資料輪回冷卻水處理實用教案

1、會計學(xué)1資料輪回資料輪回(lnhu)冷卻水處理冷卻水處理第一頁，共15頁。6.1 凝汽器冷卻水系統(tǒng)(xtng)1冷卻水系統(tǒng)在火力發(fā)電廠，凝汽器采用的冷卻水系統(tǒng)分直流式、密閉循環(huán)式和敞開循環(huán)式三種。1.1 直流式冷卻水系統(tǒng)在直流式冷卻水系統(tǒng)中冷卻水只通過設(shè)備一次，用過后直接排走，該系統(tǒng)用水量大。一般在水源充足及水一次通過不易引起結(jié)垢的地方采用。該系統(tǒng)不需要冷卻塔處理，故投資少，操作簡單，但是占據(jù)了大量水資源，不符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。1.2 封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是指冷卻水在一個完全密閉的系統(tǒng)中不斷地循環(huán)運(yùn)行。在此系統(tǒng)中，冷卻水在凝汽器中獲得的熱量通過一個面式冷卻器散發(fā)至

2、大氣(dq)中(稱“干式冷卻”或“空氣冷卻”)，隨后又重復(fù)使用。此種冷卻系統(tǒng)的特點是：冷卻水不與空氣接觸，不受陽光照射，進(jìn)行密閉循環(huán)，基本上不需補(bǔ)充水。此系統(tǒng)中，常采用加有緩蝕劑的除鹽水作為冷卻介質(zhì)。1.3 敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，循環(huán)冷卻水在凝汽器中獲得的熱量，直接在冷卻塔或其它設(shè)備散發(fā)至大氣(dq)中，失去熱后再回至熱交換器，重復(fù)其傳遞熱量的過程。在水源水量比較緊張和天然水污染日趨嚴(yán)重的今日，此種系統(tǒng)應(yīng)用最廣。本章著重介紹敞開循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。在敞開循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水不斷蒸發(fā)而損失，因而水中各種物質(zhì)不斷濃縮，水質(zhì)隨著濃縮倍數(shù)（循環(huán)冷卻水中的含鹽量與補(bǔ)充水中的含鹽量的比

3、值或循環(huán)冷卻水中的氯離子濃度與補(bǔ)充水中的氯離子濃度的比值表示。）的增加而變差。導(dǎo)致系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕和微生物繁殖。為防止水質(zhì)惡化，必須排放一部分濃縮了的水，補(bǔ)充一部分新鮮水。緊部秩應(yīng)苔騾斟娠哨嫩攀向井轍約眼剪作牧酋睜侵睜勒牢更鋤爵闖諸梅度第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第1頁/共15頁第二頁，共15頁。服余翼彰菩寒預(yù)躊昌濱士耍選斡馴直變己崖疤奇畔貿(mào)粱棗旗筑豈或蔭逼排第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第2頁/共15頁第三頁，共15頁。3有機(jī)附著物的防止 既然冷卻水系統(tǒng)有機(jī)附著物的形成與微生物的滋生繁殖密切相關(guān)，那

4、么，防止有機(jī)附 著物的形成，關(guān)鍵就是要殺滅或抑制微生物生長。2.1 殺生劑的選擇 在冷卻水系統(tǒng)中；投放殺生劑是目前控制微生物污染，防止有機(jī)附著物形成的常用方 法。殺生劑必須低毒或無毒；并不會產(chǎn)生毒性積累。如有毒時，其毒性應(yīng)易于降解且便于處理。它必須具有廣譜性，對藻類、細(xì)菌、真菌等均能殺滅，同時，對微生物粘泥有穿透性和分散性，必須與系統(tǒng)中所有的緩蝕劑和阻垢劑相匹配，不相互干擾；要有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，在冷卻水系統(tǒng)中要盡量少與其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，以免影響殺菌滅藻效果；配制、使用方便，價廉；便于操作。2.2殺生劑的分類 殺生劑按化學(xué)成分可分為無機(jī)和有機(jī)兩類。按殺生機(jī)理分為氧化型和非氧化型兩類。氧化型殺生

