)展的需求。因此，機械通風直接空氣冷卻系統(tǒng)已經(jīng)成為新形勢下的選擇。
但是，我們應該充分認識到直接空冷凝汽器在使用過程中的局限性。這一裝置的安裝較為復雜，通常安裝在汽機間外的高架平臺上，其它附屬設備及軸承冷卻仍然采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。通常情況下冷卻塔的布置有廠區(qū)地面布置和廠房運煤層布置兩種方式。但是，具體情況應該根據(jù)冷卻水量的大小進行確定。
3.冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的相關技術以及可靠性分析
構成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的裝置較為復雜，每個系統(tǒng)之間通過密切的協(xié)調(diào)配合才能維持整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。各系統(tǒng)之間存在工作原理、系統(tǒng)控制方法、設備制造工藝及安裝方式之間的差異，這也就引起了每個裝置能量流失方式的不同。因此，在對能力轉(zhuǎn)移、流失以轉(zhuǎn)換效率進行分析的基礎上，我們可以選擇不同的節(jié)能技術。在目前的技術水平下，對電源裝置本身的優(yōu)化是最簡單和最高效的節(jié)能方式。另外，變頻調(diào)速、高效水泵及水動能也是實現(xiàn)節(jié)能的有效手段。每種節(jié)能手段的側(cè)重點不同，其中變頻調(diào)速控制是從系統(tǒng)控制優(yōu)化角度進行節(jié)能優(yōu)化； 而水泵節(jié)能較為復雜，需要通過改造設備與改善設計效果實現(xiàn)節(jié)能。水動能冷卻塔則是充分利用管網(wǎng)中水動能余量進行能量二次利用[1]。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的可靠性是關系其能否正常運轉(zhuǎn)的重要因素。但是，其可靠性高低與多種因素密切相關。通常情況下，組成系統(tǒng)的各個設備的可靠性是極為重要影響因素。另外，不可忽視的是各個系統(tǒng)之間的連接方式也會影響到整個系統(tǒng)的可靠性。而提高設備可靠性的手段主要包括保證制造廠的機加工水平、設計水平、材料性質(zhì)等。另外，為了提高系統(tǒng)的可靠性，一般均要進行可靠性設計。尤其應該對循環(huán)水泵的配置及連接等關鍵環(huán)節(jié)進行檢查，一般設置兩臺或三臺循環(huán)水泵，其中一臺備用，連接采用冗余方式并聯(lián)連接，實踐證明這是可靠性較高的方式。在對設備連接可靠性理論深入研究的基礎上，我們認為并聯(lián)連接方式的可靠性與并聯(lián)設備的個數(shù)、并聯(lián)設備的可靠性以及轉(zhuǎn)換開關的可靠性有關。并聯(lián)設備的個數(shù)越多，并聯(lián)設備的可靠性越高，整個并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性就越高[2]。
4. 做好循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設計的策略
