【正文】 底層510020~石油類表層201000~總鉻表層201000~底層51000圖325 小潮期表層污染因子指數(shù)圖表314 超標率統(tǒng)計表（大潮）類別項目層次樣品數(shù)（個）檢出率（%）超標率（%）指數(shù)范圍pH表層201000~底層51000~DO表層201000~底層51000~COD表層201000~底層51000~活性磷酸鹽表層201000~底層51000~無機氮表層2010025~底層510020~石油類表層201000~總鉻表層201000~底層51000圖326 大潮期表層污染因子指數(shù)圖大潮期，對調(diào)查海區(qū)水質(zhì)影響較大的因子為無機氮，表層有5個站位超出國家二類海水水質(zhì)標準，所調(diào)查的5個底層站中有1個站超出國家二類海水水質(zhì)標準。此海區(qū)溶解氧、化學(xué)耗氧量、總鉻符合國家一類海水水質(zhì)標準，對海區(qū)無明顯污染。綜上所述，小潮期各項污染因子對海域的影響程度依次為：無機氮石油類pH活性磷酸鹽化學(xué)耗氧量溶解氧總鉻。大潮期各項污染因子對海域的影響程度依次為：無機氮活性磷酸鹽pH石油類化學(xué)耗氧量溶解氧總鉻。本次調(diào)查資料中，化學(xué)耗氧量、油類和2002年的調(diào)查資料相近，高于2003年的調(diào)查資料。無機氮和無機磷的濃度相對2002年、2003年的調(diào)查資料有所升高，其中無機氮變化較大，有6個站位超出國家二類海水水質(zhì)標準。與2002年的調(diào)查資料相比，總鉻的濃度降低。表315 歷史資料對比 pH溶解氧（mg/L）化學(xué)耗氧量（mg/L）無機氮(181。g/L)無機磷(181。g/L)油類(181。g/L)總鉻(181。g/L)2002~~~~~~~2003~~~~~~\本次~~~~~~~隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)的建設(shè)，海水水質(zhì)將逐漸受到工業(yè)生產(chǎn)的影響，尤其是港口的影響，水質(zhì)將逐漸變差。如果有可能，海水淡化工程的取水口將盡量避開港池。為保證海水淡化工程的順利進行，應(yīng)密切關(guān)注曹妃甸工業(yè)區(qū)有關(guān)單位對周邊海域水質(zhì)的影響。第三節(jié) 淡化方案的技術(shù)比較從技術(shù)角度講，低溫多效蒸餾和反滲透兩種方案具有明顯區(qū)別，具體如下：一、 對原料水量的需求低溫多效蒸餾海水淡化工藝對原料海水的需求波動較大，在水溫較低的情況，對原海水的需求量約為產(chǎn)水量的2~3倍；在夏季水溫較高的情況下，對原海水的需求量超過產(chǎn)水量的4~6倍。反滲透工藝對原料海水的需求量比較穩(wěn)定，一般為產(chǎn)水量的3倍左右。二、 原水水質(zhì)波動對系統(tǒng)的影響低溫多效蒸餾工藝對原料水水質(zhì)波動的承受能力較強，原料水水質(zhì)波動一般不會影響裝置的正常運行。反滲透工藝對原料水水質(zhì)波動的承受能力較差，尤其當海水富營養(yǎng)化、受油污污染時，反滲透系統(tǒng)容易受到污染，從而導(dǎo)致工程不能正常運行。本工程的取水口設(shè)置在港池內(nèi)。海水污染較為嚴重，不利于反滲透系統(tǒng)的運行。三、 裝置啟動速度低溫多效蒸餾裝置的啟動速度較慢，從預(yù)熱到裝置穩(wěn)定運行一般需要幾個小時；反滲透裝置啟動快捷，一般需要幾分鐘到十幾分鐘。四、 對低溫海水的承受能力低溫多效蒸餾裝置對低溫海水的承受能力較強，只要海水溫度高于冰點，就可以供裝置使用。反滲透工藝對海水溫度敏感，一般來講，海水溫度減低1℃，系統(tǒng)產(chǎn)量將降低3%。當海水溫度低于5℃時，工程無法正常運行。五、 產(chǎn)水水質(zhì)低溫多效蒸餾裝置產(chǎn)品水的含鹽量一般小于10mg/l，經(jīng)混床或EDI處理就可以作為高壓鍋爐補水；反滲透工藝產(chǎn)品水的含鹽量一般在300mg/l左右，經(jīng)過二級反滲透處理后才可以達到低溫多效蒸餾裝置產(chǎn)品水的水質(zhì)。