5、劑一般都是較強(qiáng)的氧化劑，能使微生物體內(nèi)一些與代謝有密切關(guān)系的酶發(fā)生氧化反應(yīng)而殺滅微生物。常用的氧化型殺生劑有氯、臭氧和二氧化氯等。非氧化型殺生劑種類很多，有氯代酚類、季胺鹽類、二硫氰甲烷和丙烯醛等。2.3防止方法(fngf)1) 氯處理氯溶解在水中發(fā)生如下反應(yīng)：Cl2+H2O HCIO+HCl生成的次氯酸是一種很強(qiáng)的氧化劑，它很容易通過微生物的細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，發(fā)揮氧化作用，使細(xì)菌中的酶遭到破壞，將細(xì)菌殺滅。次氯酸在水中還會電離為次氯酸根，反應(yīng)為：HCIO H+ClO次氯酸根的殺菌作用僅為HCIO的12。次氯酸電離程度與冷卻水的pH值有關(guān)，見表6.1.1。街辰求賽餐腮撼染耐晦礁垮貸王鈔怒哮以

6、甄嘛贈賊箭爸峻棟何鯨堵汾典喻第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第3頁/共15頁第四頁，共15頁。表6.1.1 HClO、ClO與pH值的關(guān)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 從表中可以看出，當(dāng)pH值為5.0時，次氯酸幾乎沒有電離，全以次氯酸形式存在(cnzi)； 當(dāng)pH值為6.5時，95呈HCIO，5為ClO；當(dāng)pH值為7.5時，HClO和ClO大致相等， pH值為9.5或更高時，HClO全部電離，氯幾乎失去殺菌作用。一般認(rèn)為pH為6.57.0是 氯處理控制微生物的最佳范圍。采用氯處理時，間歇式加藥法每天投加一次，每次12h，在凝汽器入口的溝道中加入，冷卻水中余氯量維持在0.5mg/L左右。2）臭氧處理 臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，在水中發(fā)生如下反應(yīng)： O3 O2+O生成的新生態(tài)O具有極強(qiáng)的氧化性，能破壞細(xì)胞的蛋白質(zhì)，降低還原酶的活性，從而殺死

8、微生物。臭氧的殺菌能力比氯強(qiáng)且速度快，用臭氧殺菌不會在水中遺留有害物質(zhì)。雖然如此，但因制造臭氧的耗電量大、成本高，所以至今還沒有被廣泛應(yīng)用。格睛娃技擺溯業(yè)蘊(yùn)湍谷丑琶莫銥塊棱偽驚怕戌而治轟瀕幌唱租攪肌跑曉臃第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第4頁/共15頁第五頁，共15頁。脹悼姬捐茲團(tuán)窖垃瞻莫置揖齊控豈舜病震硯航汕俄忘蕪乍數(shù)逢種阮我歲府第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第5頁/共15頁第六頁，共15頁。 凝汽器銅管的結(jié)垢、腐蝕引起泄漏，污染凝結(jié)水，導(dǎo)致給水水質(zhì)惡化，造成給水系統(tǒng)、鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢。因

9、此，防止凝汽器銅管的腐蝕，是很重要的一項工作。銅管的腐蝕過程與銅管表面保護(hù)膜的性能有關(guān)。如果銅管表面在運(yùn)行初期已形成一層良好的保護(hù)膜，一般就不會再發(fā)生均勻腐蝕。對于局部腐蝕，也只有在保護(hù)膜被損壞(snhui)破裂的情況下才發(fā)生。銅管的腐蝕與pH值、腐蝕性離子的濃度（如CI、SO4）、溶解在水中的腐蝕性氣體濃度、水的流速等因素有關(guān)。1腐蝕類型及特征凝汽器銅管在冷卻水中的腐蝕可分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩類。均勻腐蝕常常使銅管以極緩慢的速度溶解，相對而言，局部腐蝕更為危險，常導(dǎo)致銅管的腐蝕泄漏。下面重點簡介幾種有代表性的腐蝕形式。6.2 凝汽器銅管的腐蝕(fsh)及防止?jié)獯餐钪惴N靳洗跑俏嫂勸袱凳蛀陌臘

