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 冷卻系統循環水處理之電解水處理器

 循環水體系首要由泵、管道、換熱器，旁濾器，電解水處理器等組成，體系金屬腐蝕可分為全面腐蝕和部分腐蝕域稱點蝕)。循環水體系白釣腐蝕有金屬電化學腐蝕(循環水體系中有飽滿溶解氧，

氧的去極化件效果構成金屬電化學腐蝕)、不同金屬組成電位差腐蝕(如在換熱器中因水室

一、冷卻體系 
敞開式循環冷卻體系設備一般由冷卻設備(天然通風冷卻塔或機力通風冷卻塔)、循環水泵、換熱設備(熱交換器)、旁濾設備(過濾器)、彌補水處理設備(包含彌補水處理體系設備、水質安穩劑加藥設

備以及加氯、藥劑庫房)等部分組成，見圖5-2。彌補水水源可來自地下水、城市污水的再生水(中水)、河水以及海水循環冷卻體系時選用的海水。 

二、循環水體系水量平衡

(一)開式循環水體系的各項丟失P=P1+P2+P3+P4  式中P1一循環水體系的蒸騰丟失，占循環水量的百分數，%;  P2—冷卻塔吹散(風吹)丟失，占循環水量的百分數，%;P3一為調整水質必需的接連

排污量，占循環水量的百分數，%; P4—循環水體系的滲漏丟失，占循環水量的百分數，%; P—彌補水率，%。  P1和P2+P4參閱值見表5-4和表5-5. 

(二)開式循環水體系的彌補水量Qm核算 

(三)循環冷卻水體系容積核算譽 

間冷開式體系的水容積v宜小于循環冷卻水量的1/3;體系的水容積V可按下式核算，即 V=Ve+Vr+Vt式中Ve一循環冷卻水泵、換熱器、處理設備等設備中的水容積，m3。Vr—循環冷卻水管道容積

m3。Vt—水池水容積，m3。 

三、水質安穩性判別
  

 關于水質安穩性判別，引薦核算公式為 pHs=9.70+A+B-C-D 式中A——總溶解固體常數; 
      

 B逐個溫度常數; 
      

 C逐個鈣硬度常數;
     

  D逐個總堿度常數，見表1-26一表1-28.  
   

 預測冷卻水體系結垢傾向，一般情況下飽滿指數IS用于直流冷卻水體系，S安穩指數用于循環冷卻水體系。 

四、濃縮倍數N 

循環水濃縮倍數N是指循環冷卻水體系在運轉過程中，由于水分蒸騰、吹散丟失等使循環水不斷濃縮的一個目標。如果操控濃縮倍數低，則彌補水量、排污量均大且水處理藥劑的效能得不到充分發

揮;濃縮倍數高能夠削減水量，節省水處理費用;但濃縮倍數過高，水的結垢傾向會增大，結垢操控及腐蝕操控的難度會增加，水處理藥劑會失效，不利于微生物的操控(間冷開式體系微生物的操控目

標規則:異養菌總數不小于1×10-5個/mL,生物薪泥量不小于3mL/m3 )，因而循環水的濃縮倍數要有一個合理的操控目標。零排污或近于零排污的循環冷卻水體系，使排污水最大回用，有利于節水

和維護環境。實質上是將循環冷卻水處理與旁流水處理相結合的規劃。對于這種體系，應依據其極限濃縮倍數(僅由風吹丟失水量或加上極少量的排污水量決議)與循環冷水中容許的水質極限值等要

素斷定。中國節水技能政策綱要(-oo五年四月二十一日)提出，在敞開式循環直接冷卻體系，推廣濃縮倍數大于4的水處理運轉技能;逐漸挑選濃縮倍數小于3的水處理運轉技能。 

《火力發電廠節省用水的若干意見》要求，循環冷卻水的濃縮倍率，應依據不同水質、凝汽器管材經過實驗并經技能經濟剖析比較后斷定。各種循環冷卻水處理計劃一般應到達以下效果: 

(1)加防垢防腐藥劑及加酸處理，濃縮倍率應在3左右。 

(2)共用石灰處理，濃縮倍率應在4左右。 

(3)選用弱酸樹脂等處理方式，濃縮倍率應在4以上。循環冷卻水處理技能，朝著節水、節能、滿意環境維護要求的方面來開展。

 GB 50050-2007中規則:間冷開式體系的規劃濃縮倍數不宜小于5.0，且不該小于3.0;直冷體系的規劃濃縮倍數不該小于3.0。可依照水量平衡核算濃縮倍數，即 N= Qm / (Qb + Qw ） 式中N—濃縮倍數; 
       

 Qm—彌補水量，m3/h; 
       

 Q—排污丟失水量，m3Jh; 
      

  Qw—廠風吹丟失水量，m3/h， 
彌補水率與循環水濃縮倍數聯系見圖5-3. 