六、 產(chǎn)量的可調(diào)節(jié)性低溫多效蒸餾裝置產(chǎn)水可調(diào)性強，可以在額定值的40%~110%內(nèi)穩(wěn)定運行；反滲透工藝不宜過分降低產(chǎn)水量，以避免反滲透膜受到污染。七、 系統(tǒng)穩(wěn)定性低溫多效蒸餾裝置對環(huán)境的適應(yīng)能力強，故障率低，維護工作量小；反滲透工藝對環(huán)境相對敏感，故障率和維護工作量相對偏高。從兩種工藝的技術(shù)特點看，兩種工藝都適用于本工程。第四節(jié) 低溫多效海水淡化一、 多效蒸餾淡化流程原料水被取出進入海水淡化廠區(qū)，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后，進入的低溫多效海水淡化裝置冷凝器預(yù)熱，被預(yù)熱的海水一部分排放（冷卻水），一部分加入阻垢劑后進入蒸發(fā)器。淡化裝置的產(chǎn)品水經(jīng)后處理進入產(chǎn)品水箱，并通過產(chǎn)品水泵供給用戶，余下的濃鹽水用于曬鹽。使用電廠的蒸汽，作為海水淡化裝置的熱源和抽真空蒸汽。5萬噸/日低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)水量平衡圖如下：低溫多效蒸餾裝置 100,000m3/d 產(chǎn)水50,0000m3/d 原料水取水 至用戶 排出Q= 50,000m3/d 夏季曹妃甸海域的海水溫度較高，還需要約110,000m3/d的冷卻水，該部分冷卻水可以作為反滲透海水淡化的進料水，綜合考慮，海水的總需求量按照210,000m3/d設(shè)計。二、低溫多效蒸餾淡化系統(tǒng)1. 低溫多效海水淡化系統(tǒng)的設(shè)計條件產(chǎn)品水TDS 10mg/l低溫多效海水淡化的總出力 50,000m3/d低溫多效海水淡化的回收率 50%低溫多效海水淡化裝置的設(shè)計水溫 18℃設(shè)備利用率 95％2. 取水及預(yù)處理系統(tǒng)對于低溫多效蒸餾海水淡化裝置，過高或過低的海水溫度都不利于裝置的運行。如果海水溫度過高，將導(dǎo)致原料水需求量增大或系統(tǒng)有效傳熱溫差降低；如果海水溫度過低，將導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低。一般情況下，低溫多效蒸餾適宜的進水溫度為10~28℃。因此，對于本項目，在海水溫度不低于10℃的季節(jié)（春季、夏季和秋季），應(yīng)從電廠冷卻水取水口取用海水；在海水溫度低于10℃的季節(jié)（冬季），應(yīng)使用裝置產(chǎn)品水和濃鹽水對原海水進行預(yù)熱，然后再使海水進入裝置。低溫多效海水淡化裝置對進料水的預(yù)處理要求比較簡單，允許進料水的濁度為20度、游離油不大于1mg/l、游離氯不大于1mg/l。根據(jù)前文的檢測數(shù)據(jù)，曹妃甸海域的海水懸浮物一般小于100mg/l，還經(jīng)常出現(xiàn)大于100mg/l的情況。游離油和游離氯指標滿足低溫多效裝置的進水要求。但本工程將從港池取水，海水在港池中受到海流和風(fēng)浪的影響較小，海水中的懸浮物得以沉淀，參照我國其他已建成港口的經(jīng)驗，本工程取用的海水的懸浮物將小于20mg/l，濁度將小于10度，可以滿足工程的進水要求。但海水的具體水質(zhì)情況需要結(jié)合港口的建設(shè)情況進一步論證。海水從電廠取水口取出后，需要在低溫多效的進料管路上安裝網(wǎng)狀過濾器，以除去有可能夾帶進入設(shè)備的沙粒。3. 低溫多效蒸餾淡化設(shè)備工程使用5臺產(chǎn)水能力為10000t/d的低溫多效蒸餾海水淡化裝置。裝置采用7效系統(tǒng)，最后一效蒸發(fā)器同冷凝器相連，設(shè)置蒸汽壓縮裝置。進料水經(jīng)過加入阻垢劑之后進入熱回收段最低溫度組中，經(jīng)液體分布器噴淋到各蒸發(fā)器的頂排管上，在自上而下以薄膜形式流動的過程中，部分蒸汽因吸熱而汽化，被濃縮的料液進入蒸發(fā)器效的下一組中，在新的組中重復(fù)蒸發(fā)和噴淋過程。