海水循环冷却系统设计规范 第5部分：循环水场

海水冷却电厂循环水系统设计运行问题分析随着人口的不断增加，工业和城市化的快速发展，能源需求也不断增加。

为了满足这些能源需求，很多国家在建设大型电厂，而建设电厂必须考虑冷却水的供应问题，由于淡水资源的短缺和保护环境的要求，越来越多的电厂采用海水冷却系统来解决冷却水供应问题。

海水冷却电厂循环水系统原理：海水通过入口管道进入电厂，通过屏网将杂质过滤，然后进入冷却水箱。

冷却水从冷却水箱中循环，通过循环水泵送入循环水管道。

冷却水通过在冷凝器中与热量交换蒸发冷却水，并将汽化的水蒸气通过排气管道排出冷却塔。

排气后的水蒸气通过雾化水洗涤装置洗涤后进入大气。

冷却水在循环过程中会因为温度变化、海水污染等因素而产生腐蚀和细菌滋生等问题，导致循环水管道堵塞、系统运行效率下降等问题。

1.海水污染问题由于进入电厂的海水中含有大量的污染物质，如悬浮颗粒、有机物、沉积物等，这些污染物会附着在循环水管道上，导致管道内径减小、运行效率下降，同时还会在循环水箱中造成沉积，影响循环水在冷凝器中的流动，甚至导致冷却水泵运行不稳定，这些问题都将直接影响电厂的运行效率和生产成本。

解决方案：在入口管道处设置纱过滤器或砂滤器，以去除大颗粒的悬浮物，同时可以利用中央化学添加器等设备通过化学反应去除一些化学物质和杂质。

此外，还可以通过在循环水管道中介入生化反应器及喷淋设备，利用生物菌种进行氨氧化、硝化、除菌等反应，以去除有害物质并净化水质。

2. 循环水管道腐蚀问题由于海水的腐蚀性比较强，因此在接触循环水管道时，很容易发生腐蚀。

如果处理得不好，循环水管道的腐蚀速度会很快，导致管壁破裂，从而影响电厂正常运行。

在设计中选择耐腐蚀性能良好的材料，如塑料、耐酸碱的不锈钢、钛合金等。

对于铆钉和焊接部分，必须进行缝隙密封处理，以防止细菌和腐蚀物滋生。

此外，可以通过微生物控制、电化学保护等技术手段，对循环水进行保护。

3. 微生物滋生问题由于海水富含营养物质，循环水管道内温度适宜，光线慢慢的微生物繁殖起来，形成厚厚的生物膜，影响整个系统的操作。

循环冷却水设计技术规范8．1 适用范围及系统特点8．1．1适用范围：服务于民用建筑空调系统的制冷机组的循环冷却水系统。

民用建筑中其他须冷却的设备也可参照使用。

8.1.2 系统特点。

1 循环冷却水系统宜用敞开式，冷却设备通常采用机械通风冷却塔。

经论证及技术经济比较，也可采用喷射式等新型冷却塔。

2 设备选型均采用配套的系列定型产品，冷却塔一般可不作热力、风阻和填料选型等计算。

3 维护管理方便。

4 当建筑物设置楼宇自控系统时，循环冷却水系统应纳入自动控制范围。

8．2 基础资料的搜集与整理8．2．1气象参数选择。

1 基本气象参数应包括空气干球温度9(℃)，空气湿球温度丁(℃)，大气压力户(10‘Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。

2 冷却塔计算所选用的空气干球温度和湿球温度应采用历年平均不保证50h的干球温度和湿球温度，并应与所服务的空调系统的设计空气干球温度和湿球温度相一致。

3 在选用气象参数时，应考虑因冷却塔排出的湿热空气回流和干扰对冷却效果的影响，必要时应对设计干、湿球温度进行修正。

4 冷却塔所在位置风压是很关键的一个气象参数，设计时应对冷却塔制造厂样本中给出的风压值与工程所在地设计风压值进行比较，必要时要对冷却塔的结构进行校核。

8．2．2 冷却用水要求。

1 基本数据应包括循环冷却水量Q(m3／h)，冷却塔进水温度t1℃，冷却塔出水温度t2℃，制冷机组冷凝器阻力(MPa)，循环水水质要求等。

2 循环冷却水量：1）循环冷却水量应按照工艺专业所选用制冷机组要求确定。

2）在设计方案阶段，可按下列方法估算：如能初估出制冷量(美RT)，则可初估循环冷却水量Q(m3／h)。

机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机Q＝0.8Rt；热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机Q＝(1～1.1）RT；或按耗热量计算循环冷却水量，见表8.2.2—1。