實際上，排污丟失是必不可少的，由于蒸騰丟失的存在，循環水會不斷的濃縮，要確保設備不腐蝕、不結垢就要不斷地排出一部分濃縮的循環水，補人新鮮水。排污率(尸。)的巨細，取決于循環水

濃縮倍數N的巨細，濃縮倍率越大排污率就越小。從圖5-3中看到，在N=1~2時，跟著濃縮倍數增加，彌補水量和排污水量敏捷削減。當濃縮倍數到達4-5倍以上時，曲線變得陡峭，彌補水量和排污

水量削減得很少。濃縮倍數增加會導致循環水體系結垢、腐蝕傾向。從節水和水處理效果考慮濃縮倍數在3-5倍比較適宜。循環水體系排污一般有兩種途徑:①經過集水池底排閥接連直接排放;②經

過旁濾池反洗直接排污。循環水體系排污水收回處理是節水技能的有效辦法。 

(一)依照水質平衡核算濃縮倍數 

循環冷卻水中的溶解鹽類呈離子狀況，具有必定的導電才能，因而可用溶液中的電導率直接地表明溶解鹽類的含量。電導率測定辦法較簡略，但由于體系中投人氧化性殺菌劑后會增加一些溶解性的

Cl- , Br-等離子，一起體系各項水量丟失等原因會引起電導率的動搖。因而，用電導率測定循環水濃縮倍數具有必定的參閱含義。一般來說，Ca2+是結垢要素，循環水在運轉過程中或多或少會呈現

結垢現象，尤其在高濃縮倍數的情況下，因而用Ca2+測定出來的濃縮倍數會偏低。K+離子在水中的溶解度相當大，在運轉過程中不會分出，一起彌補水的K十也根本安穩，因而用K十測定出來的濃

縮倍數較準確。N的核算式如下 

N==循環水中電導率或K+或Na+/彌補水中電導率或K十或Na+ 二)以海水為彌補水的循環冷卻體系濃縮倍數 

設海水彌補水在取水口處的含鹽量TDSI = 32 147mg/L，資料介紹海水可濃縮至TDSZ = 69000mg/L，則 

N= TDS2 /TDS1=69000/32 147=2.146 

實際上，選用海水循環冷卻體系根本按此濃縮倍數為規劃依據。

五、循環冷卻體系水質操控 

(一)極限碳酸鹽硬度 

核算循環冷卻體系的極限碳酸鹽硬度是在斷定的彌補水水質與濃縮倍數的條件下，剖析循環冷卻體系的結垢、腐蝕的首要辦法。如果核算得出極限碳酸鹽硬度超越循環冷卻水的規則值，那就需求采

納下述詳細辦法:

(1)調整排污量。加大排污量，相應增加彌補水量。 

(2)調整彌補水水質。首要下降彌補水的硬度和堿度。 

(3)調整循環冷卻體系的水質。依據熱交換設備、管系情況選用水質安穩辦法。 

1.極限碳酸鹽硬度經歷核算公式 

2..選用水質安穩劑進步極限碳酸鹽硬度 

(二)循環水濃縮后的水質改變 

I.冬循環水濃縮后的pH 

1)循環水堿度與pH的聯系。循環水濃縮后的水質改變的特征是pH值改變。循環水的pH值首要取決于循環水中甲--HC03 -CO2平衡體系。圖5-5是在實踐經歷的基礎上得出的循環水堿度與pH的聯

系。影響循環水pH值的首要)要素是游離COZ，在1~l0mg/L的CO2規模里在不變的堿度下，CO2增加lmg/L，就會使循環水pH值下降。0.1~0.2個單位。由于下降堿度大部分選用加酸，因而在圖5-5