剩余的料液往前打，并在溫度最高的效組中以濃縮液的形式離開。生蒸汽輸入到溫度最高一效的蒸發(fā)管內(nèi)部，并在管內(nèi)冷凝。產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過液滴分離器后，進入下一效的傳熱管。這種蒸發(fā)冷凝過程逐效重復(fù)，每效產(chǎn)生幾乎同等數(shù)量的蒸餾水，最后一效的蒸汽在排熱段被冷卻液冷凝。第一效產(chǎn)生的蒸餾水返回鍋爐，以補償提供蒸汽消耗的淡水，第二效以后的蒸餾水經(jīng)過逐效閃蒸冷卻，在最后一效用產(chǎn)品水泵抽出并輸入到產(chǎn)品水罐中。濃縮鹽水也象蒸餾水一樣，經(jīng)過逐效閃蒸以提高系統(tǒng)的熱效率。最后產(chǎn)生的濃鹽水用濃鹽水泵排出裝置。用于系統(tǒng)造水的蒸汽為：，蒸汽溫度250℃。單臺裝置的主要參數(shù)如下：進料水：額定進料量833t/h，海水最大需求量1750m3/h，設(shè)計海水含鹽量32000mg/L濃鹽水排放：417t/h，鹽含量64000mg/L進料溫度：0~28℃最高操作溫度：176。C電力供應(yīng)：3相，380V，50Hz蒸發(fā)器的直徑：每效蒸發(fā)器干重量：90t蒸發(fā)器效數(shù)：7單臺設(shè)備尺寸：63（L）180。8（W）180。13（H）設(shè)備總干重：940t 4. 裝置設(shè)計根據(jù)華潤曹妃甸電廠的供汽條件，以及低溫多效蒸餾裝置的特點，低溫多效裝置的效數(shù)確定為7效。單臺裝置的技術(shù)參數(shù)如下：(1) 自清洗濾網(wǎng)海水進入主體裝置之前，先進入自清洗濾網(wǎng)，以避免大顆粒物質(zhì)進入裝置，濾網(wǎng)的過濾精度為1mm。(2) 流程泵海水進料泵 數(shù)量 3（2用1備）流量 875t/h揚程 25m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)12效進料泵 數(shù)量 2（1用1備）流量 536t/h揚程 20m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)34效進料泵數(shù)量 2（1用1備）流量 655t/h揚程 20m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)57效進料泵 數(shù)量 2（1用1備）流量 833t/h揚程 20m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)冷卻水排放泵 數(shù)量 3（2用1備）流量 458t/h揚程 15m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)濃鹽水排放泵 數(shù)量 2（1用1備）流量 417t/h揚程 15m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)冷凝水返回泵 數(shù)量 2（1用1備）流量 42t/h揚程 30m材質(zhì) SS304或等同材質(zhì)淡水泵 數(shù)量 2（1用1備）流量 417t/h揚程 30m材質(zhì) SS304或等同材質(zhì)酸洗泵 數(shù)量 1流量 300t/h揚程 30m材質(zhì) SS316L或其他耐海水材質(zhì)阻垢劑計量泵流量 10 l/h揚程 (3) 管道大小的設(shè)置計算依據(jù)泵的進口流速 出口流速 過熱蒸汽 3050m/s飽和蒸汽 2030m/s液體自流速度 真空效氣體流速 ≤10m/s(3) 淡水水箱設(shè)置5000m3淡水箱4個，進行輸水調(diào)節(jié)。淡水箱設(shè)置及淡水輸送不屬于本項目。5. 真空系統(tǒng)對于低溫多效蒸餾海水淡化裝置，在正常運行的過程中，需要對裝置進行抽真空，以保持裝置內(nèi)的負壓狀態(tài)。通常，需要使用噴射真空泵。