3 冷却塔进、出水温度：1）冷却塔进、出水温度应按照工艺专业所选用的制冷机组要求确定。

前言HY/T187《海水循环冷却系统设计规范》分为5个部分：——第1部分：取水技术要求；——第2部分：排水技术要求；——第3部分：海水预处理；——第4部分：材料选用及防腐设计导则；——第5部分：循环冷却系统。

本部分为HY/T187的第4部分。

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本部分由中华人民共和国自然资源部提出。

本部分由全国海洋标准化技术委员会（SAC/TC283）归口。

本部分起草单位：自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所、天津国投津能发电有限公司北疆发电厂、天津渤海化工集团规划设计院。

本部分主要起草人：高丽丽、侯相钰、王印忠、张文帅、崔振东、杨丙洲、王维珍、靳亚鹏。

海水循环冷却系统设计规范第4部分：材料选用及防腐设计导则1范围HY/T187的本部分规定了海水循环冷却系统中换热器（凝汽器）、海水冷却塔、管线、循环泵及阀门的选材及防腐技术要求。

本部分适用于海水循环冷却系统工程设计中设备工程材料的合理选择。

海水直流冷却系统和其他涉海水系统可参照执行。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T3625换热器及冷凝器用钛及钛合金管GB/T8890热交换器用铜合金无缝管GB/T10123金属和合金的腐蚀基本术语和定义GB/T21448-2008埋地钢质管道阴极保护技术规范GB/T23248-2009海水循环冷却水处理设计规范DL/T5394-2007电力工程地下金属构筑物防腐技术导则HY/T203.1-2016海水利用术语第1部分：海水冷却技术JTJ275海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1海水循环冷却系统recirculating cooling seawater system以海水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、海水冷却塔、水泵、管道及其他有关设备组成。

《海水循环冷却系统设计规范第4部分：材料选用及防腐设计导则》编制说明《海水循环冷却系统设计规范第4部分：材料选用及防腐设计导则》海洋行业标准起草组二〇一七年三月一、制定标准的背景、目的和意义我国水资源总量不足，人均淡水资源量更少，仅为世界人均占有量的1/4，且地区分布不平衡，经济发达、人口密集的沿海地区水资源短缺尤其突出，淡水资源短缺已成为制约我国特别是沿海地区经济社会可持续发展的瓶颈。

《海水利用专项规划》提出2020年我国“海水直接利用能力达到1000亿立方米/年，大幅度扩大和提高海水化学资源的综合利用规模和水平”，要求“海水利用对解决沿海地区缺水问题的贡献率达到26～37%”。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》在海洋资源高效开发利用优先主题中也提出“发展海水直接利用技术和海水化学资源综合利用技术”。

随着国家海洋环保政策的日益严格，海水循环冷却替代海水直流冷却和淡水冷却的趋势日益突显，其技术节水环保的特点已得到工业循环冷却行业的多次验证和广泛认可，工程应用前景也越来越好。

但海水循环冷却技术同时对系统的防腐、防垢和防生提出了很高的要求。

而合理解决系统设备材料的腐蚀问题是海水循环冷却技术推广应用的首要任务。

海水循环冷却系统所涉及的设备和材料种类较多，而不同设备材料的服役环境差异也较大。

因此，制定材料选用及防腐设计导则是十分必要的，是我国海水循环冷却技术的推广和工程设计提供坚实的技术依据。

通过本标准的编制，形成满足海水循环冷却系统要求的，科学可靠、实用性强的海水循环冷却材料选用及防腐设计导则，为海水循环冷却工程选材提供技术参考，提高海水循环冷却工程用材料的可靠性和经济性，并与其他相关标准共同形成海水循环冷却系统设计技术标准体系，为海水循环冷却技术在我国的大规模工程应用提供技术支撑。

二、工作简况2.1 任务来源根据国家海洋局《关于下达2007年度第三批海洋行业标准制订计划项目的通知》（国海环字[2007]211号）文件，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所为《海水循环冷却系统设计规范第4部分：材料选用及防腐设计导则》的起草单位，全面负责标准的申请、编写、修改、报批和质量控制工作。