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GBT50619-2010 火力发电厂海水淡化工程设计规范

11.1.1电气系统应根据海水淡化规模和特点选择接线方式和供 电方式，并应符合下列规定： 1海水淡化配电系统的电压等级应与电厂厂用电电压一致； 2经济比较合理时可设置专用的海水淡化高压母线段 （10kV、6kV、3kV）。专用高压母线段宜采用单母线分段接线； 3蒸馏法海水淡化系统宜按蒸发器单元设置低压动力中心 和相应的电动机控制中心，反渗透法海水淡化系统可按系统设置 动力中心和电动机控制中心。 11.1.2电源弓引接宜符合下列规定： 1海水淡化专用高压母线段的电源可从不同机组的厂用工 作段引接，也可从高压用公用系统的不同段引接； 2低压动力中心的电源可取自海水淡化专用高压母线不同 段，或高压广用配电装置的不同段。 11.1.3室外布置的电气设备外壳的防护等级应满足防盐雾腐 蚀、防晒、防雨、防尘等要求。 11.1.4海水淡化电气系统的设计应符合现行行业标准《火力发

11.1.1电气系统应根据海水淡化规模和特点选择接线方式和供 电方式，并应符合下列规定： 1海水淡化配电系统的电压等级应与电厂厂用电电压一致： 2经济比较合理时可设置专用的海水淡化高压母线段 （10kV、6kV、3kV）。专用高压母线段宜采用单母线分段接线； 3蒸馏法海水淡化系统宜按蒸发器单元设置低压动力中心 和相应的电动机控制中心，反渗透法海水淡化系统可按系统设置 动力中心和电动机控制中心

JGJ／T 453-2019 金属面夹芯板应用技术标准(完整正版、清晰无水印).1.2电源引接宜符合下列规

.1.4海水淡化电气系统的设计应符合现行行业标准《火

11.2.1海水淡化系统的自动化水平宜为在就地人员的巡回检查 和少量操作配合下，在集中控制室内实现工艺系统的启停、运行工 况监视和调整、事故处理等。

定，宜采用集中控制方式，就地应设置系统调试、故障和巡检的操 作装置或终端。

11.2.3海水淡化控制系统的设计应满足下列要求：

.2. 1海水淡化控制系统宜采用可编程控制系统（PLC），也可采 用分散控制系统（DCS）： 2控制系统中控制器、网络、电源宜穴余配置； 3控制系统应留有与其他控制系统的通讯接口； 4控制系统应由两路220VAC电源供电。 11.2.4海水淡化系统的在线监测仪表应根据工艺需要设置，用 于保护、调节参数的关键性仪表可完余设置。主要在线分析仪表 设置应符合下列规定： 1澄清(沉淀)设备的进水母管、每台澄清(沉淀)设备的出水 管宜设置浊度仪； 2过滤设备出水管宜设置浊度仪； 3蒸馏淡化装置海水进口管宜设置余氯仪； 4加酸、碱后的管路上应设置pH仪； 5 多级闪蒸系统脱气后的管道宜设置溶氧分析仪； 6 反渗透进水侧管路宜设置电导率仪、pH仪、ORP或余氯 仪； 7每套海水淡化装置产品水管路宜设置电导率仪； 8产品水箱（池）出口宜设置电导率仪、余氯仪、pH仪等。

状态、阀门状态等监控内容

11.2. 6仪表与控制设备的防护设计应符合下列规定:

1室外布置的仪表及控制设备外壳的防护等级应满足防腐 蚀、防晒、防雨、防尘等要求； 2室外布置、最低环境温度低于0℃地区的水、汽取样仪表 管路应有防冻伴热措施； 3仪表测量系统的材质应满足相应介质的防腐蚀要求，或采

5227及相应工艺系统标准的有关规定

2海水反渗透系统设备防腐蚀技

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1)表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2)表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合. 的规定”或“应按执行”。

