海水冷却塔飘滴盐沉积监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海水冷却塔技术领域，主要涉及一种自然通风或机力通风的海水冷却 塔的环境监测技术领域，具体涉及一种海水冷却塔飘滴盐沉积监测方法。
【背景技术】
[0002] 海水冷却塔是海水循环冷却系统中的关键设备。冷却塔飘水引起的盐沉积是海水 冷却塔使用中存在的主要问题之一，不但会腐蚀周边设备与建筑、而且会影响附近植被生 长进而破坏生态环境。实际上，这也是海水循环冷却技术的使用受到限制的重要原因。随 着近年来海水冷却塔的推广应用以及对环境保护的愈加重视，海水冷却塔飘滴盐沉积对周 围环境影响的研宄迫在眉睫。
[0003] 冷却塔内的循环水在喷溅滴落中变为细小水滴，它们被塔内上升气流带出塔外并 随雾羽运动，飘散至冷却塔附近不同区域，形成飘滴。当以海水作为循环水时，大量含有可 溶性盐成分的飘滴降落地面与附近建筑物上会产生盐沉积，盐沉积会在金属表面造成腐蚀 从而破坏建筑，降落至地面则会对植物产生危害。根据美国核管委NUREG-1555中给出的氯 化钠（NaCl)沉积率对植物影响的评价准则，当飘滴中氯化钠的沉积率在植物的生长期接 近或超过l〇〇〇kg/km 2 ? month时，可能会对许多植物的叶片产生危害。
[0004]目前国内外学者对海水循环冷却塔飘滴盐沉积的研宄较少，且较多的集中在数值 模拟方面。1990年美国Argonme国家实验室环境影响研宄中心在39组单组冷却塔实测数 据和26组多组冷却塔实测数据的基础上，总结了之前已有的16种冷却塔环境影响模型，形 成了 SACTI(Seasonal/Annual Cooling Tower Impact)计算程序，该计算程序能定量模拟 预测盐沉积的分布，成为飘滴盐沉积数值模拟的有效手段。
【发明内容】
[0005] 本发明人锐意研宄后发现：SACTI模式中采用的飘滴粒径谱数据难以获得，一般 采用该模式的自带数据，不具代表性。此外，由于气象条件多变，气象条件的模拟结果与实 际一般差距较大，这些都会导致模拟结果的可信度大大降低，SACTI模式的模拟结果更多的 是提供一种盐沉积整体分布的参考。为获得更为准确的飘滴盐沉积量监测数据，建立有效 的海水冷却塔飘滴盐沉积监测方法显得十分必要。
[0006] 即，本发明解决的技术问题是：国内外缺少飘滴盐沉积的现场监测方法与数据，尤 其是国内尚未见相关文献报道，因此亟需建立一种准确、有效、可操作的海水冷却塔飘滴盐 沉积监测方法，以评价海水冷却塔飘滴盐沉积对环境的影响。SACTI模式目前常用于在无实 际监测数据的情况下，对电厂冷却塔的环境影响进行预测，其结果只是估算数据，提供盐沉 积分布的整体参考，其估算结果与实地测试结果吻合程度也无法确定。
[0007] 本发明的目的是针对海水冷却塔，提供一种监测盐沉积的方法，对盐沉积分布进 行数值模拟，并通过实地布点监测，采集数据，与原模拟数据进行对比，反馈其准确性，进而 修正数值模型，进一步控制海水冷却塔的飘水率，以降低盐沉积对生态环境的影响。
[0008] 为解决以上技术问题，填补相关技术领域监测方法的空白，本发明提供了一种海 水冷却塔飘滴盐沉积的监测方法，该方法科学有效、可操作性强、稳定性好，监测结果能准 确反映海水冷却塔的飘滴盐沉积分布。
[0009] 本发明的方法，主要通过以下技术方案实现：
[0010] A、模拟区域内的风向、风速、气温等气象条件，对海水冷却塔飘滴的盐沉积分布进 行数值模拟；
[0011] B、结合数值模拟结果与地理环境初步拟定布点方案，通过实地勘察确定监测点 位；
[0012] C、在监测点位平行放置沉降收集装置，采用湿式沉降法，收集装置内预先加入一 定体积的去离子水，进行飘滴盐沉积的样品采集，一定周期后收集沉降装置中的水样；
[0013] D、检测水样体积以及其中的氯离子含量，换算出不同点位的月盐沉积量。
[0014] 根据以上监测方法，所选区域为以海水冷却塔为中心，方圆10km范围内的所有区 域。
