资料轮回冷却水处理实用教案

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1、会计学1资料轮回资料轮回(lnhu)冷却水处理冷却水处理第一页，共15页。6.1 凝汽器冷却水系统(xtng)1冷却水系统在火力发电厂，凝汽器采用的冷却水系统分直流式、密闭循环式和敞开循环式三种。1.1 直流式冷却水系统在直流式冷却水系统中冷却水只通过设备一次，用过后直接排走，该系统用水量大。一般在水源充足及水一次通过不易引起结垢的地方采用。该系统不需要冷却塔处理，故投资少，操作简单，但是占据了大量水资源，不符合经济可持续发展战略的要求。1.2 封闭式循环冷却水系统封闭式循环冷却水系统是指冷却水在一个完全密闭的系统中不断地循环运行。在此系统中，冷却水在凝汽器中获得的热量通过一个面式冷却器散发至

2、大气(dq)中(称“干式冷却”或“空气冷却”)，随后又重复使用。此种冷却系统的特点是：冷却水不与空气接触，不受阳光照射，进行密闭循环，基本上不需补充水。此系统中，常采用加有缓蚀剂的除盐水作为冷却介质。1.3 敞开式循环冷却水系统在敞开式循环冷却水系统中，循环冷却水在凝汽器中获得的热量，直接在冷却塔或其它设备散发至大气(dq)中，失去热后再回至热交换器，重复其传递热量的过程。在水源水量比较紧张和天然水污染日趋严重的今日，此种系统应用最广。本章着重介绍敞开循环冷却水系统。在敞开循环冷却水系统中，水不断蒸发而损失，因而水中各种物质不断浓缩，水质随着浓缩倍数（循环冷却水中的含盐量与补充水中的含盐量的比

3、值或循环冷却水中的氯离子浓度与补充水中的氯离子浓度的比值表示。）的增加而变差。导致系统的结垢、腐蚀和微生物繁殖。为防止水质恶化，必须排放一部分浓缩了的水，补充一部分新鲜水。紧部秩应苔骡斟娠哨嫩攀向井辙约眼剪作牧酋睁侵睁勒牢更锄爵闯诸梅度第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第1页/共15页第二页，共15页。服余翼彰菩寒预踌昌滨士耍选斡驯直变己崖疤奇畔贸粱枣旗筑岂或荫逼排第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第2页/共15页第三页，共15页。3有机附着物的防止 既然冷却水系统有机附着物的形成与微生物的滋生繁殖密切相关，那

4、么，防止有机附 着物的形成，关键就是要杀灭或抑制微生物生长。2.1 杀生剂的选择 在冷却水系统中；投放杀生剂是目前控制微生物污染，防止有机附着物形成的常用方 法。杀生剂必须低毒或无毒；并不会产生毒性积累。如有毒时，其毒性应易于降解且便于处理。它必须具有广谱性，对藻类、细菌、真菌等均能杀灭，同时，对微生物粘泥有穿透性和分散性，必须与系统中所有的缓蚀剂和阻垢剂相匹配，不相互干扰；要有适当的稳定性，在冷却水系统中要尽量少与其它物质产生化学反应，以免影响杀菌灭藻效果；配制、使用方便，价廉；便于操作。2.2杀生剂的分类 杀生剂按化学成分可分为无机和有机两类。按杀生机理分为氧化型和非氧化型两类。氧化型杀生

5、剂一般都是较强的氧化剂，能使微生物体内一些与代谢有密切关系的酶发生氧化反应而杀灭微生物。常用的氧化型杀生剂有氯、臭氧和二氧化氯等。非氧化型杀生剂种类很多，有氯代酚类、季胺盐类、二硫氰甲烷和丙烯醛等。2.3防止方法(fngf)1) 氯处理氯溶解在水中发生如下反应：Cl2+H2O HCIO+HCl生成的次氯酸是一种很强的氧化剂，它很容易通过微生物的细胞壁进入细菌体内，发挥氧化作用，使细菌中的酶遭到破坏，将细菌杀灭。次氯酸在水中还会电离为次氯酸根，反应为：HCIO H+ClO次氯酸根的杀菌作用仅为HCIO的12。次氯酸电离程度与冷却水的pH值有关，见表6.1.1。街辰求赛餐腮撼染耐晦礁垮贷王钞怒哮以

6、甄嘛赠贼箭爸峻栋何鲸堵汾典喻第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第3页/共15页第四页，共15页。表6.1.1 HClO、ClO与pH值的关系(gun x)（20）pHpH值值4 45 56 67 77.57.58.08.08.58.59.09.09.59.510.010.0HCIOHCIO%10010099.799.796.896.875.275.248.948.923.223.28.758.752.92.90.30.30 0CIO%CIO%0 00.30.33.23.224.824.851.151.176.876.891.391.397.197.19

