循环冷却水处理方案.doc

1、循环冷却水处理方案目录1.0 概 述 .32.0 系 统 运 行 条 件 .42.1 系统参数： .42.2 水质分析如下： .42.3 水质特点 .530 系统冷却水问题预测 .53.2 不锈钢的点腐蚀： .53.3、生物粘泥 .640 水处理药剂选择 .64.1 阻垢缓蚀剂 ML-D-06 特点： .64.2 阻垢缓蚀剂的认证试验 阻碳酸钙垢试验 .64.3 阻垢缓蚀剂的认证试验 旋转挂片缓蚀试验 .74.5 试验结论 .850 水处理方案 .85.1、冷却水处理工艺 .85.2、日常水处理方案 .1060 循环水操作管理 .106.1 水质控制目标值 .1062 正常运行加药管理 .11

2、70 监测方法 .131、化学分析 .132、挂片腐蚀试验 .133、微生物监测 .1380 技术服务 .131、技术服务准则 .132、清洗预膜的技术服务 .133、日常技术服务承诺 .1490 药剂用量估算 .141.0 概 述现代化大型电厂的运行经验表明，水系统是电力企业的血脉，是连续、安全、高效生产的重要保障。冷却水系统的良好运行，对于减少检修频度及费用，延长设备寿命，稳定/提高生产的质量产量，降低综合生产成本具有重要意义。电厂的敞开式循环冷却水系统，在长期运行中一般有三大问题：结垢、腐蚀和微生物粘泥。对于发电厂而言，凝汽器换热管上的结垢、粘泥，极易导致换热效果的下降，具体表现在真空度

3、下降、端差上升，从而降低发电量，增加能耗；腐蚀主要表现为不锈钢、黄铜的点蚀穿孔等。为了确保装置正常运行及节约用水，在循环水中投加阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂等化学药品，来控制冷却水对设备的腐蚀、结垢及粘泥等故障，实践证明这是一项行之有效的、比较经济的方法。本方案的设计过程中，我们充分吸收了同类企业水处理的经验，认真分析贵公司的水质特点、工艺特点，以及以往运行中出现的水质障碍，本着技术先进、安全可靠、操作管理方便、经济合理的宗旨，提出以下运行方案。2.0 系 统 运 行 条 件2.1 系统参数：项 目 单 位 数据循环水量 Rc m3/h 1335（最大量）保有水量 Hc m3 800(估算)蒸发水量

4、 E m3/h 12风吹损失 W m3/h 0.1进出塔水温差 610补充水量 M m3/h 15排水量 B m3/h 3浓缩倍数 N 3.0 4.0换热设备 不锈钢、黄铜、20#碳钢备注技术参数由贵公司提供，如有出入望通知我公司及时改进方案2.2 水质分析如下：表：水质分析项 目 单 位 补充水（自来水）PH 7.24浊 度 NTU or mg/l 0.45电 导 率 s/cm 59.9总 硬 度 mg/L 20.61Ca2+ mg/l 15.85Mg2+ mg/l 4.76总碱度 mg/l 12.27酚酞碱度 mg/l 0.00总铁 mg/l 0.061CL- mg/l 1.72总磷 mg

5、/l /（此水为自来水，作为方案设计参考，运行以实际河水絮凝为主。）2. 3 水质特点 补充水为低硬低碱水质，补入冷却水系统，随着浓缩倍数的提高，碱度、PH会随之上升，结垢性增加,主要为结碳酸钙垢。 从水质分析判断：硅酸镁的浓度积 Isp=(1.82.4) 10315000，因此浓缩倍数5.00.5 时没有硅酸镁结垢的倾向。 循环水浓缩倍数3.0，自然 PH 上升，最高可达到 8.8 以上，呈现出结垢倾向；PH 大于 9.2,有超出缓蚀阻垢剂的承受能力的状况。 循环水的全面腐蚀性轻微，但循环水溶解氧充足、含有腐蚀性 CL-，对TP304、316L 不锈钢均存在点腐蚀的隐患，严重时可导致穿孔泄漏

6、。 循环水温度适中，日照充足，细菌藻类容易繁殖，会产生粘附性很强的菌藻粘泥，附着形成软垢、分散形成浑浊物。根据循环水水质，连续投加缓蚀阻垢剂，以阻碳酸钙垢为主、兼顾局部点腐蚀，控制循环水 PH9.0，可以达到有效的阻垢、缓蚀、稳定水质的效果。30 系统冷却水问题预测3.1 换热器结垢冷却水在浓缩倍数 3.04.0 运行时，开始结垢的趋势。水中Ca2+、Mg 2+、HCO 3等浓缩，产生 CaCO3、Mg CO3 垢等，尤其在换热器器出口高温端以及波纹管低凹部位；水中悬浮物、粘泥等也易在低凹低流速处沉积，造成不良结果：a. 降低热传递效率，影响真空度和端差b. 减少冷却水流量，泵压上升，增加能耗

