核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于向核电站的海水取水隧洞中的加药点提供抗海生物附着的海生物防治药品溶液的供药装置。

背景技术：

核电站建设有海水取水隧洞，利用该海水取水隧洞从外海取用干净的海水，用作核电站的循环冷却用水。通常该海水取水隧洞长约4000m，洞内径Φ7m。隧洞在运行期间内部充满流动的海水，海水流速约为2m/s。现场海生物挂板试验表明，如果不采取任何防污措施，挂板上将长满海生物(特别是夏季)，春季三个月海生物附着厚度可达19.5mm，夏季三个月海生物附着厚度可达60mm，而且海生物附着厚度将随着挂板时间的延长而增大。因此在隧洞进水后其内部将会附着有藤壶、蚌和贝类等海生物，隧洞内海生物的附着生长达到一定厚度后，将会对电站造成如下影响：

1)取水量减少，影响机组出力，低潮位时可能会触发循泵的跳泵信号，增加电站运行成本，造成直接经济损失；

2)某些海生物的繁衍和新陈代谢产生大量酸，侵蚀海水取水隧洞的混凝土表面，导致混凝土保护层厚度降低，并为海水中的氯离子、硫酸盐等进入混凝土内部形成通道，造成钢筋锈蚀，破坏取水隧洞的混凝土结构；

3)海生物死亡脱落后，很有可能被吸入冷却水管道，有管道的堵塞或造成设备损坏风险。

常用的海生物杀灭剂为次氯酸钠溶液，它广泛用于自来水杀菌、医疗卫生行业消毒，以及电站的海生物防治。目前国内电站均配备有次氯酸钠溶液加药系统，用于对冷却循环水中的微生物或海生物进行杀灭。加氯后海生物幼虫感到危险，就会减少附着，现有电厂运行经验表明，当余氯浓度大于0.1ppm时，就可以有效抑制海生物的附着，当浓度达到0.5ppm时海生物基本不活动。

现有的加药方案通常为：外购10％浓度的次氯酸钠溶液，并在隧洞建设期间建设用于输送药品的玻璃钢管道，该玻璃钢管道埋置在厂外取水隧洞内壁中，并从厂区沿隧洞一直到取水构筑物处的闸门和细格栅之间出露(工作状态时，淹没在海水中)，在海水取水隧洞的洞口处形成唯一的加药点，从而将外购的次氯酸钠溶液输送到海水取水隧洞的洞口处并通过开设在玻璃钢管道上的小孔向海水取水隧洞内进行加药。从隧洞运行经验反馈看，此方案能减少隧洞洞口部分海生物的附着，但距离进水洞口越远，海水中余氯浓度的逐渐降低，抑制海生物生长的效果也随之下降，海生物附着呈增厚趋势。目前的加药方案无法完全阻止海生物在隧洞内附着。尤其是夏季时，海水温度较高，海生物生长较快，另需增加次氯酸钠的采购量和投加量，从厂外取水隧洞进水构筑物内通过临时的管道连续加入。外购次氯酸钠易分解，贮存时间不宜太长，因而运输频繁，遇到台风或其它不安全因素，无法保证及时加药。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种保证海水取水隧洞内的余氯浓度和加药及时性，从而能够有效抑制海生物的核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置，包括提供次氯酸钠溶液的备药装置、将所述次氯酸钠溶液由所述备药装置传输至核电站海水取水隧洞中的加药点的输药装置，所述备药装置包括电解海水制氯装置；所述加药点为多个并沿所述海水取水隧洞的长度方向排布；所述核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置还包括设置于所述输药装置上并控制向所述加药点以连续方式加药或以连续和冲击交替方式加药的控制装置。

优选的，所述控制装置包括控制向每个所述加药点连续加药的连续加药泵、控制向所述加药点冲击加药的冲击加药泵。

优选的，所述输药装置包括多组具有两条并行设置的支管路的分管道，所述分管道与所述加药点一一对应设置，每组所述分管道的两条所述支管路上分别设置有所述连续加药泵和所述冲击加药泵。

优选的，所述控制装置还包括控制所述连续加药泵和所述冲击加药泵起停的控制器。

优选的，所述电解海水制氯装置包括具有电极而将输入的海水电解而输出所述次氯酸钠溶液的电解槽、用于控制电解过程的电气装置。

优选的，所述电解槽分为多组，每组包含多个串联的所述电解槽。

优选的，所述电气装置包括包含电源或外接电源的配电箱、与所述配电箱相连接的整流器、对所述整流器进行控制的控制柜，所述电极与所述整流器相连接。

优选的，所述电解槽前端设置有对海水进行预处理的预处理装置。

优选的，所述预处理装置包括增压泵和过滤器。

优选的，所述备药装置还包括与所述电解海水制氯装置相连接并存储所述次氯酸钠溶液的储罐，所述输药装置与所述储罐相连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型采用电解海水制氯装置而就地取材提供次氯酸钠溶液替代外购的次氯酸钠溶液，可以大大降低加药成本，且不受外界天气、运输条件等因素干扰，从而能够保证海水取水隧洞内的加药浓度和加药及时性；

2、本实用新型采用多个加药点替代单一加药点，能够使海水取水隧洞内各处均达到所需的加药浓度，从而有效抑制海生物；

3、本实用新型设置了控制装置来控制向海水取水隧洞内的加药方式，从而能够随不同的外界条件调节加药方式，从而提高加药的有效性。

附图说明

附图1为本实用新型的核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置的原理示意图。

附图2为本实用新型的核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置的系统流程图。

附图3为本实用新型的核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置的加药点分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一：参见附图1和附图2所示，一种核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置，包括备药装置、输药装置以及控制装置。