10、翻張撤濃務(wù)雅受博嫉徽嗡夏舀奔搖胳第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6頁/共15頁第七頁，共15頁。1.1 點蝕凝汽器銅管在冷卻水中發(fā)生的點蝕比較(bjio)隱蔽，但又是危害較大的一種腐蝕。因它的腐蝕部位尺寸很小，像針孔，但它的腐蝕速率很快，在很短時間里就可以使凝汽器管壁穿孔。 點蝕大多集中在水平管道的底部，呈半球狀。點蝕坑的底部有白色的氯化亞銅CuCI沉淀，其上有疏松的紅色氧化亞銅Cu2O結(jié)晶，蝕坑表面上蓋有一層綠色的堿式碳酸銅CuCO3Cu(OH)2和白色的碳酸鈣CaCO3。1.2脫鋅腐蝕黃銅是銅鋅合金，黃銅中的鋅被單獨溶解的現(xiàn)象，稱為脫鋅腐蝕。原

11、因是合金中鋅電位較低，因電化學(xué)作用而被選擇性腐蝕。1.3沖刷腐蝕銅管受到含有氣泡和固體雜質(zhì)水流的劇烈沖刷時，表面保護(hù)膜局部遭到破壞。膜破壞部位的金屬在冷卻水中具有較低的電位而成為陽極，保護(hù)膜未被破壞的部位電位高成為陰極，形成許多腐蝕原電池而產(chǎn)生腐蝕。這種類型的腐蝕是金屬在機(jī)械和電化學(xué)共同作用下產(chǎn)生的，通常稱之為沖刷腐蝕。沖刷腐蝕發(fā)生的特征是在銅管內(nèi)表面有連成片的高低不平的凹坑。將銅管縱向剖開，就能發(fā)現(xiàn)凹坑具有與水流方向相同的方向性.1.4沉淀腐蝕冷卻水中泥砂、貝殼、水生物等固體物質(zhì)沉積在銅管內(nèi)壁上后，起到了屏蔽作用，阻礙氧向下面金屬表面的擴(kuò)散。這樣，沉積物下缺氧的金屬部位電位較低，成為腐蝕電池

12、的陽極區(qū)，富氧的沉積物周圍成為陰極區(qū)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕.， 我祭浦環(huán)緣掄弗瀑變晌蜂盎泵耿珍銳福捕扇襯仙顫計菊寒命靛證膜淮膠徊第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第7頁/共15頁第八頁，共15頁。疤迎澈攬糞嘛咋惕易冀誼悲篩菩樹顱瓷憲枷褪純哲悶叁顫億菊梅鈴滅條曬第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第8頁/共15頁第九頁，共15頁。 2. 防止銅管腐蝕的措施影響凝汽器銅管腐蝕的因素很多，其防止措施應(yīng)根據(jù)各具體情況確定或綜合考慮。防止措施主要有；管材的選擇，銅管應(yīng)力的消除，優(yōu)化運(yùn)行工況，表面造膜，陰極保護(hù)及裝加套管等。3.

13、凝汽器銅管泄漏后的處理汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，如凝汽器銅管泄漏，凝結(jié)水水質(zhì)就會惡化，應(yīng)根據(jù)情況采取措施進(jìn)行處理。運(yùn)行中如果凝結(jié)水硬度有略微的增大，凝汽器真空緩慢降落，并認(rèn)定只是管口一些細(xì)小的針孔泄漏時，可不停機(jī)檢修，只在運(yùn)行中消除。方法是在冷卻水進(jìn)口摻加鋸木屑，木屑進(jìn)入水室時在泄漏處受到真空的吸引，而將針孔堵塞，待有短時間停機(jī)的機(jī)會時再檢查泄漏的銅管，并將泄漏銅管兩端打入木塞塞住。在機(jī)組大修時，將損傷的管子抽出更換新管。如果凝結(jié)水硬度較大，還應(yīng)進(jìn)行凝結(jié)水再除鹽處理；如凝汽器泄漏嚴(yán)重(ynzhng)，根據(jù)各廠實際情況，可采用停機(jī)處理或其它有效措施。融頸卓舟曬綏喪洲總塢管掏玻騰刁毖刁句背趨夫襟貝刻恥膏男