第一，循環(huán)冷卻系統(tǒng)存在的一個顯著問題是冷卻塔進水量大于出水量。這一現(xiàn)象給溢流的出現(xiàn)以及水流失埋下了巨大隱患。在實際運行中，更難以把握的是這一現(xiàn)象難以被及時發(fā)現(xiàn)，無法做到及時發(fā)現(xiàn)問題和處理問題。即使當發(fā)現(xiàn)問題時，控制起來難度仍然較大。通常玻璃鋼冷卻塔的接水盤較淺，只有進水管和出水管的接口，這成為是溢水現(xiàn)象出現(xiàn)的重要原因。如果冷卻塔進水量大于出水量，溢流是通過接水盤邊流出。如果在冷卻塔接水盤的外圈地面砌擋水檻則可以較好的避免溢水現(xiàn)象的出現(xiàn)。通常情況下?lián)跛畽懙母叨仍O置為200- 300mm較合適。擋水檻內(nèi)設地漏，溢流水通過地漏管道流到循環(huán)水池，避免了水的流失。另外，還可以采取以下措施避免這一情況的發(fā)生。有經(jīng)驗的運行人員在零米層可以觀察到有無溢流發(fā)生，并且根據(jù)工作經(jīng)驗結合實際情況根據(jù)溢流水量的大小，用水泵出水閥門調(diào)節(jié)，使冷卻塔的進出水流量平衡。
第二，保證空氣的順暢排出。排水管道排氣原理在實際應用中具有較好價值，實際操作中需要在立管的底部和中間部位接排氣管，這一位置排氣管可以較好的實現(xiàn)氣和水在不同管道中流動，保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。另外，使排氣管出口高出冷卻塔接水盤約500mm左右也是一種較為可行的方法。
第三，合理設置冷卻塔的進出水管道。通常情況下，進出水管道在運煤層，需要做好預防冷卻塔結冰的工作。因此，如何正確設置連通管及閥門，通過閥門調(diào)節(jié)使循環(huán)水不進塔是避免冷卻塔結冰的關鍵所在。另外，這種設置也保證了冷卻塔檢修的充足時間，是提高設備使用效率、延長使用壽命的重要途徑。通常情況下，我們認為只要循環(huán)水溫經(jīng)室內(nèi)管道自然散熱后，能滿足冷卻設備進水溫度要求，就可采用循環(huán)水室內(nèi)循環(huán)散熱方案[3]。但是，在應用中需要具體問題具體分析。
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的工作方式以及穩(wěn)定性對冷卻水溫度有較大的影響。目前的冷卻水系統(tǒng)組成結構復雜并且一般采用閉式循環(huán)方式。機力通風塔、自然通風塔以及噴水冷卻池等成為冷卻水循環(huán)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)必不可少的組成設備，保證這些設備的可靠性是提高系統(tǒng)運行質(zhì)量的重要因素。
5.結語
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)越來越廣泛用于各行業(yè)中，在工程設計中應根據(jù)實際需要，充分考慮循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水節(jié)能的特點，做好系統(tǒng)設置、管道設置等方面的工作，以降低水資源的消耗、減少不必要的能量消耗為基本原則，做好循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的設置。
第一，保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和節(jié)約性。凝汽器中采用適當?shù)膹娀瘋鳠岽胧┦翘岣呓?jīng)濟性較為可行的辦法。改膜狀凝結為珠狀凝結是較為常見并且效率較高的方法，換熱系數(shù)可提高數(shù)十倍。
第二，冷卻水進口時盡量保持其處于低溫狀態(tài)。這是實現(xiàn)節(jié)能與高效的重要環(huán)節(jié)。冷卻設備從很大程度上關系到冷卻效果，因此在保證冷卻水進口溫度的同時還要科學的選擇設備。