中，線圖的下部是依據CO2較高情況下測得的，而中部則較低，上部更低。影響循環水pH值的還有溫度，從10℃增加到60℃, pH值約下降0.2個單位。當溶解固形物TDS增加至3000mg/L時，pH值

約下降0.1個單位。但溫度與TDS對pH的影響較小，因而圖易5-5能夠大致依據循環水的堿度來估量循環水的pH值。

(2)循環水濃縮后的pH核算經歷公式。 

對于不同類型彌補水的循環水天然pH值的核算式可參閱表5-8。 

除彌補水水質和濃縮倍數之外，還有其他要素影響循環水的pH值。選用氯系殺生劑時，氯終究變為HC1使pH值下降。據統計，加氯可使pH值下降0.1~1. 1，夏季影響很大，粗算時可用核算值減去

o.2。此外，冷卻塔的環境影響也不可忽視。當空氣中有H2S, SO2等酸性化合物時，循環水的pH值偏低，含NH。等使pH值偏高。需依據詳細情況調整核算值。

2.循環水中總溶解固形物TDS 

循環水中總溶解固形物一般是濃縮后的彌補水TDS，其間包含二氧化硅，但不包含溶解氣體。核算得出的TDS比實測的高，由于剖析時，在高溫下HC咋分化成CO2-3與CO2。循環水的電導率可簡略

地用TDS除0.5-0.7系數算得。循環水體系投加緩蝕、阻垢劑時，要求電導率不大于3000μS/cm。

(三)循環水體系腐蝕操控 

1.腐蝕類型 
   

 循環水體系首要由泵、管道、換熱器等組成，體系金屬腐蝕可分為全面腐蝕和部分腐蝕域稱點蝕)。循環水體系白釣腐蝕有金屬電化學腐蝕(循環水體系中有飽滿溶解氧，氧的去極化件效果構成

金屬電化學腐蝕)、不同金屬組成電位差腐蝕(如在換熱器中因水室、管板、管子所用資料不同，當不同電極電位金屬連接在水中時，電位差構成使低電位的陽極被腐蝕，高電位的陰極被維護)、濃

差電池腐蝕(金屬與水觸摸，水中某物質的濃度差異，構成濃差電池腐蝕)、微生物腐蝕(如細菌、真菌、藻類構成的a泥沉積在金屬外表上，終究在部分構成濃差電池腐蝕以及循環水體系有某些特別

的微生物效果，如硫酸鹽復原菌、鐵細菌、硝化菌群)等。 

2.腐蝕操控規范 

循環水體系腐蝕操控的一般要求是:沒有點蝕，碳鋼的平均腐蝕速度應小于0. 127mm/a。常用腐蝕速度單位換算見表5-9。    

3.腐蝕操控辦法 
  

 (1)選用增加緩蝕劑。緩蝕劑有無機緩蝕劑(鑰酸鈉、鎢酸鈉、硅酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等)和有機緩蝕劑(苯并三氮哩)，詳細應經過實驗挑選決議。常用的有苯并三氮哇等。 
  

 (2)恰當進步循環水體系pH值。當pH值在8.0以上時，氧能在碳鋼外表生成鈍化膜維護層;一起pH值進步后，碳酸鹽分化堿度升高，構成碳酸鈣沉積成為維護層。 
 

  (3)涂料掩蓋。在碳鋼換熱器水側外表涂防腐資料掩蓋，其間在底猜中增加磷酸鋅、鉻酸鋅起鈍化緩蝕效果。 
   

(4)換熱器管子選用耐蝕資料。管子資料挑選首要與冷卻水水質、流速及換熱器被冷卻介質成分有關。在含氯離子水中運用不銹鋼的要求見表5-10。
   

(5)陰極電化學維護。 
  

 1)護屏維護。從電化學腐蝕反響剖析陽極(電位低)的金屬被腐蝕而陰極(電位高)的金屬未遭到腐蝕。如將需求維護的碳鋼或銅換熱器用電位低的鋅、鎂及其合金作為陽極，使換熱器遭到維護，則

被維護的規模稱為護屏維護半徑。 
  

 2)外加電流維護。陰極維護是借助于直流電從被維護的金屬周圍的電解質中流人該金屬，使該金屬的電位負移到指定的維護電位規模內，使該金屬防止腐蝕。海水冷卻的電廠凝汽器選用外加電流

陰極維護體系，

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