《室外给水设计规范》GB50013 《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87 《换热器及冷凝器用钛及钛合金管》GB/T3625 《生活饮用水卫生标准》GB5749 《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》GB13296 《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》GB/T17218 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T 17219 《海洋监测规范第3部分样品采集、储存与运输》GB17378.3 《海洋监测规范第4部分海水分析》GB17378.4 《海水淡化装置用铜合金无缝管》GB/T23609 《火力发电厂凝汽器管选材导则》DL/T712 《火力发电厂废水治理设计技术规程》DL/T5046 《火力发电厂化学设计技术规程》DL/T5068 《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T5072 《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153 《火力发电厂辅助系统（车间）热工自动化设计技术规定》DL/T 5227 《火力发电厂水工设计规范》DL/T5339

中华人民共和国国家标准

火力发电厂广海水淡化工程设计规范

《火力发电厂海水淡化工程设计规范》GB/T50619一2010，经 住房和城乡建设部2010年8月18日以第731号公告批准发布。 本规范制定过程中，编制组进行了深入、广泛的调查研究，总 结了我国火力发电广海水淡化工程设计的实践经验；同时参考了 国外先进技术标准，规定了火力发电广海水淡化工程设计的主要 技术参数。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用 本规范时能正确理解和执行条文规定，《火力发电厂海水淡化工程 设计规范》编制组按章、节、条顺序编写了本规范的条文说明，对条 文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。 但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者 作为理解和把握规范规定的参考

1.0.2本规范规定的是自前天规模商业化应用的海水淡化技术。 其中蒸留法可分为多级闪蒸和多效蒸馏工艺。目前常用的多效蒸 留是低温多效蒸馏技术，根据蒸留用汽的来源不同分纯低温多效 蒸馏、带热压缩的低温多效蒸馏和带机械压缩的低温多效蒸馏3 种形式。 1.0.5海水淡化系统主要设计参数的确定对系统造价、制水成本

影响很大。比如蒸留装置的造水比直接影响加热蒸汽量，以 留装置的级/效数；水回收率直接决定取水系统规模和排水量 条件时应进行技术经济比较，或者参考类似工程，比较后确定

3..2海水谈化工程在可行性研究阶段必须掌握当地的水文、气 象、地质资料。在进行可行性研究之前需要取得附近海域的监测 资料，内容包括潮汐、水温、赤潮频率、海水水质全分析等资料。 1潮汐数据对工程的取水设计有重要影响。 赤潮现象将对海水预处理系统的运行产生影响，进而影响海 水淡化装置的进水水质。因此，应收集当地海域赤潮频率数据。 2海水水温是海水淡化系统的重要设计参数，水温的不同将 影响海水淡化工程的设计参数、能耗、产量和取排水量。因此需要 取得当地海水近1年各月的水温监测数据。对于北方地区建设的 海水淡化站，尤其要注意冬季海水温度。 3海水水质是海水淡化工程设计的重要基础数据，因此应取 得近1年海水水质全分析资料。海水取样分析可每月进行1次， 至少1个季度进行1次，以掌握海水在一年中的波动情况。 3.0.3海水水源的设计水质一般以平均水质进行设计，以最坏水 质进行校核，但还应分析水质变化的趋势。 3.0.4设计水温应根据多年的水文资料经分析确定，一般取该水 源的年平均水温（各月水温的加权平均值），同时还应以最低水温 和最高水温进行校核。对于反渗透工艺，以最低水温校核出力，以 最高水温校核出水水质；对于蒸馏法工艺，其热平衡计算应考虑最 低水温和最高水温的影响。 3.0.5对于反渗透海水淡化工艺，提高海水温度将有利于降低运 行电耗，提高产水率，但温度过高会影响出水水质，并降低膜的运 平

行电耗，提高产水率，但温度过高会影响出水水质，并降低膜的运 行寿命。因此，对于采用直流供水系统的电厂，在海水平均温度较 低的地区，一般倾向于冷季取冷却水系统排水，而热季取原海水

对于我国南方地区的一些电厂，全年原海水温度都不低，一般均取 原海水。.对于采用循环供水系统的电厂，因循环水含盐量高，采用 反渗透工艺时，能耗高，而且出水水质差，因此一般不推荐采用循 环水作为淡化水源。

