HYT 245-2018 海水淡化裝置能量消耗測試方法

海水淡化裝置能量消耗測試方法2018-07-09發(fā)布中華人民共和國自然資源部發(fā)布I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4要求 25測試方法與計算 46測試報告 6附錄A(規(guī)范性附錄)低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置的穩(wěn)定性測試 8附錄B(規(guī)范性附錄)海水淡化裝置能耗測試報告及數(shù)據(jù)記錄表 Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國自然資源部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、青島華歐海水淡化有限責(zé)任公司。1海水淡化裝置能量消耗測試方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置能量消耗測試的要求、方法及計算。本標(biāo)準(zhǔn)適用于低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置的能量消耗測試，其他類型海水淡化裝置能耗測試可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T5750.2生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法水樣的采集和保存GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則GB17323瓶裝飲用純凈水3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。海水淡化裝置seawaterdesalinationplant構(gòu)成整個海水淡化生產(chǎn)工藝及設(shè)備單元的系統(tǒng)總稱。由蒸發(fā)器、冷凝器、抽真空設(shè)備、水泵、儀表、機架及管閥件等構(gòu)成的用于海水脫鹽生產(chǎn)淡水的系統(tǒng)設(shè)備。反滲透主機mainunitofreverseosmosisdesalination由反滲透膜組件、水泵、能量回收裝置、儀表、機架以及管閥件等構(gòu)成的用于海水脫鹽生產(chǎn)淡水的系統(tǒng)設(shè)備。能量消耗energyconsumption海水淡化裝置生產(chǎn)過程中所消耗的能量。單位時間主機耗電量mainbodypowerconsumption單位時間內(nèi)低溫多效蒸餾主機或反滲透主機生產(chǎn)產(chǎn)品水所消耗的電量。2單位時間內(nèi)海水淡化裝置生產(chǎn)產(chǎn)品水所消耗的總電量，即低溫多效蒸餾主機或反滲透主機電耗和輔助系統(tǒng)電耗之和。噸水主機耗電量mainbodypowerconsumptionofpertonproductwater低溫多效蒸餾或反滲透主機生產(chǎn)每噸產(chǎn)品水的耗電量。海水淡化裝置生產(chǎn)每噸產(chǎn)品水的耗電量。噸水耗汽steamconsumptionofper單位時間內(nèi)加熱蒸汽質(zhì)量與產(chǎn)品水質(zhì)量之比(無量綱)。4要求4.1儀器儀表4.1.1測量儀表應(yīng)符合GB17167的要求，經(jīng)法定計量機構(gòu)檢定合格且在有效使用期內(nèi)。4.1.2測量儀表的全量程應(yīng)是被測數(shù)值最大值的1.5倍～2倍。4.1.3溫度儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.5級或分度值不大于0.2℃。4.1.4流量儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.5級。4.1.5壓力儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.6級。4.1.6電流、電壓儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.0級。4.1.7功率因數(shù)儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.5級。4.1.8交流功率儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.5級。4.1.9電導(dǎo)率儀表的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于1.0級。4.1.10測試時間秒表的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于±0.1s。4.2.1應(yīng)確定海水淡化裝置處于正常運行狀態(tài)。