第三，進行科學的可靠性評價。從各個環(huán)接出發(fā)，采取可行措施，通過保證軟件的容錯功能實現(xiàn)可靠性的提高。
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篇8
關鍵詞：循環(huán)冷卻水 水質(zhì)穩(wěn)定劑 緩蝕 阻垢
1 化肥循環(huán)水系統(tǒng)運行現(xiàn)狀
我公司化肥廠循環(huán)水系統(tǒng)原用水穩(wěn)劑Z851是公司研究所于20世紀80年代初期針對當時化肥系統(tǒng)運行工況研制開發(fā)的一種鉬磷鋅系水穩(wěn)劑。該水穩(wěn)劑對當時化肥廠的水處理起到了一定的積極作用。但隨著時間的推移，化肥循環(huán)水系統(tǒng)的運行工況和水質(zhì)狀況都起了一系列的變化，Z851在應用中日漸暴露其不足，其主要表現(xiàn)為：缺少對銅換熱器的緩蝕能力，碳鋼腐蝕嚴重，結垢現(xiàn)象也較為突出，部分高溫水冷器夏季有冷卻不下來的現(xiàn)象，現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)超標嚴重。表1、表2分別是化肥廠使用Z851水穩(wěn)劑條件下現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和水冷器垢樣分析結果。
從表2數(shù)據(jù)來看：銅和不銹鋼水冷器垢樣中的結垢因子（CaO+MgO+P2O2）都在40％以上，ZnO質(zhì)量分數(shù)在20％以上，說明循環(huán)水系統(tǒng)中結垢和鋅鹽沉積都相當嚴重[1]；而碳鋼水冷器垢樣中的Fe2O3含量又反映出碳鋼的腐蝕也是不容忽視的，從表1數(shù)據(jù)又同時印證系統(tǒng)結垢腐蝕的嚴重性。這說明使用Z851水穩(wěn)劑，其緩蝕阻垢性能都已遠不能滿足目前化肥循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行狀況，為此研制開發(fā)新型水穩(wěn)劑勢在必行。
2 新型水穩(wěn)劑的實驗室研制
化肥廠循環(huán)冷卻水的補充水有兩種水源：水庫水和河道水，具體水質(zhì)數(shù)據(jù)見表3，一般現(xiàn)場使用時是一種水源單獨補加，當某種水源供水不足時，再換用另一種水源，但兩種水都是超低硬度、低堿度的強腐蝕性水，經(jīng)濃縮5－7倍后，仍有一定的腐蝕性，又呈現(xiàn)較強的結垢趨勢，這對開發(fā)新水穩(wěn)劑提出了更高的要求，要求其不僅有優(yōu)良的緩蝕性能，同時有很好的阻垢分散性能。
表1 化肥廠近兩年現(xiàn)場監(jiān)測試管數(shù)據(jù) 年份 碳鋼試驗 銅試驗 腐蝕速率／
（mm·a-1） 粘附速率／
(mcm) 腐蝕速率／
（mm·a-1） 粘附速率／
(mcm) 1998 0.2268 18.22 1999 0.2473 29.17 0.2229 10.58 總公司標準
(550℃灼減) w
(950℃灼減) w
(酸不溶物) w
(CaO+MgO) w
(P2O5) w
(Fe2O3) w
(Al2O3) w
篇9
1引言
在我國北方地區(qū)，冬季寒冷，氣溫較低，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在凍結的問題，考慮到循環(huán)冷卻水對工業(yè)的重要性，以及用水量大、補水量小的特點，有必要對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采取防凍措施。本文將結合北方地區(qū)的工程應用實例來討論循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的防凍措施。