调研的情况看，海水淡化系统的取水方式两种都有，国内电厂内建 造的大型海水淡化系统全部采取地表取水方式，些小型的海水 反渗透系统大多数也采用该方式。对于水电联产项目而言，由于 发电机组冷却水用量大，一般采用地表取水，海水淡化系统的取水 无一例外地采用与机组冷却水地表取水一一致的方式。在地质条件 许可的情况下，采用岸边打井的地下取水方式将会简化海水预处 理工艺，从而降低工程造价。

投运时间不能同步时，为保证海水淡化系统的可靠性、稳 水设施可单独设置。

.0.9海水淡化系统的排水主要有浓海水及蒸馏法的冷却

水。蒸馏法的冷却水排水可以结合电广的冷却水排放统筹设计。 浓海水处置方式则应根据工程的特点合理选择。浓海水有综合利 用条件时，宜优先考虑综合利用；暂时不能综合利用时，宜在设计 时预留条件。当直接排至海域时，可与机组的冷却水一起排放，但 应满足排放海域的环保要求，不得对海水水质产生不良影响

4.1.3从一些工程的经验看，活性炭过滤器作为反渗透预处理系 统的末级处理装置易产生不良后果，如有机物在炭床内滋生、活性 炭破碎后产生炭未等，将污堵反渗透膜。因此，本规范不推荐将活 性炭过滤作为反渗透前的末级过滤。 4.1.5超（微)滤装置型式多样，按进水压力方向分有：外压式、内 压式；按过滤动力性质分有：正压式和负压式（浸没式）；按膜元件 布置方式分有：立式、卧式；按过滤模式分有：错流过滤、死端过滤 各种类型的膜组件进水要求略有不同。表1为几种典型超滤膜的 进水要求，

表1几种典型超滤膜的进水要求

从表1可以看出，各种膜对进水浊度的要求不尽相同。为方 便专业人员设计，本规范综合考虑诸因素提出了表4.1.5，但不表 示浊度超过表4.1.5中规定数值的海水不能进入超（微）滤装置。 浊度高的进水给运行带来的直接不利影响是超（微）滤装置的清洗

频率、反洗频率、自用水耗等增加。当浊度较高时，设计者可以综 合现场条件、系统规模等因素确定是否设置超（微）滤膜组件的前 级预处理装置。

4.2.1常用的澄清设备有：平流沉淀池、斜管（板）沉淀池、机械搅 拌澄清池、水力循环澄清池、脉冲澄清池以及气浮池等，其运行特 点、出水水质及使用场合详见现行国家标准《室外给水设计规范） GB50013的规定。

4.3.1根据华能玉环电厂、广东惠来电厂等工程现场的运行情况 反馈，斜板反应沉淀池的设计出力应考虑一定的裕度，并应考虑到 运行水温对出水水质及水量的影响，必要时可进行试验或参考类 似厂的运行经验确定。

.1.1铁的氧化速度取决于铁的含量、水中溶氧浓度和 H。在投加某些阻垢剂时可以充许有较高值，但需要核实阻 生能。

5.1.2海水反渗透装置经济运行的温度范围在15℃

进水温度低于10℃时制水能耗很高，高于40℃时，出水水质 ，可能还会影响膜元件的使用寿命。

5.2.4反渗透装置是否设置清洗或检修期间的备用设备，应根据 工程具体情况确定。当有1套反渗透装置清洗或检修时，其余的 反渗透装置出力或水箱储存量能够满足正常供水要求即可。 5.2.9产水管路上设置回吸水箱的目的是为了提供足够的回吸 所需水量，避免因吸入空气而导致膜氧化、膜表面污染、膜片因失 水而干燥等问题发生。

5.3.3对于正位移式能量回收装置，要避免因混水而导致反渗透 装置进水含盐量显著升高，从而影响反渗透高压泵的设计压力 如果因此而影响了系统的经济性，则应另选择更合适的能量回收 装置。混水率按下式计算：