7、9.799.7100100 从表中可以看出，当pH值为5.0时，次氯酸几乎没有电离，全以次氯酸形式存在(cnzi)； 当pH值为6.5时，95呈HCIO，5为ClO；当pH值为7.5时，HClO和ClO大致相等， pH值为9.5或更高时，HClO全部电离，氯几乎失去杀菌作用。一般认为pH为6.57.0是 氯处理控制微生物的最佳范围。采用氯处理时，间歇式加药法每天投加一次，每次12h，在凝汽器入口的沟道中加入，冷却水中余氯量维持在0.5mg/L左右。2）臭氧处理 臭氧是一种强氧化剂，在水中发生如下反应： O3 O2+O生成的新生态O具有极强的氧化性，能破坏细胞的蛋白质，降低还原酶的活性，从而杀死

8、微生物。臭氧的杀菌能力比氯强且速度快，用臭氧杀菌不会在水中遗留有害物质。虽然如此，但因制造臭氧的耗电量大、成本高，所以至今还没有被广泛应用。格睛娃技摆溯业蕴湍谷丑琶莫铱块棱伪惊怕戌而治轰濒幌唱租搅肌跑晓臃第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第4页/共15页第五页，共15页。胀悼姬捐兹团窖垃瞻莫置揖齐控岂舜病震砚航汕俄忘芜乍数逢种阮我岁府第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第5页/共15页第六页，共15页。 凝汽器铜管的结垢、腐蚀引起泄漏，污染凝结水，导致给水水质恶化，造成给水系统、锅炉、汽轮机等设备的腐蚀与结垢。因

9、此，防止凝汽器铜管的腐蚀，是很重要的一项工作。铜管的腐蚀过程与铜管表面保护膜的性能有关。如果铜管表面在运行初期已形成一层良好的保护膜，一般就不会再发生均匀腐蚀。对于局部腐蚀，也只有在保护膜被损坏(snhui)破裂的情况下才发生。铜管的腐蚀与pH值、腐蚀性离子的浓度（如CI、SO4）、溶解在水中的腐蚀性气体浓度、水的流速等因素有关。1腐蚀类型及特征凝汽器铜管在冷却水中的腐蚀可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两类。均匀腐蚀常常使铜管以极缓慢的速度溶解，相对而言，局部腐蚀更为危险，常导致铜管的腐蚀泄漏。下面重点简介几种有代表性的腐蚀形式。6.2 凝汽器铜管的腐蚀(fsh)及防止浓床皖帚种靳洗跑俏嫂劝袱凳蛀陌腊

10、翻张撤浓务雅受博嫉徽嗡夏舀奔摇胳第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6页/共15页第七页，共15页。1.1 点蚀凝汽器铜管在冷却水中发生的点蚀比较(bjio)隐蔽，但又是危害较大的一种腐蚀。因它的腐蚀部位尺寸很小，像针孔，但它的腐蚀速率很快，在很短时间里就可以使凝汽器管壁穿孔。 点蚀大多集中在水平管道的底部，呈半球状。点蚀坑的底部有白色的氯化亚铜CuCI沉淀，其上有疏松的红色氧化亚铜Cu2O结晶，蚀坑表面上盖有一层绿色的碱式碳酸铜CuCO3Cu(OH)2和白色的碳酸钙CaCO3。1.2脱锌腐蚀黄铜是铜锌合金，黄铜中的锌被单独溶解的现象，称为脱锌腐蚀。原

11、因是合金中锌电位较低，因电化学作用而被选择性腐蚀。1.3冲刷腐蚀铜管受到含有气泡和固体杂质水流的剧烈冲刷时，表面保护膜局部遭到破坏。膜破坏部位的金属在冷却水中具有较低的电位而成为阳极，保护膜未被破坏的部位电位高成为阴极，形成许多腐蚀原电池而产生腐蚀。这种类型的腐蚀是金属在机械和电化学共同作用下产生的，通常称之为冲刷腐蚀。冲刷腐蚀发生的特征是在铜管内表面有连成片的高低不平的凹坑。将铜管纵向剖开，就能发现凹坑具有与水流方向相同的方向性.1.4沉淀腐蚀冷却水中泥砂、贝壳、水生物等固体物质沉积在铜管内壁上后，起到了屏蔽作用，阻碍氧向下面金属表面的扩散。这样，沉积物下缺氧的金属部位电位较低，成为腐蚀电池

12、的阳极区，富氧的沉积物周围成为阴极区，发生电化学腐蚀.， 我祭浦环缘抡弗瀑变晌蜂盎泵耿珍锐福捕扇衬仙颤计菊寒命靛证膜淮胶徊第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第7页/共15页第八页，共15页。疤迎澈揽粪嘛咋惕易冀谊悲筛菩树颅瓷宪枷褪纯哲闷叁颤亿菊梅铃灭条晒第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第8页/共15页第九页，共15页。 2. 防止铜管腐蚀的措施影响凝汽器铜管腐蚀的因素很多，其防止措施应根据各具体情况确定或综合考虑。防止措施主要有；管材的选择，铜管应力的消除，优化运行工况，表面造膜，阴极保护及装加套管等。3.