4.2.2同類型的多臺海水淡化裝置應(yīng)選擇有代表性的裝置和臺數(shù)進行測試。4.2.3應(yīng)收集與測試有關(guān)的基礎(chǔ)資料，包括被測裝置的工藝流程、主要運行參數(shù)、額定生產(chǎn)能力、當(dāng)前4.2.4應(yīng)在海水淡化裝置運行工況穩(wěn)定后進行測試。低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置的穩(wěn)定性測試步驟及判斷方法見附錄A。4.2.5應(yīng)結(jié)合具體情況制定測試方案，測試方案應(yīng)包括如下內(nèi)容：a)測試任務(wù)和要求；b)測試項目；3c)測點布置和儀表選擇；d)人員組織與分工；e)測試進度安排等。4.2.6宜進行預(yù)備性測試，檢查測試儀器是否正常工作，熟悉測試操作程序，提高相互配合程度。4.2.7除需化驗分析的項目外，應(yīng)確保同一測試單元的測試項目同步測量。4.3測試范圍4.3.1低溫多效蒸餾主機的耗電設(shè)備測試范圍如下：a)將海水輸送到主機的水泵(如海水進料泵、冷卻水進料泵等);b)將產(chǎn)品水、濃鹽水、冷卻水和其他物料輸出主機的水泵；c)完成主機內(nèi)部物料輸送的水泵(如效間泵、消除過熱泵等);d)保持裝置本體負壓工況的設(shè)備(如蒸汽噴射真空泵、水環(huán)真空泵等);e)接受外部輸入裝置加熱蒸汽的設(shè)備(如蒸汽熱壓縮裝置、蒸汽噴射真空泵等)。4.3.2反滲透主機的耗電設(shè)備測試范圍如下：a)對于采用功交換式能量回收裝置的系統(tǒng)，應(yīng)包括海水增壓泵、高壓泵和能量回收提升泵；b)對于采用水力渦輪式能量回收裝置的系統(tǒng)，應(yīng)包括海水增壓泵和高壓泵；c)對于采用能量回收高壓泵一體機或未采用能量回收裝置的系統(tǒng)，應(yīng)包括海水增壓泵和高壓泵。4.3.3海水淡化裝置輔助系統(tǒng)的耗電設(shè)備測試范圍如下：a)完成原海水取水、預(yù)處理(混凝沉淀、過濾、超濾和微濾等)、產(chǎn)品水后處理、產(chǎn)品水輸送(至淡化水池或水箱)、濃鹽水排放等工藝泵和上述工藝流程涉及的加藥系統(tǒng)；b)為裝置生產(chǎn)服務(wù)的加藥系統(tǒng)、清洗/沖洗系統(tǒng)(包含其涉及的加藥設(shè)備)、海水預(yù)熱、管路伴熱、空氣壓縮、儀表及控制系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)設(shè)施；c)不應(yīng)包括裝置照明、檢修、暖通和消防等附屬系統(tǒng)。4.3.4測試范圍應(yīng)在測試報告中詳細說明，必要時宜附工藝流程圖。4.4測試項目4.4.1應(yīng)根據(jù)被測裝置的工藝流程、能耗種類以及測試任務(wù)和目的，確定低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置的能耗測試項目。4.4.2低溫多效蒸餾海水淡化裝置的測試項目如下：a)單位時間主機耗電量；b)單位時間綜合耗電量；c)產(chǎn)品水流量、電導(dǎo)率；d)原海水溫度；e)加熱蒸汽流量。4.4.3反滲透海水淡化裝置的測試項目如下：a)單位時間主機耗電量；b)單位時間綜合耗電量；c)產(chǎn)品水流量、電導(dǎo)率；d)原海水溫度。4.5測試步驟4.5.1按4.2.2要求選擇有代表性的裝置和臺數(shù)。4.5.2按4.2.3要求收集與測試有關(guān)的基礎(chǔ)資料。44.6.1每組測試間隔1h,每間隔10min～15min記錄1次讀數(shù)，連續(xù)測量3次，3次所測數(shù)據(jù)的平均多效蒸餾海水淡化裝置能耗測試數(shù)據(jù)記錄到表B.4。電壓的不平衡度應(yīng)不大于5%。終結(jié)果記錄到附錄B表格。反滲透海水淡化裝置能耗測試數(shù)據(jù)記錄到表B.3,低溫多效蒸餾海水淡化b)單臺設(shè)備的運行功率計算見式(1): (3)5式中：W——單位時間綜合耗電量，單位為千瓦時每小時(kW·h/h);W+——每組測試結(jié)束時有功電量表讀數(shù)，單位為千瓦時(kW·h);W_——每組測試開始時有功電量表讀數(shù)，單位為千瓦時(kW·h);t——每組測試?yán)塾嫊r間，單位為秒(s)。5.1.3產(chǎn)品水流量的測量讀取安裝在主機末端產(chǎn)品水出口管路上的流量計的顯示值。對于低溫多效蒸餾海水淡化裝置且首效冷凝水單獨排出，應(yīng)同時讀取安裝在首效冷凝水出口管路上的流量計的顯示值。未安裝上述流量計的海水淡化裝置，可用超聲波流量計進行測量。5.1.4產(chǎn)品水電導(dǎo)率的測量讀取安裝在主機末端產(chǎn)品水出口管路上的在線電導(dǎo)率儀的顯示值。也可按GB/T5750.2的規(guī)定采集產(chǎn)品水水樣，按照GB17323規(guī)定的方法檢測產(chǎn)品水水樣的電導(dǎo)率。