7、3.2 不锈钢的点腐蚀：Cl-属于强腐蚀性离子，会破坏金属表面钝化膜，穿过膜孔而产生点蚀。在点蚀孔中，Cl -可以富集，而腐蚀产生的氯化物又能水解产生 HCl，从而使腐蚀小孔中溶液不断酸化，产生独特的自催化酸化作用，加速点蚀的速度。脱锌、点蚀均可造成不锈钢的穿孔泄漏，导致冷却水泄漏到凝结水中，恶化水质，使发电机组降低出力甚至停机。3.3、生物粘泥冷却水系统中细菌、真菌及藻类极易生长繁殖，其分泌物粘合悬浮物形成粘泥，粘附管壁、填料、池壁之上，引起故障：a. 堵塞凝汽器，降低热交换效率，降低冷却塔效率b. 促进腐蚀，且产生粘泥下腐蚀粘泥附着在凝汽器管壁，因高温脱水也能转化成泥垢。在高温季节，菌藻的

8、迅速繁殖经常会造成粘泥的爆发，在短时间内大量堆积而严重影响换热效果。40 水处理药剂选择针对水质分析、运行工艺、问题预测，电厂阻垢缓蚀剂 ML-D-06 在此类中硬碱碱补水、高浓缩倍数的循环冷却水中可以适用。4.1 阻垢缓蚀剂 ML-D-06 特点： ML-D-06 含有阻垢剂、分散剂、特效缓蚀剂等多元成分，采用最新型的大分子无磷环保阻垢剂、分散剂替代传统有机膦，并保持了优异的阻垢分散效果。 ML-D-06 可与结垢性 Ca2+、Mg 2+形成可溶性螯合物，增大了离子的饱和溶解度，达到防止结垢的目的。适合浓缩倍数 5.06.0 倍的设计要求。 ML-D-06 阻碍微垢晶格成形，扭曲晶体成长，使

9、微晶不会堆积成垢；并可使旧垢疏松，逐渐脱落旧垢。 ML-D-06 中的特效缓蚀剂与阻垢剂的缓蚀作用产生协同效应，成膜补膜加快，从而保证膜的致密稳定，有效控制不锈钢的的点蚀。 ML-D-06 化学稳定性好，抗氧化性强，与本公司 ML-621 有很好的兼容性。 ML-D-06 属于低磷产品，对环境友好，不造成二次污染，符合环保要求。4.2 阻垢缓蚀剂的认证试验阻碳酸钙垢试验根据浓缩倍数 4.05.0 的分析，循环水主要为碳酸钙结垢，据此进行静态阻碳酸钙垢试验。a. 试验方法：中石化冷却水分析和试验方法“碳酸钙沉积法”（401）b. 试验水质：模拟冷却水浓缩 4.05.0 的循环水水质，调节 PH=

10、9.0c. 试验条件：温度：80，时间：10 小时d. 试验数据：药剂投加剂量（mg/L）阻垢率% 浓缩倍数15 94.2225 99.37阻垢缓蚀剂ML-D-0635 99.503.015 93.3225 98.73ML-D-0635 99.104.015 90.9725 97.02ML-D-0635 98.155.0上述试验表明：随着浓缩倍数的提高，控制 ML-D-06 缓蚀阻垢剂的投加量在 30mg/L 以上，可以使阻垢率达到 98%以上。4.3 阻垢缓蚀剂的认证试验旋转挂片缓蚀试验针对出现腐蚀的问题，通过挂片试验来测定药剂的缓蚀性能，主要针对不锈钢、黄铜的缓蚀。a. 试验方法：中石化冷

11、却水分析和试验方法“旋转挂片失重法”（404）b. 试验水质： 模拟浓缩倍数 4.0 倍的试验水质。c. 试验条件： 温度：601 ；转速：75 转/分 ；时间：72 小时试片：型标准试片，材质为不锈钢和黄铜药剂投加量mg/L材质 腐蚀失重 g腐蚀率mm/a试片现象不锈钢 0.0001 0.0008 挂片光洁15 黄铜0.0002 0.0013 挂片光洁不锈钢 0.0001 0.0008 挂片光洁25 黄铜0.0003 0.0021 挂片光洁不锈钢 0.0001 0.0008 挂片光洁ML-D-0635 黄铜0.0002 0.0013 挂片光洁ML-D-06 缓蚀阻垢剂投加量 25-35mg/

12、L，试验数据均可达到 GB50050-2007工业循环冷却水处理设计规范腐蚀率标准.4.5 试验结论由阻垢试验数据可以看出，循环冷却水系统投加阻垢缓蚀剂 ML-D-06，投加剂量在 35mg/L 以上，可适应浓缩倍数 3.0-5.0，阻垢率达到 98%以上，完全能达到阻垢的目的；同时，挂片腐蚀率都能达到中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范很好级的要求：不锈钢、铜及其合金腐蚀率0.005 mm/a；50 水处理方案根据水质倾向、材质、工艺，结合药剂性能，确定以下水处理设计方案：5.1、冷却水处理工艺（1）系统清洗预膜（建议）按照 GB500502007工业循环冷却水处理设计规范的要求

