[發明專利]一種鋁換熱管式海水淡化系統前置過濾裝置及清洗方法

在審

• 申請號: 202010211302.9
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111439874A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 邢兆強;依慶文;周永利;楊德久;樊志軍
• 申請（專利權）人: 天津國投津能發電有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F103/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張海洋

本發明公開了一種鋁換熱管式海水淡化系統前置過濾裝置，在低溫多效海水淡化系統冷源側進口端設置前置過濾裝置，所述前置過濾裝置包括若干個前置過濾單元，若干所述前置過濾單元采用母管制分體布置形式，所述前置過濾單元包括海水升壓泵、前端壓力變送器、離子阱、后端壓力變送器、過濾器、VSD邏輯控制系統和反洗裝置，所述反洗裝置包括反洗緩沖罐、反洗泵、反洗過濾器。本發明的目的是提供一種鋁換熱管式海水淡化系統前置過濾裝置，能將海水中腐蝕性金屬離子的濃度降低到了可忽略的程度，有效保護鋁合金換熱管不受這樣的離子攻擊產生動電流腐蝕，保障海淡裝置安全穩定運行，減少效體蒸發器換熱管束拆解及封堵的頻率。

技術領域

本發明涉及海水淡化技術領域，尤其涉及一種鋁換熱管式海水淡化系統前置過濾裝置及清洗方法。

背景技術

低溫多效海水淡化裝置的換熱過程主要是蒸發和冷凝，通過噴淋系統將原海水或濃縮海水均勻分布在效體蒸發器內部換熱管外表面呈薄膜狀分布來實現熱量交換，管外壁海水吸收蒸汽的潛熱而汽化，管內壁蒸汽遇冷凝結成淡水，重復以上過程實現淡化水生產過程。目前，在主要以鋁合金換熱管為主要換熱媒介的低溫多效海水淡化裝置，除效體蒸發器上部三層換熱管使用鈦合金材質外，其余換熱管主要是鋁合金管，因此延緩換熱管的腐蝕對海水淡化裝置的淡水生產和使用壽命都具有深遠的意義。

現有低溫多效海水淡化系統(熱法)淡化工藝普遍對進入效體蒸發器內部的海水水質要求較低，其海水預處理工藝主要通過混凝沉淀池來實現，構成為混凝池、注砂池、熟化池、沉淀池，能夠去除海水中絕大部分的懸浮物和黏泥，滿足海淡進水濁度要求。但對于有機物、微生物、細菌和藻類，尤其是針對鋁合金換熱管具有腐蝕作用的Fe³⁺、Mn²⁺陽離子及其他腐蝕性金屬離子不能起到有效去除作用，接觸海水淡化裝置鋁合金換熱管后發生置換反應造成換熱管的局部腐蝕穿孔，導致海水淡化裝置效體蒸發器淡化水生產效率降低甚至無法正常生產運行的問題。即便在海水中加入一定量的阻垢緩蝕劑的情況下，僅能在一定程度上緩解鋁合金換熱管腐蝕強度，當腐蝕性離子接觸鋁合金換熱管后還是會發生置換反應，造成換熱管的局部腐蝕穿孔現象，無法從根本上解決鋁合金換熱管式海水淡化裝置換熱管局部腐蝕問題。

低溫多效海水淡化裝置是由多個效體蒸發器串聯組成的蒸發器組，每個蒸發器內部均含有1.2萬根換熱管，且換熱管兩端通過隔板封閉無法直接觀察，對于判斷腐蝕部位換熱管的具體位置非常困難。

目前采用判斷腐蝕部位換熱管位置的方式：1)通過海淡裝置運行期間針對各效體蒸發器淡化水取樣檢測電導值，初步確定腐蝕部位換熱管所在效組。2)利用海淡裝置停運期間，拆除相應效組換熱管兩端隔板。3)針對噴淋系統全面進行布水試驗，標記存在滲漏換熱管的位置，并通過封堵形式隔離所在換熱管后恢復兩端隔板。

由于蒸發器中換熱管布置密集且隔板空間相對狹小，實施過程困難較大，費時、費力、人工成本較高，且存在較大施工安全風險及諸多不可控因素，造成海淡裝置長時間不能投入運行狀態，影響系統長周期穩定運行。因此采用人工封堵換熱管的方法效果并不理想。

按照現有低溫多效海水淡化裝置工藝要求，其換熱管需為一根獨立密封換熱管段，避免海水沿搭接結合部位滲漏至淡水側，影響淡化水水質。同時受換熱管龐大的數量限制及效體蒸發器結構空間限制，無法實現換熱管整體更換條件。目前采用處理該類問題的方式僅能通過對腐蝕滲漏部位換熱管兩端臨時封堵進而維持繼續使用，但換熱管封堵勢必會造成效體蒸發器內部冷源(海水)、熱源(蒸汽)換熱面積降低，從而造成海水淡化裝置換熱效率的降低，長此以往將導致低溫多效海水淡化裝置效體蒸發器淡化水生產效率大大降低甚至無法正常投入生產運行狀態。

發明內容