2工程背景
(1)工程一
該工程為軟水閉式循環(huán)水系統(tǒng)，位于青海省某地，自然條件如下:位于青藏高原溫帶半干旱氣候區(qū)，海拔在25252700 m之間。多年平均氣溫3.9℃，最熱月(七月)平均氣溫14.6℃，極端最高氣溫33.4℃，最冷月(一月)平均氣溫一8.9℃，極端最低氣溫一33.7℃;最大季節(jié)凍土深度130〔二。
(2)工程二
該工程為脫鹽水閉式循環(huán)水系統(tǒng)，位于內(nèi)蒙古某地，自然條件如下:海拔約1250 m，冬季嚴寒而漫長，春季干旱少雨且風沙大，年平均氣溫5.58.0℃X2000年一2010年數(shù)據(jù)，下同)，最冷月(一月)平均氣溫一10.7℃，極端最低氣溫一32.3℃，最熱月(七月)平均氣溫21.8℃，極端最高氣溫38.1℃。最大凍土深度171 cmo
3防凍措施
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常用的防凍措施有:放空(輔助吹掃)、保溫、伴熱。埋地管道(循環(huán)水管道除外)通常布置在凍土層以下，管道地點設置放空，放空閥設在保溫的閥門井內(nèi)。地卜的設施，一般系統(tǒng)會在低點設置停車或檢修用的放空管和放空閥門，有條件的可以將設備、管路設置在采暖房間內(nèi)，否則對于放空管和系統(tǒng)中的死水段，需要盡量減小死水段的長度并考慮保溫。以循環(huán)水的停留時間為不凍結的允許停留時間tFlPtFr〕計算保溫層厚度，若計算結果超過保溫層的經(jīng)濟厚度，此時尚需設置伴熱。伴熱方式有蒸汽伴熱、熱水伴熱和電伴熱。蒸汽伴熱和熱水伴熱需要鋪設較長的管道，管材和安裝費較高，伴熱的溫度不穩(wěn)定。
電伴熱有兩種:恒功率伴熱和變功率伴熱。前者采用伴熱帶以電阻絲為發(fā)熱元件，發(fā)熱功率恒定不變，配置溫控器和溫度傳感器，溫控器根據(jù)溫度傳感器的檢測值來控制電路的通斷。由于溫度傳感器檢測的只是某點的溫度，因此控制存在一定的不精確性，比較適合長輸管線的伴熱。變功率伴熱采用的是自限溫伴熱帶，這種材料具有很高的正溫度熱敏電阻((PTC)特性，其輸出功率能隨伴熱對象的溫度變化自動調(diào)節(jié)，不僅能控制伴熱溫度，還能截取任意長度，且安裝方便，但價錢比較高，比較適合伴熱點多且分散的工程。
3.1給、回水管道及閥門
明敷管道呈階梯狀布置或帶坡布置，盡量避免頻繁的高低起伏，管網(wǎng)的低點集中布置，在低點處設置放空管和放空閥，系統(tǒng)停車時集中放空。有條件時盡量布置在采暖的室內(nèi)以減少全部放空時水量的浪費。埋地敷設的管道帶坡敷設，在最低點處設置放空
管道和閥門。
支管、過濾器等設備的旁通管等的閥門盡量靠近總管設置，死水段根據(jù)需要設放空管道和閥門并保溫，必要時增加伴熱裝置。
工程一中循環(huán)水管道明敷，室內(nèi)不采暖，附近無蒸汽管道。管網(wǎng)低點處集中設置放空管，考慮到操作的便利性，將放空閥設置在操作面1.2 m高處，放空閥前的放空管均采取了電伴熱，由于伴熱點多且分散，伴熱帶采用的是自限溫伴熱帶。
工程二中循環(huán)水管道在埋地段的最低點設置放空管道和閥門，由于主管管徑較大，放空閥離開主管一段距離后設置閥門井，放空管位于凍土層以下，閥門井采用保溫閥門井。露天布置的明敷管道與設備的接口較多，在接口閥門后緊挨著接口閥門設放空管道和放空閥。為盡量減小死水段的長度，放空閥采用帶頸對焊配對法蘭與放空管三通對焊。