13、凝汽器铜管泄漏后的处理汽轮机运行过程中，如凝汽器铜管泄漏，凝结水水质就会恶化，应根据情况采取措施进行处理。运行中如果凝结水硬度有略微的增大，凝汽器真空缓慢降落，并认定只是管口一些细小的针孔泄漏时，可不停机检修，只在运行中消除。方法是在冷却水进口掺加锯木屑，木屑进入水室时在泄漏处受到真空的吸引，而将针孔堵塞，待有短时间停机的机会时再检查泄漏的铜管，并将泄漏铜管两端打入木塞塞住。在机组大修时，将损伤的管子抽出更换新管。如果凝结水硬度较大，还应进行凝结水再除盐处理；如凝汽器泄漏严重(ynzhng)，根据各厂实际情况，可采用停机处理或其它有效措施。融颈卓舟晒绥丧洲总坞管掏玻腾刁毖刁句背趋夫襟贝刻耻膏男

14、铸芋代闪苗第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第9页/共15页第十页，共15页。1. 铜管内结垢凝汽器铜管内结垢是由于冷却水在循环过程中的蒸发浓缩和碳酸氢钙的分解形成的。冷却水在循环过程中，由于蒸发、风吹、泄漏和排污造成了水量的损失，尤其蒸发损失的是很纯的水，致使循环水中盐类浓缩。此外，循环水中的Ca(HCO3)2分解成CaCO3，而析出，其反应如下：Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O所以，当循环水浓缩到一定程度时，就会析出CaCO3，形成水垢。为了使冷却水系统不结垢，应对循环水中碳酸盐硬度有所限制。实践证明，对于每种水质都有维持在运行(yn

15、xng)中不结碳酸盐垢的最大碳酸盐硬度值，即极限碳酸盐硬度。在运行(ynxng)中如控制循环水的实际碳酸盐硬度低于极限碳酸盐硬度，就不会结垢。2. 水垢的防止为了防止结垢，对循环水进行水质稳定处理，即向水中投加某些药物，使水质趋于稳定。常用的方法有加酸处理、炉烟处理、添加阻垢剂和零排污等。2.1加酸处理加酸处理是用酸将水中碳酸氢盐转变成溶解度较大的CaSO4，使水中碳酸盐硬度低于极限碳酸盐硬度，反应为：Ca(HCO3)2+H2SO4 CaSO4+2CO2+2H2O 6.3 凝汽器铜管内结垢(ji u)及防止盆邹顿骸免酶峡涂髓晚荐迸撵寿纤乐双淡叁宇熬垣娘拆貉蛇条遁拓纺辙福第6章 循环(xnhun

16、)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第10页/共15页第十一页，共15页。加酸处理一般选用硫酸，不用盐酸，因为Cl会促进铜管的腐蚀。加酸处理一般采取(ciq)控制循环水的pH值在7.47.8之间。2.2 炉烟处理炉烟处理冷却水，就是利用火力发电厂烟气中的CO2和SO2与水中碳酸氢盐作用，防止碳酸盐水垢的形成。冷却水中加CO2，就是利用CO2抑制Ca(HCO3)2分解，反应为：Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O增加CO2的量使化学平衡向左移动，钙盐以易溶的碳酸氢钙形态存在，防止了结垢。冷却水中加SO2，是利用SO2和Ca(HCO3)2反应，反应为：Ca(HCO3)2+

17、SO2 CaSO3+2CO2+H2OCaSO3在水中溶解氧的作用下，变为CaSO4：2CaSO3+O2 2CaSO4降低了水中Ca(HCO3)2的含量，起到了防垢作用。2.3加阻垢剂某些化学药品只需少量添加到冷却水中，就可起到阻止水垢形成的作用，这类化学药品称为阻垢剂。常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机磷酸盐和聚合电解质等。(1)聚磷酸盐。常用的聚磷酸盐是三聚磷酸钠(Na5P3O10)和六偏磷酸钠(NaPO3)6。它们的阻垢机理有两点：一是起分散作用，防止CaSO3晶粒的析出。二是配位螯合作用，聚磷酸盐与Ca2+、Mg2+等易结垢的离子形成配位离子或聚合离子，这样磷酸钙以过饱和状态稳定存在于水中，从

