第四章循环水讲义

1、发电厂冷却水处理发电厂冷却水处理冷却水处理的目的 1防止结垢； 2防止腐蚀； 3节水电力系统水处理培训教材电力系统水处理培训教材 第四章第四章 发电厂冷却水处理发电厂冷却水处理 第一节发电厂冷却水系统第一节发电厂冷却水系统 1 冷却水系统及设备 1.1 冷却水系统表表4-1 冷却水系统的冷却水系统的分类分类冷却水系统 类 型 特 点 直流冷却水系统 湿式 冷却水只利用一次 开式循环冷却水系统 湿式 冷却水经冷却设备冷却后重复利用 闭式循环冷却水系统 干式 湿式利用空气 水-水交换 1.2 凝汽器1.2.1 凝汽器的真空度 压力一般为0.005MPa 1.2.2 凝汽器的端差凝汽器的端差 汽轮机

2、的排汽温度汽轮机的排汽温度tp与凝汽器冷却水的出与凝汽器冷却水的出口温度口温度t2之差，称为端差，用之差，称为端差，用t表示。表示。 1.3.4 水的冷却原理 在冷却塔中，循环水的冷却是通过水和空气接触，由蒸发散热和接触散热起主要作用。 假如冷却塔进水温度为35，则蒸发1kg水大约要吸收24094J的热量，带走的这些热量大约可以使576kg的水降低1。 如果冷却水系统的运行条件一定，那么蒸发损失量和吹散损失量就是定值，通过调整排污量可以控制循环冷却系统的浓缩倍率。 1FFZPPPPP3开式循杯冷却系统中水和盐的平衡开式循杯冷却系统中水和盐的平衡 3.1 水量平衡 PB = PZ+PF+PP （

3、4-8）%PB100循环水量补充水量3.2 浓缩倍率 BXPFPFZCC)P(P)PP(P1FFZPPPPP图4-6 循环冷却浓缩倍率与补给量的关系 第二节第二节 水垢和粘泥的沉积水垢和粘泥的沉积 1 循环水中主要水垢成分及形态 1.1 碳酸钙 Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O 1.2 硫酸钙 它的溶解度约为碳酸钙的40倍以上。这也就是凝汽器很少发生硫酸钙水垢的原因。 只有在高浓缩倍率下运行的换热设备，才可能在水温高的部位析出硫酸钙。 2 水质稳定性的判断 2.1 极限碳酸盐硬度 2.1.1 经验公式计算 HTJ=k(CO2)+b-0.1HF （4-16） 2.1.2 西安热工研

4、究所经验公式 HTJ=f HB，T(A+B-C-D) （4-17）2.4 A法和B法 2 . 0,CaBCaXclBclXBclccccB2 . 0,ABAXclBclXAclccccA3.3 影响污垢沉积的因素1 （1）水质 （2）流动状态 （3）水温 （4）pH值 （5）溶解氧 （6）光 （7）细菌数3.3 影响污垢沉积的因素2 （8）浊度 （9）粘泥体积 （10）粘泥附着度 （11）流速 （12）温度 （13）表面状态第三节 循环冷却水的防垢处理方法 各种循环水处理方法的适用条各种循环水处理方法的适用条件及优缺点件及优缺点 第四节 水质稳定剂处理 火电厂常用的水质稳定剂火电厂常用的水质稳

5、定剂2 水稳剂的阻垢机理 有机膦酸盐有机膦酸盐 结晶过程去活化结晶过程去活化 晶格歪曲晶格歪曲 图4-14 在少量HEDP存在下，方解石晶体生长速度与时间的关系曲线 图4-16 在加药和不加药时，CaCO3晶体的形状（放大450倍） （a）CaCO3；（b）加入有机膦酸盐；（c）加入有机膦酸盐及聚合物 聚羧酸类聚羧酸类 分散作用分散作用 磺化聚合物磺化聚合物 协同效应 阻垢 分散 缓蚀 增效水稳剂阻垢缓蚀性能评定方法水稳剂阻垢缓蚀性能评定方法 3.1 静态烧杯试验法静态烧杯试验法 %100的含量Ca水样样的含量Ca滤液中22阻垢率 极限碳酸盐硬度法极限碳酸盐硬度法 1 静态法静态法 2动态模拟

6、试验法动态模拟试验法 图4-18 静态试验装置1玻璃缸；2搅拌器；3电源；4控温仪； 5加热管；6热敏电阻； 图4-20 某种动态模拟试验装置1抽风装置；2冷却塔；3填料；4冷却塔水引水箱；5补水泵；6补水箱； 7循环水泵；8流量计；9腐蚀试片；10铂电阻温度计；11控温仪；12换热管； 13模拟换热器； 14热水循环泵；15电源；16加热器；17布水装置污垢热阻法 总传热系数K的倒数称之为总污垢热阻，表示某换热器的污垢程度，亦称污垢系数。 011KKS式中 污垢系数，（m2K）/W； KS运行一定时间后的总传热系数，（m2K）/W； K0运行初期的设计总传热系数，（m2K）/W。 对开式循环

7、冷却系统的年污垢热阻值，我国目前的控制标准是小于3.4410-4（m2 K）/W，约相当于现场监测的3mg/（cm2月）垢附着速度。 水质稳定剂缓蚀性能的测水质稳定剂缓蚀性能的测定定 静态浸泡试验静态浸泡试验 旋转挂片法旋转挂片法 动态挂片第五节 循环冷却系统补充水处理及旁流处理 1 石灰处理法 2 弱酸氢离子交换法旁流处理旁流处理 旁流过滤 ；旁流软化 图4-30 旁流过滤处理流程1蒸发损失；2凝汽器；3空气；第六节 凝汽器的腐蚀与防止1 凝汽器铜管水侧的腐蚀形态 1.1 均匀腐蚀 1.2 局部腐蚀 （1）栓状脱锌腐蚀 （2）坑点腐蚀 （3）冲击腐蚀 （4）晶间腐蚀 1.3 腐蚀破裂 1.3

8、.1应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂 1.3.2 腐蚀疲劳 凝汽器管选用凝汽器管选用 DL/T 712-2000火力发电厂凝汽器管材选材导则。 不锈钢凝汽器管的选用参考标不锈钢凝汽器管的选用参考标准准 Cl-,mg/L 美国标准200TP304；TP304L； TP4301000TP316；TP316L；5000TP317；TP317L海水AL-6X、AL6XN防止凝汽器铜管腐蚀的方防止凝汽器铜管腐蚀的方法法 做好循环水处理，保证水质合格。 添加铜缓蚀剂。添加铜缓蚀剂。 镀膜保护 阴极保护 防止铜管管口冲蚀防止铜管管口冲蚀 1）管口涂胶）管口涂胶 2）加塑料套管 第七节第七节 循环水冷却系统中微循环水冷却系统中微生物的控制生物的控制 1 常见有害微生物的种类 1.1 藻类 1.2 细菌 （1）菌胶团状细菌 （2）丝状细菌 （3）铁细菌 （4）硫细菌 （5）硝化细菌 （6）硫酸盐还原菌 1.3 真菌2 控制微生物方法综述 开式循环冷却系统中微生物的控制通常采用以下一些指标。 异养菌 5105个/ml（平皿计数法） 真菌 10个/ml 硫酸盐还原菌 50个/ml 铁细菌 100个/ml 粘泥量 4ml/m3（生物过滤网法） 1ml/m3（碘化钾法）药剂处理药剂处理 （1）杀菌、灭藻药剂 （2）抑制微生物增殖的药剂 （3）防止附着的药剂