管道低點放空設置見圖to3.2換熱設備
濕式冷卻塔冬季部分停運后，由停運冷卻塔負荷的熱水通過旁通管直接進人冷卻水收集池，通過調(diào)整進冷卻塔的熱水比例來保證混合后的出水溫度不致過低而凍結或使后需設備和管網(wǎng)發(fā)生凍結。為防止運行的冷卻塔填料外側(cè)發(fā)生凍結，可在配水系統(tǒng)和填料層的之間設置噴淋系統(tǒng)，噴淋水的水源為系統(tǒng)的循環(huán)回水，水量為循環(huán)水量的2}%左右。為防止冷卻塔側(cè)壁水流導致掛冰增加冷卻塔荷重，或冷水從進風口外溢引起周圍回水臺、檢修平臺等結凍，可在進風口卜部的冷卻塔側(cè)壁設置倒流裝置。
另外，可以考慮將蒸發(fā)空冷器的噴淋泵開啟防止集水盤內(nèi)水結凍，必要時可考慮將集水盤內(nèi)噴淋水放空。
對于露天布置的板式換熱器，可以采取熱水側(cè)長流水，冷媒水放空從旁通管直流的方式。極端氣候條件下，可采取全部保溫甚至伴熱的措施。
另外，對于停運的設備，考慮放空后可設置壓縮空氣吹掃系統(tǒng)，防止殘水發(fā)生凍結或致?lián)Q熱管銹蝕。
工程一采用蒸發(fā)空冷器，自帶集水盤，由于晝夜溫差大，若夜間放空集水盤自天又須重新補水，采用放空的方式不僅增加維護成本還將造成用水的大量浪費，故設備整體設電伴熱。
工程二也采用蒸發(fā)空冷器，不帶集水盤，噴淋水取自系統(tǒng)的補水池，用高壓泵送至噴淋管并設霧化噴頭霧化后進行冷卻可大大減少噴淋水的用量。由于寒冷季節(jié)持續(xù)時間較長，噴淋使用時間較短，故寒冷季節(jié)到來之前將噴淋水管網(wǎng)放空。此種形式不僅降低了設備投資和運行、維護費用，而且也有效地避免了噴淋水的凍結。
3.3供水泵
考慮到供水泵一般都設有備用泵，備用泵前后存在死水段，以及水泵定修等因素，一般布置在采暖的泵站內(nèi)，否則考慮到水泵的重要性，一般在死水段設置放空設施或增加電伴熱裝置。
工程一中泵站采用了電取暖，但考慮到供水泵與備用泵切換等因素，供水泵前后管路均增加了電伴熱，并在低點設置了放空設施。工程二中泵站設置了熱水采暖。
3.4補水系統(tǒng)
補水管埋地部分通常需要設在凍土層以下，明敷部分設在采暖的泵站內(nèi)，否則也需要設置保溫，必要時考慮增加伴熱。
高位水箱設置位置如無采暖，則必須設保溫，必要時考慮增加伴熱。氣壓罐一般設在供水泵前，且與供水泵一并設在采暖的泵房內(nèi)。穩(wěn)壓裝置的進、出水管道防凍措施同穩(wěn)壓裝置。
工程一采用高位水箱進行穩(wěn)壓，由于設置區(qū)域無采暖，高位水箱以及連接的管道全程采用電伴熱。工程二采用氣壓罐進行穩(wěn)壓，氣壓罐設在采暖的房間內(nèi)，無需其他防凍措施。
3.5加藥裝置
通常加藥裝置設置在采暖的泵站內(nèi)，室外明敷或敷設在管溝內(nèi)的加藥管道均設置保溫，必要時增設電伴熱。洗眼器可以考慮和加藥裝置同樣的防凍措施，對設在室外或非采暖房間的洗眼器，盡量選用自排水式洗眼器。
工程一和工程二的加藥裝置及加藥管均布置在采暖的泵站內(nèi)，不需單獨考慮防凍。
3.6過濾器
高速過濾器和淺層砂過濾器一般都設置在過濾器間，室內(nèi)采暖或管道進行保溫。
閉式循環(huán)冷卻水供水泵后一般設置Y型過濾器，該過濾器和供水泵一起設在采暖泵房內(nèi)，無需另外考慮防凍措施。