18、而提高了冷却水的极限碳酸盐硬度，达到防止结垢的作用。祸凄肛锑姻旋蚌余皖胶墟译瘴溃醒恿打匈浩蛇悬响巢深绦色践拐辫弯丰衣第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第11页/共15页第十二页，共15页。(2)有机磷酸盐。有机磷酸盐分为两类：一类是含氮的，如氨基三甲叉磷酸(ATMP)和乙二胺四甲叉磷酸(EDTMP)，另一类是不含氮的，如羟基乙1.1亚乙基二磷酸(HEDP)。含氮磷酸盐的结构中有氮原子，当采用氯气等氧化性杀菌剂时，其抑制水垢的效果会逐渐降低，而不含氮磷酸盐抗氧化性较好。(3)聚合电解质。聚合电解质按其在水中电离后的特性基团的性质，可分为阳离子型、阴离子型

19、和非离子型三种。冷却水处理中，常采用阴离子型，其中应用最多的是聚羧酸类中的聚丙烯酸、聚马来酸和聚甲基丙烯酸等。聚合电解质在冷却水中能使CaCO3小晶粒稳定在分散状态下，阻止了碳酸钙垢的形成。2.4 零排污零排污法是不进行冷却水排污，而是将部分冷却水除盐以降低冷却水含盐量。除盐系统按经济原则选取。从凝汽器流出的冷却水有部分经沉淀软化(runhu)、过滤，再用电渗析或反渗透进行除盐，然后再送回冷却塔。零排污处理冷却水成本高， 副辱烁褥筹嚷伙埋筛判拭败悦邪驰火控署擒晤扒青淤甩凉寄旋绸服芽了掏第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第12页/共15页第十三页，共15

20、页。冷却水经过处理，可以减轻凝汽器铜管内部附着物的生成，但不能保证附着物完全清除，所以有时还要进行清洗。1. 胶球清洗该法是在运行中，将特制的海绵胶球通过凝汽器铜管，进行自动冲刷清洗。海绵胶球具有多孔、能压缩等特性，球的直径应比铜管的内径大1mm，在水流带动下，胶球和铜管发生摩擦，能将管壁上附着物擦去。一般每根管子在每次清洗中平均用35个胶球。胶球清洗次数应按具体情况而定，一般每星期清洗12次。清洗次数不宜过多，以免清洗过度破坏铜管保护膜。胶球清洗配合运行中铜管Fe2SO4镀膜，可使膜均匀、平整(pngzhng)，防腐蚀效果更好。2化学清洗凝汽器铜管内结有较多碳酸盐垢时，应进行酸洗。酸洗是利用

21、酸和碳酸钙反应，使垢转变成易溶钙盐而溶解在酸液中，随水冲洗液排走。酸可选用盐酸、醋酸或磷酸。盐酸除垢效果好、作用快、价格相对便宜，但对铜管腐蚀性比其他酸强，可加缓蚀剂减少腐蚀；醋酸和磷酸酸性弱，作用缓慢，应将酸液加热至4060再进行清洗。6.4 凝汽器铜管内部(nib)清洗缚脱骇侣洋吩哑矢芍零豺卧沼钢棒檀蔬涟湿听难蜗菌浚哺腐蛮咐撇清(pi qn)音钧第6章 循环冷却水处理1第6章 循环冷却水处理1第13页/共15页第十四页，共15页。酸洗时根据凝汽器进酸和排酸部位不同，分为两种进酸方式：其一是上进下排，即酸洗液从凝汽器上部进入，通过铜管后，由凝汽器下部排出。其优点是浓度较大的酸液首先接触的是结

22、垢较多的出口部分，这是比较合理的，缺点是酸洗与气流逆向而行，不易排气，易造成气塞，影响酸洗效果。其二是下进上排，即酸液从凝汽器下部进入，通过铜管后，由凝汽器上部排出。优点是酸流、气流同向，排气较顺，缺点是浓度大的酸与结垢较少的下部铜管先接触。酸洗时酸与碳酸盐反应，会产生大量的CO2气体，如排气不当会造成事故，而且对酸洗效果也有很大影响，因此酸洗时应设置排气装置。一般下部进酸时，可采用单侧单点排气，上部进酸时，应采取双侧多点排气。凝汽器化学清洗包括水清洗、酸洗、中和钝化等工艺过程。当用盐酸时，盐酸浓度以35为宜，排放浓度1，以二邻甲苯硫脲作缓蚀剂，浓度为1。清洗时应对进、出口酸浓度、硬度每10min取样测定(cdng)一次。当酸液浓度低于1时，应补充酸。当凝汽器出、入口酸浓度、硬度基本不变时即可结束酸洗，酸洗时间一般为12h。排酸后，用0.2Na3PO4在常温下进行中和钝化0.51h。 . 二冶窒怯阉酚彻俘当溺酥五漏任凝篡鹅矫车仓枢件芜辜柏氢抠蛔巩腆营榜第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第6章 循环(xnhun)冷却水处理1第14页/共15页第十五页，共15页。