备药装置用于提供次氯酸钠溶液。备药装置包括电解海水制氯装置和储罐。电解海水制氯装置包括具有电极的电解槽和电气装置，在电气装置的控制下海水在电解槽中进行电解，从而输出电解产生的次氯酸钠溶液。电解槽为多个并分为多组每组包含多个串联的电解槽。如本实施例中，共设置6个电解槽，它们均分为两组，每组中包含的3个电解槽相串联而依次进行电解过程。此外，电解槽还可以连接用于定期对其进行酸洗的酸洗箱。电气装置包括包含电源或外接电源的配电箱、分别与配电箱相连接的两个整流器、对整流器进行控制的控制柜，两组电解槽中的电极与分别对应与两个整流器相连接。在电解槽的前端海水进口处还设置有对海水进行预处理的预处理装置，该预处理装置包括增压泵和过滤器。增压泵和过滤器均可以分设在多条并联支路上。储罐与电解海水制氯装置的各组电解槽相连接而用于存储次氯酸钠溶液，储罐具有气体出口用于排放电解产生的氢气。

备药装置输出的次氯酸钠溶液经过输药装置的传输而由备药装置到达海水取水隧洞内的加药点，并在加药点进入海水取水隧洞中。加药点为多个并沿海水取水隧洞的长度方向排布。通过次氯酸钠药剂在大型隧洞内的分散仿真(湍流模型)，模拟加药点位置和个数，以达到2000ppm浓度的次氯酸钠药剂在隧洞内均匀分散，且每个部位的浓度高于0.1ppm的效果。以隧洞长约4000m，洞内径海水流速约为2m/s的大型取水隧洞为例，根据仿真结果，对于此种大型取水隧洞入口处应设置1处加药点，之后每间隔1000米设置1处加药点，共计设置4处加药点，分别为1-4#加药点，这加药点4个加药点并均分排布于海水取水隧洞上，如附图3所示，足以保证全隧洞内的次氯酸钠含量达到0.1ppm的极限浓度。输药装置采用管道，其包括一条由储罐引出的主管道和与各个加药点一一对应的多组分管道。

控制装置设置于输药装置上，从而控制向加药点以连续方式加药或以连续和冲击交替方式加药。控制装置包括控制向每个加药点连续加药的连续加药泵、控制向加药点冲击加药的冲击加药泵。输药装置中的每组分管道均包括两条并行设置的支管路，每组分管道的两条支管路上分别设置有连续加药泵和冲击加药泵，使得可以对各个加药点实施连续加药或冲击加药。控制装置还可以包括控制连续加药泵和冲击加药泵起停的控制器。

上述核电站海水取水隧洞抗海生物附着供药装置工作过程为：海水进入用作备药装置的电解海水制氯装置中电解从而产生次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液经由输药装置而传输至各个加药点并进入海水取水隧洞中。

在通常情况下，采用连续加药的方式。此时，开启各连续加药泵向海水取水隧洞中供药。各加药点的加药量按公式1计算：

上式中：

G——加药量(有效氯)，kg/h；

C——平均加药浓度，1ppm；

ρ——流体密度，海水密度1020kg/m³；

Q——流量，m³/h。

而当夏季时，则需要采用特殊加药方案，该特殊加药方案为：对每一个加药点对应分配一段冲击加药时段，各个加药点所分配的冲击加药时段不重叠、不重合。常用的方式为，按各加药点的排布次序为它们分配各自的冲击加药时段，且最后一个加药点对应的冲击加药时段后再分配第一个加药点对应的冲击加药时段。每个加药点在其对应的冲击加药时段内，开启其对应的冲击加药泵实施冲击加药。

本实施例中，以6小时为一个周期，每个周期又均分为两段，每个周期的前半段则对应分配给各个加药点作为其冲击加药时段。如下表1所示：

表1夏季加药方案

在第一个周期的前半段内，开启第一个加药点对应的1#冲击加药泵而关闭其对应的1#连续加药泵，同时开启第二、三、四个加药点对应的2#连续加药泵、3#连续加药泵、4#连续加药泵，关闭2#冲击加药泵、3#冲击加药泵、4#冲击加药泵。开启冲击加药泵时的平均加药浓度为3ppm，而开启连续加药泵时的平均加药浓度为1ppm。以此状态运行三小时后进入第一个周期的后半段，此时，各个加药点均开仅启其连续加药泵进行连续加药。在第二个周期的前半段内，开启第二个加药点对应的2#冲击加药泵而关闭其对应的2#连续加药泵，同时开启第一、三、四个加药点对应的1#连续加药泵、3#连续加药泵、4#连续加药泵，关闭1#冲击加药泵、3#冲击加药泵、4#冲击加药泵。以此状态运行三小时后进入第二个周期的后半段，此时，各个加药点均仅开启连续加药泵进行连续加药。在第三个周期的前半段内，开启第三个加药点对应的3#冲击加药泵而关闭其对应的3#连续加药泵，同时开启第一、二、四个加药点对应的1#连续加药泵、2#连续加药泵、4#连续加药泵，关闭1#冲击加药泵、2#冲击加药泵、4#冲击加药泵。以此状态运行三小时后进入第三个周期的后半段，此时，各个加药点均仅开启连续加药泵进行连续加药。在第四个周期的前半段内，开启第四个加药点对应的4#冲击加药泵而关闭其对应的4#连续加药泵，同时开启第一、二、三个加药点对应的1#连续加药泵、2#连续加药泵、3#连续加药泵，关闭1#冲击加药泵、2#冲击加药泵、3#冲击加药泵。以此状态运行三小时后进入第四个周期的后半段，此时，各个加药点均仅开启连续加药泵进行连续加药。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。