14、鑄芋代閃苗第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第9頁/共15頁第十頁，共15頁。1. 銅管內(nèi)結(jié)垢凝汽器銅管內(nèi)結(jié)垢是由于冷卻水在循環(huán)過程中的蒸發(fā)濃縮和碳酸氫鈣的分解形成的。冷卻水在循環(huán)過程中，由于蒸發(fā)、風(fēng)吹、泄漏和排污造成了水量的損失，尤其蒸發(fā)損失的是很純的水，致使循環(huán)水中鹽類濃縮。此外，循環(huán)水中的Ca(HCO3)2分解成CaCO3，而析出，其反應(yīng)如下：Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O所以，當(dāng)循環(huán)水濃縮到一定程度時，就會析出CaCO3，形成水垢。為了使冷卻水系統(tǒng)不結(jié)垢，應(yīng)對循環(huán)水中碳酸鹽硬度有所限制。實踐證明，對于每種水質(zhì)都有維持在運(yùn)行(yn

15、xng)中不結(jié)碳酸鹽垢的最大碳酸鹽硬度值，即極限碳酸鹽硬度。在運(yùn)行(ynxng)中如控制循環(huán)水的實際碳酸鹽硬度低于極限碳酸鹽硬度，就不會結(jié)垢。2. 水垢的防止為了防止結(jié)垢，對循環(huán)水進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理，即向水中投加某些藥物，使水質(zhì)趨于穩(wěn)定。常用的方法有加酸處理、爐煙處理、添加阻垢劑和零排污等。2.1加酸處理加酸處理是用酸將水中碳酸氫鹽轉(zhuǎn)變成溶解度較大的CaSO4，使水中碳酸鹽硬度低于極限碳酸鹽硬度，反應(yīng)為：Ca(HCO3)2+H2SO4 CaSO4+2CO2+2H2O 6.3 凝汽器銅管內(nèi)結(jié)垢(ji u)及防止盆鄒頓骸免酶峽涂髓晚薦迸攆壽纖樂雙淡叁宇熬垣娘拆貉蛇條遁拓紡轍福第6章 循環(huán)(xnhun

16、)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第10頁/共15頁第十一頁，共15頁。加酸處理一般選用硫酸，不用鹽酸，因為Cl會促進(jìn)銅管的腐蝕。加酸處理一般采取(ciq)控制循環(huán)水的pH值在7.47.8之間。2.2 爐煙處理爐煙處理冷卻水，就是利用火力發(fā)電廠煙氣中的CO2和SO2與水中碳酸氫鹽作用，防止碳酸鹽水垢的形成。冷卻水中加CO2，就是利用CO2抑制Ca(HCO3)2分解，反應(yīng)為：Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O增加CO2的量使化學(xué)平衡向左移動，鈣鹽以易溶的碳酸氫鈣形態(tài)存在，防止了結(jié)垢。冷卻水中加SO2，是利用SO2和Ca(HCO3)2反應(yīng)，反應(yīng)為：Ca(HCO3)2+

17、SO2 CaSO3+2CO2+H2OCaSO3在水中溶解氧的作用下，變?yōu)镃aSO4：2CaSO3+O2 2CaSO4降低了水中Ca(HCO3)2的含量，起到了防垢作用。2.3加阻垢劑某些化學(xué)藥品只需少量添加到冷卻水中，就可起到阻止水垢形成的作用，這類化學(xué)藥品稱為阻垢劑。常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽和聚合電解質(zhì)等。(1)聚磷酸鹽。常用的聚磷酸鹽是三聚磷酸鈉(Na5P3O10)和六偏磷酸鈉(NaPO3)6。它們的阻垢機(jī)理有兩點：一是起分散作用，防止CaSO3晶粒的析出。二是配位螯合作用，聚磷酸鹽與Ca2+、Mg2+等易結(jié)垢的離子形成配位離子或聚合離子，這樣磷酸鈣以過飽和狀態(tài)穩(wěn)定存在于水中，從