13、，对于新建装置或运行超过一年，停车超过 48 小时的循环水系统必须进行化学清洗，将系统设备及管线清洗洁净，形成活化状态，并在洁净活化的金属表面形成缓蚀保护膜。据此需开展系统开车前的清洗、预膜工作。（2）稳定浓缩倍数 N：浓缩倍数控制 3.04.0，循环率96%，节约补水、减少排污。（3）控制合理的 PH 值：循环水 PH 控制 8.39.1，大于 9.1 必要时可加酸调节。（4）结垢和腐蚀控制：连续投加阻垢缓蚀剂 ML-D-06，其中的阻垢剂、分散剂可螯合 Ca2+、Mg 2+等金属离子，从而持久防止产生碳酸钙、磷酸钙、硅垢等水垢。ML-D-06 中含有的碳钢、不锈钢缓蚀剂成分、铜缓蚀剂能迅速

14、在换热管表面形成致密的保护膜层，从而起到防腐蚀效果。ML-D-06H 中主要针对不锈钢缓蚀剂成分、特效铜缓蚀剂，能迅速在换热管表面形成纳米级保护膜层，从而起到防腐蚀效果。（5） 菌藻粘泥控制： A、氧化性杀菌：定期投加杀菌灭藻剂 ML-621，可有效杀灭细菌、藻类；1ML-621 含有机溴、有机氯，具有高效、快速、持久（作用时间长）的特点，而传统次氯酸钠、二氧化氯作为氧化性杀菌剂无法达到持续杀菌效果；2对藻类、各类细菌均有很好的杀生作用，杀灭速度快。3对顽固性的蓝藻、绿藻、硅藻、青苔的杀灭有特别明显的效果。而传统次氯酸钠、二氧化氯作为氧化性杀菌剂对于顽固菌藻细菌、粘泥等杀生作用不明想；4固体粉

15、状产品，在水中能迅速溶解，使用简单、方便、安全。5药剂复合有机类配方，药剂有效含量高，盐分残留非常低，而传统次氯酸钠、二氧化氯作为氧化性杀菌剂药剂含量偏低，一般次氯酸钠有效含量为 10%-14%左右，盐分高达 90%左右，对系统影响非常大；B、非氧化性杀菌：定期投加杀菌剂 ML-630，可强化抑菌、控制粘泥，并防止细菌的抗药性；C、粘泥剥离：根据粘泥状况选择投加粘泥剥离剂 ML-624，分散剥离生物粘泥、洁净冷却水系统。5.2、日常水处理方案项目 药 剂 投加剂量 投加方式阻垢缓蚀阻垢缓蚀剂ML-D-06浓缩倍数2.0：投加剂量 3545 mg/L浓缩倍数 3.04.0：投加剂量 3040 m

16、g/L浓缩倍数 4.05.0：投加剂量 3540 mg/L按补充水量计，用计量泵连续投加杀菌灭藻剂 ML-621 50 mg/L 2 次/周，冲击式投加杀菌灭藻 杀菌抑菌剂 ML-630 100 mg/L12 次/月，冲击式投加粘泥控制 粘泥剥离剂 ML-624 200 mg/L 12 次/月，视粘泥量投加注：每年我司将针对杀菌工艺进行调整，防止细菌产生抗药性；60 循环水操作管理正常运行时的冷却水化学处理管理主要包括以下内容： 循环冷却水及工业水的水质管理：控制在规定的水质管理目标值内。 药剂管理：使循环冷却水维持规定的药剂浓度及投加频率。 效果的评价：通过评价确认水处理效果是否在允许的腐蚀

17、及结垢范围内。6.1 水质控制目标值项目 单位 目标值 操作方法浊度 mg/L 20 超标换水、过滤PH 8.39.0 超标换水电导率 s/cm 3000 超标换水总硬度 mg/L 750 超标换水钙硬 mg /L 200550 超标换水碱度 mg /L 400 超标换水Cl- mg/L 700 超标换水Fe2+（增加值） mg/L 1.0 参考指标总磷 mg/L 5.0-8.0 补加药剂参考不锈钢腐蚀率 mm/a 0.005污垢热阻值 1.7210-4-3.4410-4异养菌数 个/m 110 5粘泥量 ml/m3 362 正常运行加药管理1、浓缩倍数的管理控制系统浓缩倍数：浓缩倍数 N=循环水 K+/补充水 K+循环水/补充水电导率日常采用连续排污控制 N；当 N 低于目标值，减少排污继续浓缩；当 N 高于目标值，加大排污至 N 达标。2、阻垢缓蚀剂 ML-D-06 的投加：（1）ML-D-06 的首次基础投加量： 100ppm，按保有水量计；ML-D-06H 的首次基础投加量：20ppm，按保有水量计（2）ML-D-06/ML-D-06H 每天加药量的参考：