5.1.5原海水溫度的測量讀取安裝在進入主機原海水管路上的溫度儀表的顯示值。未安裝上述溫度儀表的海水淡化裝置，可用符合4.1要求的儀表進行測量。5.1.6加熱蒸汽流量的測量讀取安裝在進入低溫多效蒸餾主機加熱蒸汽管路上具有溫壓補償功能的流量積算儀的顯示值。未安裝上述流量積算儀的海水淡化裝置，加熱蒸汽流量的測量及計算過程如下：a)讀取安裝在低溫多效蒸餾主機加熱蒸汽管路上的蒸汽流量、蒸汽壓力和蒸汽溫度；b)根據(jù)讀取的蒸汽壓力和蒸汽溫度，查閱飽和水蒸氣物性參數(shù)表，加熱蒸汽質(zhì)量流量的計算見式(4):Q?——節(jié)流元件測得質(zhì)量流量，單位為噸每小時(t/h);p?！r壓力和溫度下的水蒸氣密度，單位為千克每立方米(kg/m3);p——設(shè)計壓力和溫度下的水蒸氣密度，單位為千克每立方米(kg/m3)。5.2低溫多效蒸餾海水淡化裝置能耗計算方法5.2.1產(chǎn)品水流量的計算產(chǎn)品水流量計算如下：a)若裝置帶有蒸汽熱壓縮設(shè)備且首效冷凝水單獨排出，則產(chǎn)品水流量計算見式(5): (5)b)若裝置不帶有蒸汽熱壓縮設(shè)備且首效冷凝水單獨排出，則產(chǎn)品水流量計算見式(6): (6)c)若裝置的首效冷凝水與其余各效蒸發(fā)器所產(chǎn)淡水混合排出，則產(chǎn)品水流量計算見式(7): (7)6式中：Emp=P/Q (8)Rs=Q?/Q…式中： (11) (12) (13)7b)測試地點(或被測單位);c)測試日期；d)測試單位。根據(jù)具體測試及計算情況填寫測試報告正文(見表B.2)。測試原始數(shù)據(jù)、測試報告應(yīng)由測試單位存檔備查。8(規(guī)范性附錄)低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置的穩(wěn)定性測試A.1在能量消耗測試前，海水淡化裝置應(yīng)保持穩(wěn)定運行工況。低溫多效蒸餾和反滲透海水淡化裝置穩(wěn)定運行的判斷方法如下：a)對于低溫多效蒸餾海水淡化裝置，在規(guī)定運行時間內(nèi)，主機系統(tǒng)處于額定負荷時的加熱蒸汽、原海水、產(chǎn)品水、濃鹽水參數(shù)的波動幅度應(yīng)小于5%,具體檢測參數(shù)見表A.1。b)對于反滲透海水淡化裝置，在規(guī)定運行時間內(nèi)，主機系統(tǒng)處于額定負荷時的原海水、產(chǎn)品水、濃鹽水參數(shù)的波動幅度應(yīng)小于5%,具體檢測參數(shù)見表A.1。A.2參數(shù)波動幅度的計算見式(A.1):式中：F——參數(shù)指標(biāo)的波動幅度；D——所測試數(shù)據(jù)的測量值；D?——測試完成后各組數(shù)據(jù)的平均值。A.3根據(jù)海水淡化裝置的投產(chǎn)時間及運行情況，其穩(wěn)定性測試如下：a)對于已投入運行的海水淡化裝置，應(yīng)檢查運行記錄表，若檢測項均符合A.1規(guī)定的要求，則可直接進行能耗測試；b)對于新建或改造的海水淡化裝置，應(yīng)在滿足連續(xù)運行時間不低于168h,且累計滿負荷運行時間不低于72h后進行能耗測試。表A.1海水淡化裝置穩(wěn)定性測試數(shù)據(jù)表123值1456789溫度/℃溫度/℃流量/(t/h)電導(dǎo)率/(μS/cm)流量/(t/h)電導(dǎo)率/(μS/cm)流量/(t/h)電導(dǎo)率/(μS/cm)注：若被測對象為反滲透海水淡化裝置，則加熱蒸汽測試值為“—”。A.3.1在海水淡化裝置以額定負荷運行的條件下，每間隔1h對其穩(wěn)定性進行一組測試。測量時每間隔10min～15min記錄1次數(shù)據(jù)、連續(xù)測量并記錄3次，3次所測數(shù)據(jù)及其平均值記錄于表A.1中。9A.3.2穩(wěn)定性測試的組數(shù)可由供需雙方協(xié)商后確定，最少測試組數(shù)應(yīng)不少于3組，數(shù)據(jù)記錄表格應(yīng)根據(jù)實際測試組數(shù)自行增加。A.3.3按照式(A.1)計算出各組測試數(shù)據(jù)的波動幅度。A.3.4測試結(jié)束后，檢驗測試數(shù)據(jù)是否滿足裝置穩(wěn)定運行的要求：a)各組數(shù)據(jù)的波動幅度均符合A.1的規(guī)定，則進行裝置能耗測試。b)各組數(shù)據(jù)的波動幅度出現(xiàn)不符合A.1的規(guī)定，則需查明裝置運行不穩(wěn)定的原因，在排除故障后重新進行穩(wěn)定性測試。連續(xù)3次波動幅度不符合A.1的規(guī)定，不應(yīng)進行裝置能耗測試。(規(guī)范性附錄)海水淡化裝置能耗測試報告及數(shù)據(jù)記錄表B.1海水淡化裝置的能耗測試報告封面格式見表B.1。表B.1海水淡化裝置能耗測試報告封面測試地點(或被測單位)測試日期：××××年××月××日測試地點測試人員測試時間測試說明[一般包括：2.測試范圍3.運行工況；4.裝置建造及投運日期；