式中:M一混水率(%）

5.4.3高压泵、能量回收装置尽量靠近膜组件布置以减少高压海 水管道敷设量。

4.3高压泵、能量回收装置尽量靠近膜组件布置以减少高 管道敷设量。

6.1.2多级闪蒸工艺包括盐水再循环式和贯流式两种形式，贯流

的热效率。造水比与制水成本密切相关，该值决定了蒸发装置的 级/效数、供应的蒸汽量和蒸汽压缩的效率。要得到高的造水比 意味着设置更多的级数或者效数，设备的加工费用和材料费用增 加，因而投资成本高，但运行成本中的蒸汽费用降低。因此，工程 设计时应根据蒸汽价格、材料价格等因素，通过比较或参考类似工 程经验确定。

浮物的影响。不同厂商、不同换热管材质对悬浮物的要求不尽相 同。一般而言，采用铝合金管材要比采用铜合金管对海水水质要 求严格。如黄骅电厂海水淡化系统，换热管为铜合金管，按照某公

6. 1. 7 某海水淡化项目对低温多效装置的调节范围要求 50%~

100%，热平衡计算结果显示，额定负荷工况时效率最高，110%负 荷时由于TVC偏离设计值，效率下降。50%负荷时夏季稍好，冬 季由于水温低，造成海水预热器面积增加较大，效率也下降。如果 为了降低设备投资费用而减小海水预热器换热面积，部分负荷效 率下降更大。因此，设置合理的负荷调节范围，可降低设备费用并 提高设备效率，不一定要求较宽的调节范围。

6.2.2多级闪蒸装置要求的最低蒸汽压力[0.15MPa(a)～0.30

公张安 MPa（a）取决于盐水最高温度。带热压缩的低温多效蒸馏装置要 求的最低蒸汽压力[0.025MPa(a)～0.032MPa(a)对应于第一效 蒸汽最高温度65℃～70℃，超低压低温多效不在此列。 具体工程的汽源压力应根据经济效益、淡化设备特性、可供汽 源压力等综合比较确定。 6.2.6为避免在铜、镍、汞等金属离子的作用下铝制部件的腐蚀 可在原海水进入蒸发器前设置离子陷装置，即装设与装置材料 相同的铝质小“碎片”或短管的简单容器，以去除铜、镍、汞等金属 子

.2.6为避免在铜、镍、汞等金属离子的作用下铝制部件的月 在原海水进入蒸发器前设置离子陷装置，即装设与装置 目同的铝质小“碎片”或短管的简单容器，以去除铜、镍、汞等 离子。

6.3.3蒸馏法淡化系统内的泵类设备可用率非常高，不设备用对 系统的完好率影响很小。如设置备用泵，需要相应增加隔断用阀 门及逆止阀等。由于低压真空系统对流动阻力要求严格，而管件 及阀门的增加对泵汽蚀余量产生不利影响，并且真空泄漏点增加， 对真空系统也不利。设置备用泵还有诸多缺点，如海水、盐水泵容 量大，价格昂贵；运行维护工作量增加；设备长期不用维护更为困 难等。