若自清洗過濾器設在采暖的房間內(nèi)，則無需另外考慮防凍措施;否則，旁通管段需要考慮保溫，必要時增設伴熱，或者也可采取雙閥切斷并放空，具體做法見圖（圖略）。工程一中未設過濾裝置，工程二中考慮到閉式系統(tǒng)運行穩(wěn)定后過濾器的作用不大，故采取過濾網(wǎng)在系統(tǒng)試車前使用，試車后拆除。此法不僅可以節(jié)約投資，也能避免后期的旁通管凍結，閉式系統(tǒng)可以借鑒。
4小結
篇10
關鍵詞：核電站 循環(huán)冷卻水 地連墻 防波堤 中隔堤 護岸
1 工程特點及組成
嶺澳核電站毗鄰已建的大亞灣核電站東側(cè)約1 km的嶺澳村，共分兩期，總規(guī)劃容量為4×1000 MW。一期工程為2臺1000 MW壓水堆核電機組，排水量95 m3/s。兩期完成后4臺機組排水量共220 m3/s(其中考慮廠區(qū)洪水量30 m3/s)，加上大亞灣核電站，系統(tǒng)總排水量為315 m3/s 。大亞灣核電站建造時沒有考慮后續(xù)工程，且大亞灣核電站的循環(huán)冷卻水和低放射性排水流經(jīng)嶺澳核電站的取水前沿海域。而大亞灣海域?qū)儆谌醭绷骱^(qū)，兩廠址附近海域為潮流輻聚輻散處。因此嶺澳核電站的循環(huán)冷卻水取排系統(tǒng)設計具有下面的特點和要求： ①設計須同時考慮兩期工程的取排水需求； ②由于廠址區(qū)域潮流特點，嶺澳增加的220 m3/s流量不能影響大亞灣的取水條件，以確保大亞灣核電站的安全、經(jīng)濟、滿功率發(fā)電的運行要求； ③大亞灣核電站的溫排水通過嶺澳核電站取水口前沿時，嶺澳核電站的取水水溫、流速、水面波動均要滿足設計要求。嶺澳核電站的取排水設計要考慮防滲隔熱要求。取排水系統(tǒng)主要由防波堤、中隔堤、取排水交叉渡槽、護岸等構筑物形成的取水渠道和排水渠道組成。
2 設計標準
(1)核島重要生水（用于核反應堆設備的循環(huán)冷卻水）的設計水位(根據(jù)核電廠安全導則確定)：設計高水位(10%超越天文潮位+可能最大風暴潮增水)等于+6.35 m 珠江口海平面標高(PRD)；設計低水位（10%超越天文潮低潮位+可能最大風暴潮減水+安全裕度）等于-3.50 mPRD。
(2)常規(guī)島循環(huán)冷卻水設計水位：設計位(百年一遇位)等于2.89 mPRD；設計低水位（百年一遇低潮位）等于-2.18 mPRD。
(3)核島循環(huán)冷卻水設計水溫：設計基準水溫30.8 ℃；設計最高水溫34.5 ℃；設計最低水溫11.0 ℃。
(4)常規(guī)島循環(huán)冷卻水設計水溫：設計基準水溫23.0 ℃；設計最高水溫33.0 ℃。
(5)其它要求：①滿足泵房前池水面波動不大于0.3 m的要求，以保證有一個很好的流態(tài)； ②為防止漂浮物及魚類進入渠道，取水頭部處流速接近海流流速，理論斷面處（相應百年一遇低水位條件下，取水頭部入口處的過水斷面）渠道平均流速不大于0.2 m/s。
3 循環(huán)冷卻水取排系統(tǒng)的平面布置原則
濱海核電站的循環(huán)冷卻水取排系統(tǒng)屬于大型海域工程，結合嶺澳核電站工地的現(xiàn)場情況，在循環(huán)冷卻水取排系統(tǒng)的設計上主要遵循下列原則：
（1）平面布置應以核電站總體規(guī)劃為基礎，結合當?shù)氐娘L、浪、流、泥沙（風和浪影響各構筑物結構的安全設計標準，海流影響取水頭部與排水口的平面布置，泥沙含量影響循環(huán)冷卻水取排系統(tǒng)的設計流速）等自然條件，遠近結合，統(tǒng)籌兼顧，與陸域設計協(xié)調(diào)，充分體現(xiàn)技術先進、安全可靠的設計指導思想。
（2）布置方案的重點應放在如何減少兩座核電站的溫排水對取水溫升的影響問題上。取排水口、取排水渠道的位置、型式、朝向應以循環(huán)冷卻水模型試驗、局部整體模型試驗和泥沙淤積分析為根據(jù)，合理布局，滿足取排水工藝要求，有利于安全使用。
