海水热泵应用关键技术分析

 取水装置形式

 

  海水取水装置大致可分为海滩井取水、深海取水、浅海取水三大类[ 3] 。通常, 海滩井取水水质较好,但取水量受地下渗透性影响较大, 初投资和占地面积也较大;深海取水水质次之, 适合于海床比较陡峭, 离岸50 m内海水深度能达到35 m的场合使用, 同样初投资较大;浅海取水因其投资少、适用性强, 是普遍被采用的取水方式, 又可细分为海岸式、海岛式、海床式、引水渠式、潮汐式等, 受篇幅所限, 在此不赘述。

 

  海水腐蚀性及防腐对策

 

  预防海水腐蚀主要采用提高金属材料的耐腐蚀性能、降低海水通过金属设备时的水流速度、使用耐腐蚀材料隔离海水与金属材料等措施。目前国内已成功开发出专用的海水源热泵机组、钛板换热器、海水泵、高密度聚乙烯HDPE海水输送管等材料和设备, 基本可达到与建筑同寿命, 可满足海水源热泵的工程需要。

 

  海水祛藻技术

 

  对于海生物的祛除通常采用物理方法和化学方法, 化学方法包括添加化学药剂、防污漆法以及电解防污技术等, 物理方法包括生物溶菌、机械清理以及人工清理。一般系统需设置备用设备和管路, 以提高安全性, 在不影响运行的前提下, 轮流对设备进行定期清洗处理。

 

  目前海水综合利用中的海水淡化、火力发电厂海水冷却等均有大量成功的经验, 其取水装置设计、海水防腐祛藻设计均可资借鉴用于海水源热泵取水设计。

 

  海水源热泵环境影响评估

 

  一般来说, 海水源热泵只与海水进行了热量的交换, 并未与海水进行质的交换, 环境影响评价集中于海水温度变化对海洋环境的影响。国内曾对热电厂冷却取泄水系统引起的海洋环境变化做了大量研究, 这些研究结果表明, 当取水温升8 ℃, 水流量不超过60 m3 /s的情况下, 由于海水存在海潮, 具有较强的流动性, 温排水对海洋环境影响很小。另有研究表明, 海水源热泵工程温排水量为电厂温排水量的十分之一左右, 夏季空调系统运行造成海水温升在一定范围内为0.3 ℃左右, 满足国家海水一类排放标准[ 4] 。由此可见, 只要在建造前经过合理的设计和评估, 在实际运行中对环境的影响都可以降低到标准或者规范要求的范围内。