對于噴射真空泵，有水射真空泵、蒸汽噴射真空泵和空氣噴射真空泵等。由于蒸汽噴射真空泵具有造價低、能耗低等優(yōu)點，本工程使用蒸汽噴射真空泵。6. 低溫多效淡化裝置的運行控制低溫多效海水淡化裝置的控制系統(tǒng)采用單元配置，各單元控制系統(tǒng)均能在本單元海水淡化裝置正常工作和啟動、停止等運行方式下，連續(xù)監(jiān)視海水淡化系統(tǒng)的參數(shù)和狀態(tài)，并且進行邏輯運算和判別，通過聯(lián)鎖裝置使海水淡化設(shè)備中的有關(guān)部件，按照既定的合理的程序，完成必要的操作或處理未遂性事故，以保證海水淡化系統(tǒng)的安全。(1)設(shè)計原則運用系統(tǒng)工程的方法，以總體設(shè)計最佳的基本原則，兼顧考慮局部設(shè)計的最優(yōu)化。體現(xiàn)現(xiàn)代化海水淡化廠“集中式管理，分散型控制”的先進控制、管理理念。(2)控制系統(tǒng)功能海水淡化的控制系統(tǒng)采用DCS進行數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制，能對整個海水淡化工藝系統(tǒng)進行集中檢測、監(jiān)視、自動順序控制，并可實現(xiàn)遠方手動操作。采用自動程序控制、遠方手動操作及就地操作相結(jié)合的控制方式。程序控制必須設(shè)有步進操作、成組操作或單獨操作等手段，并有跳步、中斷或旁路等操作功能，還應(yīng)設(shè)有必要的步驟時間和狀態(tài)指示、選擇和閉鎖功能。216。 數(shù)據(jù)采集功能（DAS）DAS系統(tǒng)應(yīng)連續(xù)采集和處理所有與裝置有關(guān)的測點信號及設(shè)備狀態(tài)信號，以便及時向操作員提供有關(guān)的運行信息，實現(xiàn)機組安全經(jīng)濟運行。DAS至少應(yīng)能實現(xiàn)以下功能：1) 顯示：包括操作顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、報警顯示等。2) 制表記錄：包括定期記錄、事故順序（SOE）記錄、跳閘記錄等。3) 歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索。4) 性能計算。216。 模擬量控制功能（MCS）模擬量控制功能主要指海水淡化系統(tǒng)內(nèi)所有調(diào)節(jié)閥和變頻器的閉環(huán)調(diào)節(jié)，將測量值與設(shè)定值進行比較，通過PID算法，使系統(tǒng)經(jīng)過一定時間振蕩后達到穩(wěn)定。設(shè)定值在自動狀態(tài)下可根據(jù)系統(tǒng)運行情況調(diào)整；系統(tǒng)變負荷運行時，系統(tǒng)受其影響的部分應(yīng)隨之跟蹤，并不再繼續(xù)其積分作用（積分飽和），模擬量控制功能框圖附圖1。1) 在自動控制范圍內(nèi)，控制系統(tǒng)能處于自動方式而不需任何性質(zhì)的人工干預(yù)?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)能調(diào)節(jié)控制裝置達到所規(guī)定的性能保證指標，控制設(shè)備實現(xiàn)性能要求的能力，不應(yīng)受到控制系統(tǒng)的限制。控制系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護功能，以防止控制系統(tǒng)錯誤和危險的動作，聯(lián)鎖保護系統(tǒng)在安全工況時，應(yīng)為維護、試驗和校正提供最大的靈活性。2) 若系統(tǒng)某一部分必須具備的條件不滿足時，聯(lián)鎖邏輯將阻止該部分投“自動”方式，同時，在條件不具備或系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)受影響部分應(yīng)不再繼續(xù)自動運行，或?qū)⒖刂品绞睫D(zhuǎn)換為另一種控制方式。圖327