[0015] 根据以上监测方法，优选地采取采用WRF模式系统模拟区域内的气象条件，采取 SACTI模式模拟区域内的盐沉积分布。
[0016] 根据以上监测方法，监测点位要求尽量位于高处，上方无遮挡，监测点位数量至少 大于10个，并包括至少一个空白点位，空白点位与被监测海水冷却塔的距离大于5km，无其 他外来污染源干扰。
[0017] 根据以上监测方法，点位布置优先采取功能区策略布点法，即根据盐沉积量模拟 结果分区，在盐沉积量较大区域集中布点，同时尽量多方位布点。
[0018] 根据以上监测方法，沉降收样装置采取非金属材质敞口容器，优选地采用PE塑料 沉降桶，在监测之前对沉降桶进行酸洗。
[0019] 根据以上监测方法，水样中氯离子的含量优选地参考国家标准采取滴定法进行测 定。
[0020] 具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：
[0021] 一种海水冷却塔飘滴盐沉积监测方法，其特征在于，所述监测方法包括下述步 骤：
[0022] (1)模拟待测区域内的气象条件，对海水冷却塔飘滴盐沉积分布进行数值模拟；
[0023] (2)结合数值模拟结果与地理环境拟定布点方案，通过实地勘察确定监测点位；
[0024](3)在监测点位放置沉降收集装置，采用湿式沉降法，进行飘滴盐沉积的样品采 集；
[0025] (4)检测样品中的氯离子浓度，换算出不同监测点位的月盐沉积量。
[0026] 优选的，上述监测方法中，步骤（1)中所述待测区域是指以海水冷却塔为中心，半 径为10km以内的区域。
[0027] 优选的，上述监测方法中，所述气象条件包括风向、风速、风频、气温、相对湿度和 大气稳定度。
[0028] 优选的，上述监测方法中，所述气象条件的模拟通过中尺度天气研宄与预报模式 WRF (Weather Research and Forecasting Mode)系统实现。
[0029] 优选的，上述监测方法中，所述数值模拟采用季节/年度冷却塔影响 SACTI(Seasonal/Annual Cooling Tower Impact)模式进行模拟。
[0030] 优选的，上述监测方法中，所述数值模拟过程中需输入冷却塔参数，包括塔高、塔 出口直径、散热率、通风量、飘滴损失水率、飘滴粒径谱和循环水盐浓度。
[0031] 优选的，上述监测方法中，步骤（2)中所述监测点位包括至少10个试验点位和至 少1个空白点位，所有监测点位上方无遮挡；优选为10-15个试验点，2-4个空白点位。
[0032] 优选的，上述监测方法中，所述监测点位的选择采取功能区策略布点法，包括下述 步骤：
[0033] (1)试验点位分布在冷却塔四周，全面布点以考察各个方位的盐沉积分布；
[0034] (2)重点在主导风下风向布点，以获得盐沉积量最大值。
[0035] 优选的，上述监测方法中，所述监测点位的布点方法为：
[0036] (1)在盐沉积严重的方位布置60% -70%数量的试验点位；
[0037] (2)在其它方位平均布点，共布置30% -40%数量的试验点位；
[0038] (3)布置空白点位，空白点位数量占试验点位数量的10% -20%。
[0039] 优选的，上述监测方法中，所述空白点位的选定标准为：与海水冷却塔的距离为 5km以上，无盐沉积处。
[0040] 优选的，上述监测方法中，换算出不同监测点位的月盐沉积量之后，还包括对数值 模拟结果进行修正的过程。
[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1)国内对冷却塔飘水的测试目前只有 滤纸法，该方法无法收集飘滴样品，较为落后，本发明采取的监测方法能收集飘滴样品并进 行检测，具有技术先进性；（2)国内海水冷却塔的实际应用不多，还未见对其飘滴盐沉积环 境监测的相关报道，本发明首次系统地提出海水冷却塔飘滴盐沉积的监测方法，该方法是 对海水冷却塔环境影响评价的重要补充；（