（3）進水渠的長周期波動對循環(huán)水聯(lián)合泵站的安全不能造成影響。
（4）因為核電站排洪溝的水直接排入循環(huán)冷卻水的排水渠中，為了不影響已經(jīng)投產(chǎn)的大亞灣核電站的安全運行，所以設計時需保證在百年一遇位+2.89 mPRD 和百年一遇洪水相疊加時，排水渠涌高不超過大亞灣核電站的排水虹吸井的自由流水位+3.15 mPRD。
（5）因交叉渡槽位于大亞灣核電站的排水口位置，所以無論采用陸上施工還是水上施工，交叉渡槽的施工應對大亞灣核電站的排水影響最小。
按照以上的原則，嶺澳核電站的取排水系統(tǒng)選取了西取東排的方式，即嶺澳的取水放在廠區(qū)海域西側(cè)，而排水將嶺澳和大亞灣合二為一，經(jīng)過嶺澳取水口向東排放，取排水系統(tǒng)的平面布置見圖1。
4 試驗分析工作
4.1 循環(huán)冷卻水取排系統(tǒng)方案試驗研究
4.1.1 研究目的
圖1 取排水系統(tǒng)平面布置
分析大亞灣核電站的溫排水對嶺澳核電站進水的影響，選擇排水方案。在取排水總體布局確定后，通過優(yōu)化試驗確定排水渠的長度、排水方向、排水渠斷面、流速以及4 ℃溫升線分布圖，提出最終方案，為工程設計及編寫安全分析報告、環(huán)境影響報告提供依據(jù)。
4.1.2 研究手段
二維數(shù)值模擬計算，全潮整體物理模型試驗，近區(qū)物理模型試驗。
4.1.3 結論
推薦采用明渠西取、兩核電站排水合并后向東排放的取排水布置方案。試驗表明該方案兩核電站的溫排水對它們的取水口頭部水溫都不產(chǎn)生干擾，能有效利用潮流運動特性，將溫排水擴散到較遠的區(qū)域，取水溫度低，對環(huán)境也有利。
4.2 取水頭部與進水明渠波浪模型試驗
4.2.1 試驗目的
驗證取水布置方案泵房前池的波浪擾動及取水流速是否滿足要求，推薦取水口的合理布置方案。并通過取水頭部進水明渠最終布置方案的長周期水面波動的試驗研究，確定取水口防波堤和北導堤的最終長度，驗證長周期波對廠區(qū)安全的影響。
4.2.2 主要結論
（1）無論在小風區(qū)南風向，還是東南風向百年一遇大浪作用下，泵房前池水面波動均小于0.3 m。
（2）取水頭部底寬150 m時，4臺機組同時運行，在百年一遇低潮位時，進水口的平均流速小于0.2 m/s。
（3）由于大亞灣防波堤繞射波的影響，在東南風向浪作用下，泵房前池水面存在明顯的長周期波動，平均升降幅度為1.06 m。因此，在7 m高程的廠區(qū)護岸上需加筑1.2 m高的擋墻。
（4）取水口采用雙堤是必要的。
5 排水渠設計方案優(yōu)化
核電站的循環(huán)冷卻水排水受到溫度與低放射污染。這種溫排水有可能通過排水渠兩岸滲入或者將溫度傳入取水渠道和取水頭部的附近海域，對循環(huán)冷卻水的取水造成溫度與低放射污染。所以排水系統(tǒng)的防滲隔熱的問題是設計的重點，而解決此問題的關鍵在于排水建筑方案的選擇。在初步設計階段，綜合考慮各種因素選用了箱涵方案。后經(jīng)多次設計優(yōu)化，最終采用了地連墻明渠方案，現(xiàn)分別對兩種方案的優(yōu)缺點給予介紹。
5.1 箱涵方案
箱涵方案的最大優(yōu)點是防滲性能好，可以防止大亞灣的低放熱水進入嶺澳的取水明渠。如果低放熱水進入取水明渠，會給核島重要生水水泵及其它設備和相關系統(tǒng)帶來低放污染，而且使核島重要生水取水溫度超過設計溫度，將直接危及核反應堆及整個電廠的安全。但是，箱涵方案也存在下列問題：