“品水储存、处理及水质

7.1.1不同用途的产品水分别储存，便于水的水质控制和供水管

7.1.1不同用途的产品水分别储存，便于水的水质控制和供水管 理。

7.2产品水处理及水质调整

7.2.海水淡化系统由于处理工艺不同，其产品水中的含盐量及 离子构成也不同，对金属的腐蚀性有很大的差异。例如，反渗透法 海水淡化产品水的含盐量较高，且主要离子是氯和钠，对金属具有 侵蚀性，从而对供水系统的碳钢设备、管道造成一定的损害。当该 产品水用作工业水、消防水时，基于对设备、管道投资及防腐蚀性 能等因素的考虑，应进行水质调整；而用作除盐水处理系统水源 时，因可采用合适的防腐蚀材料，可不进行水质处理和调整。 7.2.2、7.2.3产品水作为生活饮用水时的矿化处理主要是基于 人体摄取矿物质的需要，同时对于钢制管网系统也可抑制材料腐 蚀。国际上矿化处理还包括掺混海水等方法；由于掺混海水会导 致管网腐蚀性增加和口感不好等问题，不作推荐。当需要抑制碳 钢管网腐蚀时，很多地方还采用投加硅酸盐、磷酸盐或聚磷酸盐等 腐蚀抑制剂的方法。根据世界卫生组织报告，一定剂量的硅酸盐 磷酸盐或聚磷酸盐在确保质量和保证药剂纯度的条件下，不会对 人体健康造成直接危害。无论采用何种水质矿化方式，产品水水 质均应达到国家生活饮用水水质标准。 添加碳酸盐硬度一般采用投加二氧化碳后加碳酸钙或氢氧化 钙，再调整pH的方式；碳酸钙矿石过滤方法采用加二氧化碳后经 碳酸钙矿石过滤，再调整pH的方式。目前，碳酸钙矿石过滤方法

在国外有较多的应用。据资料介绍，碳酸钙矿石可选用石灰石、天 理石、方解石等材料，纯度一般要求达到99% 各种水质调整方法在投资、运行控制、检修维护、成本核算等 方面有很大差别，需要在工程中根据具体情况进行方案比较，有条 件的应进行小型试验，尽可能采用运行控制简单可靠、经济性好 安全环保的水质调整方法。 掺混大然淡水是非常经济和简单可靠的方法，大唐王滩电厂， 华能营口电广都有多年的成功运行经验。 关于海水淡化产品水水质，国外的技术资料提出了如下水质 控制指标：总硬度40mg/L（CaCO3）或更高，碱度40mg/L （CaCO3）或更高，最终pH值8.0～9.0。国内某些项目的试验数 据也基本与此吻合。广东平海发电厂和大连红沿河核电站工程的 反渗透法海水淡化系统产品水调质小型试验结果表明，反渗透法 海水淡化产品水在总硬度40mg/L～60mg/L（以CaCO3计），碱 度40mg/L～60mg/L（以CaCO3计），pH值8.0～9.0，且同时加 人缓蚀剂的条件下，静态年腐蚀速率约为0.030mm/a～ 0.065mm/a，达到日本工业标准《压力容器的构造》JISB8243标 准的一级至二级标准JC／T 2468-2018 水泥基回填材料，为无腐蚀至轻微腐蚀水平。但在动态条件 下（水流速2m/s），年腐蚀速率仅可控制到小于0.33mm/a，超过 JISB8243标准的四级标准，为严重腐蚀。而对于海水淡化系统 二级反渗透系统产品水，仅加氢氧化钠调节pH值达到9.0，其静 态年腐蚀速率可控制到小于0.035mm/a，动态年腐蚀速率可达小 于0.055mm/a。因此，本规范根据上述试验情况，并借鉴了国外 设计资料确定了水质指标数据。

8.0.2、8.0.3超（微）滤装置有几种反洗工况：正常运行时分组进 行周期性在线反洗，反洗水源为超（微）滤装置的产水，反洗过程中 未加人任何化学药剂，反洗排水的化学性质与进水相同，仅固体悬 浮物含量提高，这部分水可回收至前级混凝、澄清系统或排放；部 分膜厂商提供的超（微）滤膜需每天一次或多次进行化学加药维护 性清洗，水源可采用自身产水，也可用淡水，但添加了化学药剂，其 反洗排水不宜直接回收利用；当超（微）滤装置的跨膜压差大幅提 高，或产水量明显下降时，应进行化学清洗以恢复膜通量，此时需 有专设的化学清洗装置对单组膜进行循环清洗及冲洗，水源为淡 水加化学药剂，这部分排水成分复杂，不仅含有化学药剂同时含有 各种污染物，因此这部分排水宜单独收集，经处理后排放。 当超（微）滤膜反洗排水的悬浮物和pH均超标时，设计中在 考虑去除悬浮物的同时，还应有pH调整措施。 超（微）滤膜和反渗透膜大都采用有机酸配合碱和杀菌剂进行 定期清洗，有机酸一般采用柠檬酸、烷基苯磺酸或草酸等，因此，超 （微）滤膜和反渗透膜清洗废水中COD一般都较高，超过排放标 准。蒸馏法海水淡化系统中的热交换器换热面清洗液也往往采用 有机酸，比如烷基苯磺酸，所以其清洗废水中COD也经常超过排 放标准，