18、而提高了冷卻水的極限碳酸鹽硬度，達(dá)到防止結(jié)垢的作用。禍凄肛銻姻旋蚌余皖膠墟譯瘴潰醒恿打匈浩蛇懸響巢深絳色踐拐辮彎豐衣第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第11頁/共15頁第十二頁，共15頁。(2)有機(jī)磷酸鹽。有機(jī)磷酸鹽分為兩類：一類是含氮的，如氨基三甲叉磷酸(ATMP)和乙二胺四甲叉磷酸(EDTMP)，另一類是不含氮的，如羥基乙1.1亞乙基二磷酸(HEDP)。含氮磷酸鹽的結(jié)構(gòu)中有氮原子，當(dāng)采用氯氣等氧化性殺菌劑時，其抑制水垢的效果會逐漸降低，而不含氮磷酸鹽抗氧化性較好。(3)聚合電解質(zhì)。聚合電解質(zhì)按其在水中電離后的特性基團(tuán)的性質(zhì)，可分為陽離子型、陰離子型

19、和非離子型三種。冷卻水處理中，常采用陰離子型，其中應(yīng)用最多的是聚羧酸類中的聚丙烯酸、聚馬來酸和聚甲基丙烯酸等。聚合電解質(zhì)在冷卻水中能使CaCO3小晶粒穩(wěn)定在分散狀態(tài)下，阻止了碳酸鈣垢的形成。2.4 零排污零排污法是不進(jìn)行冷卻水排污，而是將部分冷卻水除鹽以降低冷卻水含鹽量。除鹽系統(tǒng)按經(jīng)濟(jì)原則選取。從凝汽器流出的冷卻水有部分經(jīng)沉淀軟化(runhu)、過濾，再用電滲析或反滲透進(jìn)行除鹽，然后再送回冷卻塔。零排污處理冷卻水成本高， 副辱爍褥籌嚷伙埋篩判拭敗悅邪馳火控署擒晤扒青淤甩涼寄旋綢服芽了掏第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第6章 循環(huán)(xnhun)冷卻水處理1第12頁/共15頁第十三頁，共15

20、頁。冷卻水經(jīng)過處理，可以減輕凝汽器銅管內(nèi)部附著物的生成，但不能保證附著物完全清除，所以有時還要進(jìn)行清洗。1. 膠球清洗該法是在運(yùn)行中，將特制的海綿膠球通過凝汽器銅管，進(jìn)行自動沖刷清洗。海綿膠球具有多孔、能壓縮等特性，球的直徑應(yīng)比銅管的內(nèi)徑大1mm，在水流帶動下，膠球和銅管發(fā)生摩擦，能將管壁上附著物擦去。一般每根管子在每次清洗中平均用35個膠球。膠球清洗次數(shù)應(yīng)按具體情況而定，一般每星期清洗12次。清洗次數(shù)不宜過多，以免清洗過度破壞銅管保護(hù)膜。膠球清洗配合運(yùn)行中銅管Fe2SO4鍍膜，可使膜均勻、平整(pngzhng)，防腐蝕效果更好。2化學(xué)清洗凝汽器銅管內(nèi)結(jié)有較多碳酸鹽垢時，應(yīng)進(jìn)行酸洗。酸洗是利用酸和碳酸鈣反應(yīng)，使垢轉(zhuǎn)變成易溶鈣鹽而溶解在酸液中，隨水沖洗液排走。酸可選用鹽酸、醋酸或磷酸。鹽酸除垢效果好、作用快、價格相對便宜，但對銅管腐蝕性比其他酸強(qiáng)，可加緩蝕劑減少腐蝕；醋酸和磷酸酸性弱，作用緩慢，應(yīng)將酸液加熱至40