（1）在設計高水位（+2.89 mPRD，百年一遇位）時，不能滿足大亞灣核電站排水口虹吸井的自由出流，須對其進行改造。
（2）從施工角度看，箱涵方案須有特大噸位的半潛駁預制。箱涵安裝也須在水下進行，工期長，接頭止水難度大，施工質(zhì)量難以保證。
（3）箱涵須設計檢修閘門和人孔，運行管理復雜。
5.2 地連墻明渠方案
地連墻明渠方案是一種設計創(chuàng)新，它打破常規(guī)的設計理論，在防波堤上設置了柔性地連墻。該方案的優(yōu)點是增加了過水斷面，降低了水位壅高，使最高設計水位不再對大亞灣核電站的排水虹吸井自由出流影響，在運行和檢修方面也有很大的優(yōu)越性。另外，由于柔性地連墻的防滲隔熱效果較好，排水口又遠離取水頭部，所以排水口不需要做特殊的處理，可采用自由排放。這種方案也為干施工方案提供了可能性。地連墻明渠方案的技術難點：
（1）防波堤的波浪穩(wěn)定性：在防波堤的設計理論上，堤心要求有較大的透水性，以減少波浪反射對坡面穩(wěn)定的不利影響。而此方案在防波堤上設計了柔性地連墻，與防波堤設計原理是相反的。
（2）柔性地連墻的抗震強度與穩(wěn)定性：防波堤抗震設計標準為Ⅱ類抗震物項設計，Ⅰ類抗震物項校核。柔性地連墻的作用是防滲，在地震工況下，其強度及穩(wěn)定性是重點關注的問題。
（3）施工的可行性：防波堤上設置地連墻是首創(chuàng)，在含有大塊石且空隙率很大的防波堤上挖槽、成孔、漏漿情況也無先例可以借鑒。
6 各構筑物的設計
6.1 防波堤
防波堤作為兩座核電站的熱水和低放廢水的排水渠導流堤，防止熱水和低放廢水直接沿流程滲入大海；同時也用于保護中隔堤、廠區(qū)護岸、取排水交叉渡槽及聯(lián)合泵房的安全，并保證聯(lián)合泵房取水不受波浪影響。
防波堤采用柔性地連墻防滲，地連墻底標高-15.0 mPRD左右，頂標高4.7 mPRD，厚0.8m，位于防波堤內(nèi)側(cè)中部。根據(jù)陸上施工方案滲流及穩(wěn)定模型試驗論證，在施工期滲流量為0.020 1～0.131 4 m3/(d·m)。而根據(jù)干施工基坑抽干水后現(xiàn)場檢查，柔性地連墻沒有發(fā)現(xiàn)明顯的滲水情況。在正常使用期間，由于排水渠內(nèi)外水頭差很小，所以滲流量會更小。
6.2 中隔堤
中隔堤位于防波堤和廠區(qū)護岸之間，與廠區(qū)護岸和防波堤一起共同組成取排水明渠，防止冷熱水短路。并作為防浪墻的第二屏障，保證聯(lián)合泵房取水不受波浪影響。
中隔堤整體設計要求在設計水位及校核水位下，各部位均穩(wěn)定；在DBF水位（6.35 mPRD ，設計基準洪水位）下。中隔堤堤面允許有一定位移，但不喪失防浪隔熱的基本功能。中隔堤及地連墻均為干式施工。
中隔堤的滲漏采用鋼筋混凝土地連墻防滲，地連墻底標高-13.0 mPRD左右，頂標高為3 mPRD，厚0.6 m，設在中隔堤中部。地連墻根據(jù)地質(zhì)條件打入粘土、粉質(zhì)粘土或泥質(zhì)粉砂巖中3 ～5 m，滲透系數(shù)很小，且排水渠內(nèi)外水頭差很小，故滲流量很小。
6.3 取排水交叉口渡槽設計
取排水交叉口渡槽采用支墩式渡槽結構，下層為嶺澳核電站的取水渠道，上層為大亞灣核電站的溫排水通道。渡槽總長為155.262 m，為雙槽式，上層溫排水通道的斷面尺寸為21.8 m×8.5 m。
6.4 護岸設計
護岸是嶺澳核電站的取水渠道的內(nèi)邊界，也是防浪的第三道屏障保護廠坪的安全。護岸的設計采用典型的塊石斜坡堤，護面采用漿砌石，下設大塊石棱體護腳，頂部設漿砌塊石覆蓋層。在堤心石內(nèi)坡面設計反濾層，以避免因細顆粒的移動而造成廠區(qū)地坪的沉降。采用汽車在陸域向水域中推進的施工方式。