这修派微带 电刷取次录酸钠浴液已有成功经验： 但在具体应用时应考虑浓排水中的微量元素对电极的影响。蒸馏 法海水淡化装置的浓盐水用于电解尚没有经验，理论上可行，但应 注意浓盐水温度，水温过低会影响电解效果及电极寿命，温度过高 司样会影响电解效果，且产品易分解。据专业设备厂介绍，电解用 原料水温度一般要求不能超过50℃。

9.2.2使用时应注意产品水用次氯酸钠溶液浓度，般采用有交

9.3.1根据一些工程的试验结论，海水预处理选用聚铁或氯化铁 作为混凝剂效果较好。助凝剂一般选用聚丙烯酰胺。对于水质污 染严重的水源CNAS-TRL-017：2021 电煤检测领域实验室认可技术指南.pdf，也可采用消石灰作为助凝剂。

10.0.5不锈钢根据其所含的合金元素的高低可分为：低、中、高 和超级合金型。所含的合金元素如：铬、镍、钼、铜、钨及氮等越高， 其耐腐蚀能力越强。通常用材料的抗点蚀当量（PREN）值来衡 量，计算公式是：PREN=（%Cr）十3.3×（%Mo）十16X（%N）。 PRNE值可用于不同材料间的粗略比较。而更可靠的评价方法是 根据临界点蚀温度（CPT)和临界缝隙腐蚀温度（CCT）。这两个指 标被用于衡量不锈钢耐局部腐蚀的能力。不锈钢的CPT和CCT 有多种试验标准，如《用三氯化铁测定不锈钢和有关合金耐点 蚀和缝隙腐蚀的标准试验方法》ASTMG48，以及《不锈钢电化 学临界点蚀温度的标准试验方法》ASTMG150等。大量的研 究和使用经验表明，PREN值与CPT值或CCT值均成正比例 的关系。 对于不锈钢的等级划分没有明确的规定，一般认为，低合金型 不锈钢不含钼,PREN<25；中合金型PREN<33；高合金型除含 25%的铬外，还含有钼和氮，甚至铜和钨，PREN<40；超级合金 型有高含量的钼和氮、钨和铜，PREN>40。 双相不锈钢为奥氏体和铁素体两相组成的材料。与奥氏体不 锈钢相比，双相不锈钢具有以下优点：高于奥氏体不锈钢1倍的屈 服强度和较好的塑韧性；与奥氏体不锈钢相当的耐局部腐蚀能力， 且有较高的耐应力腐蚀破裂能力；热膨胀系数较小，接近于碳钢的 水平；但不适合低于一40℃和高于250℃的场合。基于上述优点： 双相不锈钢在耐腐蚀、高强度和加工制造的综合性能上比奥氏体 不锈钢更优越。 目前国内海水反渗透系统除浓水系统外，多采用高合金双相

注：1普通奥氏体不锈钢； 2高合金奥氏体不锈钢； 3超级奥氏体不锈钢 4中、低合金双相不锈钢； 5高合金双相不锈钢； 6超级双相不锈钢。 10.0.8蒸馏法海水淡化装置换热管可采用钛管、铜合金管及铝 合金管。钛管及铜合金管在海水中的使用已经很普遍，并已经实 现国产化。海水淡化用的铝合金管为特种铝合金管，目前都是进 口产品，该产品的美国ASTM牌号为5052，相当于现行国家标准 《变形铝及铝合金化学成分》GB/T3190一2008中的5A02。由于 国产对应铝管还没有使用业绩，本规范以进口牌号5052（ASTM) 表示。