给排水工程师：热电循环冷却水处理配方及应用研究汇总

1、给排水工程师：热电循环冷却水处理配方及应用研 究作者：叶君树，余艳华，尚德波摘要针对热电系统循环冷却水的特点，通过对目前存在的问题进行分 析，采用国内先进的膦羧酸、AMPS多元共聚物等水处理单剂，研究开发出具有 较好技术经济性能的配方、在线清洗方案。并结合企业实际，摸索出一套行之 有效的运行管理办法。经过为期 6个月的工业应用试验表明。该方案不仅有效 地解决了存在的问题使各项缓蚀阻垢性能均达到中石化规定要求，而且浓缩 倍数也得到了有效提高，取得了明显的经济效益和环境效益。关键词热电循环冷却水；缓蚀阻垢；水处理剂连云港碱厂热电循环冷却水主要供 12 000 kW发电机组的冷凝器及辅助设 备冷却，

2、循环水总量3 200 m3/h，原设计的冲灰水由冷却水系统排水供给。因 而补水量较大，浓缩倍数偏低，因此自该系统投产以来，一直没有对冷却水进 行处理。实践证明，近年来冷却效果明显下降，夏季给水温度曾高达37C，导致发电负荷降低达10%左右，采用购置外网电，满足生产平衡，使本厂纯碱生 产成本提高，经循环冷却水系统普查发现凝汽器换热管结垢严重，冷却塔中填 料堆积大量微生物污泥，因此对热电循环水系统进行水质稳定处理势在必行。1循环冷却水系统的特点热电循环冷却水系统的特点：（1）换热设备繁多，大小不均，而材质多 样，包括碳钢、不锈钢、H68黄钢，热介质温度不一，给水处理运行带来一定 困难；（2）热电循

3、环冷却水系统紧邻碱厂石灰石堆放场和热电车间煤场，往往在 天气干燥和季风较大时，空气中常带有大量的粉尘及钙渣等固体，循环冷却水 在冷却塔中进行热交换时，大量粉尘和钙渣进入到循环水中，造成系统悬浮 物、浊度偏高；（3）我厂采用生产水作为循环水的补充水，水的硬度及碱度均 较大，溶固含量高。2实验部分2. 1水质首先我们对补充水、循环冷却水的水质进行了全面分析，结果见表1。根据表1数据计算不同浓缩倍数下的Langelie饱和指数和稳定指数。通常稳定 指数为5. 06. 0时，水是结垢型水，稳定指数为 3. 55. 0时，水严重结 垢。由表2可以看出，冷却水采用直流供水时为轻微结垢型水。而当浓缩倍数提高

4、 到2. 03. 0时，冷却水产生中度至严重结垢。由此可见，热电循环水处理重 点应是阻垢，但由于本厂地处海边，水中 Cl榷度较高.循环水浓缩后水中离子 浓度增加，再加上其他腐蚀因素，因此腐蚀问题不容忽视。从垢样分析结果 看，主要沉积物是碳酸钙垢和微生物黏泥（见表 3），因此，水质稳定主要阻 碳酸钙垢和进行微生物控制。2. 2循环冷却水处理配方设计根据上述分析并结合热电循环水特点.我们提出以新型有机磷羧酸、AAMP高聚物和铜缓蚀剂为主体，并辅以氯系氧化性杀菌剂和异噻唑啉酮非氧化 性杀菌灭藻剂的处理方案。采用中石化试验法进行静态阻垢试验、旋转挂片腐 蚀率试验和杀菌灭藻试验。并在实验室实验基础上.进

5、行工业实验。取得了满 意效果。2. 3实验室实验实验条件：腐蚀实验采用 RC I型旋转挂片仪，现场水，温度60C，转 速75 r/rain ，96 h ;阻垢实验温度80C, 10 h。实验结果见表4、表5。从表4、表5可以看出。该配方具有良好的缓蚀阻垢性能，适合于本厂热 电循环冷却水高悬浮物系统。具备工业应用实验条件。2. 4工业实验工业实验在本厂热电循环冷却水系统进行.为了提高水处理剂使用效 果.针对目前循环水系统垢沉积，菌藻滋生严重，悬浮物浓度高的特点，对循 环水系统进行一次不停车化学清洗。2. 4. 1清洗方案投加氧化性杀菌剂优氯净、分散剂 40 mg/L，运行24 h，杀灭系统表面的

6、 菌藻：投加季铵盐剥离剂400 mg/L循环运行约24 h，使生物黏泥剥落进入系 统。投加系统清洗剂（内含有机酸洗剂、碳钢缓蚀剂、铜缓蚀剂）质量浓度2000 mg/L .用工业盐酸调节循环水pH至5. 0左右，循环运行约24 h。在杀生 剥离和清洗除垢过程中。每隔12 h分析循环水浊度、硬度、pH等指标，监 测清洗效果和确定清洗时间，待其值达到最大值时，停止清洗。连续加大系统 补水量、排水量，对系统进行水质置换直至系统水质符合要求。2. 4. 2工业实验方案不停车清洗结束后.投加预膜剂 300 mg/L进行预膜。预膜结束后，调节系 统的补排水量。将预膜液的总磷质量浓度降低到2. 5 mg/L左

7、右，投加缓蚀阻 垢剂100 mg/L ,逐步将系统的总磷质量浓度控制在 57 mg/L ,循环水浓缩倍 数控制在2. 53. 0,系统进入正常运行。采用现场模拟监测换热器进行监测，结果见表6。从表6可以看出.各项指标均达到中石化规定要求，取得令人满意的效果，有 力支持了热电系统满负荷运行。3经济效益评价热电循环冷却水系统加药处理后，浓缩倍数从原来的1. 5倍提高到3倍，有效降低了新鲜水用量，提高了机组换热效率.使发电机组达到满负荷运行。 仅以2001年7 9月为例.在外部条件与上年相同的条件下，凝汽器真空度上升 0. 01 MPa则机组新增发电能力1 000 kW，全年可增发电量8. 64x 106 kWh,年创效益85万元，扣除相关费用，每年可产生直接经济效益约3O万丿元。4结论实践证明，对没有进行过水质稳定处理、水质工况条件恶劣的循环冷却水 系统.只要选择正确的药剂配方，合理的操作方法，良好的运行管理，一定会 获得良好的经济效益和环境效益。参考文献1 GB 5005O 一 1995,工业循环冷却水处理设计规范S2 周本省.工业水处理技术M.北京：化学工业出版社，1996. 15163 刘辉，