冷却系统循环水处理之电解水处理器

 循环水体系首要由泵、管道、换热器，旁滤器，电解水处理器等组成，体系金属腐蚀可分为全面腐蚀和部分腐蚀域称点蚀)。循环水体系白钓腐蚀有金属电化学腐蚀(循环水体系中有饱满溶解氧，

氧的去极化件效果构成金属电化学腐蚀)、不同金属组成电位差腐蚀(如在换热器中因水室

一、冷却体系 
敞开式循环冷却体系设备一般由冷却设备(天然通风冷却塔或机力通风冷却塔)、循环水泵、换热设备(热交换器)、旁滤设备(过滤器)、弥补水处理设备(包含弥补水处理体系设备、水质安稳剂加药设

备以及加氯、药剂库房)等部分组成，见图5-2。弥补水水源可来自地下水、城市污水的再生水(中水)、河水以及海水循环冷却体系时选用的海水。 

二、循环水体系水量平衡

(一)开式循环水体系的各项丢失P=P1+P2+P3+P4  式中P1一循环水体系的蒸腾丢失，占循环水量的百分数，%;  P2—冷却塔吹散(风吹)丢失，占循环水量的百分数，%;P3一为调整水质必需的接连

排污量，占循环水量的百分数，%; P4—循环水体系的渗漏丢失，占循环水量的百分数，%; P—弥补水率，%。  P1和P2+P4参阅值见表5-4和表5-5. 

(二)开式循环水体系的弥补水量Qm核算 

(三)循环冷却水体系容积核算誉 

间冷开式体系的水容积v宜小于循环冷却水量的1/3;体系的水容积V可按下式核算，即 V=Ve+Vr+Vt式中Ve一循环冷却水泵、换热器、处理设备等设备中的水容积，m3。Vr—循环冷却水管道容积

m3。Vt—水池水容积，m3。 

三、水质安稳性判别
  

 关于水质安稳性判别，引荐核算公式为 pHs=9.70+A+B-C-D 式中A——总溶解固体常数; 
      

 B逐个温度常数; 
      

 C逐个钙硬度常数;
     

  D逐个总碱度常数，见表1-26一表1-28.  
   

 预测冷却水体系结垢倾向，一般情况下饱满指数IS用于直流冷却水体系，S安稳指数用于循环冷却水体系。 

四、浓缩倍数N 

循环水浓缩倍数N是指循环冷却水体系在运转过程中，由于水分蒸腾、吹散丢失等使循环水不断浓缩的一个目标。如果操控浓缩倍数低，则弥补水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发

挥;浓缩倍数高能够削减水量，节省水处理费用;但浓缩倍数过高，水的结垢倾向会增大，结垢操控及腐蚀操控的难度会增加，水处理药剂会失效，不利于微生物的操控(间冷开式体系微生物的操控目

标规则:异养菌总数不小于1×10-5个/mL,生物薪泥量不小于3mL/m3 )，因而循环水的浓缩倍数要有一个合理的操控目标。零排污或近于零排污的循环冷却水体系，使排污水最大回用，有利于节水

和维护环境。实质上是将循环冷却水处理与旁流水处理相结合的规划。对于这种体系，应依据其极限浓缩倍数(仅由风吹丢失水量或加上极少量的排污水量决议)与循环冷水中容许的水质极限值等要

素断定。中国节水技能政策纲要(-oo五年四月二十一日)提出，在敞开式循环直接冷却体系，推广浓缩倍数大于4的水处理运转技能;逐渐挑选浓缩倍数小于3的水处理运转技能。 

《火力发电厂节省用水的若干意见》要求，循环冷却水的浓缩倍率，应依据不同水质、凝汽器管材经过实验并经技能经济剖析比较后断定。各种循环冷却水处理计划一般应到达以下效果: 

(1)加防垢防腐药剂及加酸处理，浓缩倍率应在3左右。 

(2)共用石灰处理，浓缩倍率应在4左右。 

(3)选用弱酸树脂等处理方式，浓缩倍率应在4以上。循环冷却水处理技能，朝着节水、节能、满意环境维护要求的方面来开展。

 GB 50050-2007中规则:间冷开式体系的规划浓缩倍数不宜小于5.0，且不该小于3.0;直冷体系的规划浓缩倍数不该小于3.0。可依照水量平衡核算浓缩倍数，即 N= Qm / (Qb + Qw ） 式中N—浓缩倍数; 
       

 Qm—弥补水量，m3/h; 
       

 Q—排污丢失水量，m3Jh; 
      

  Qw—厂风吹丢失水量，m3/h， 
弥补水率与循环水浓缩倍数联系见图5-3. 

实际上，排污丢失是必不可少的，由于蒸腾丢失的存在，循环水会不断的浓缩，要确保设备不腐蚀、不结垢就要不断地排出一部分浓缩的循环水，补人新鲜水。排污率(尸。)的巨细，取决于循环水

浓缩倍数N的巨细，浓缩倍率越大排污率就越小。从图5-3中看到，在N=1~2时，跟着浓缩倍数增加，弥补水量和排污水量敏捷削减。当浓缩倍数到达4-5倍以上时，曲线变得陡峭，弥补水量和排污

水量削减得很少。浓缩倍数增加会导致循环水体系结垢、腐蚀倾向。从节水和水处理效果考虑浓缩倍数在3-5倍比较适宜。循环水体系排污一般有两种途径:①经过集水池底排阀接连直接排放;②经

过旁滤池反洗直接排污。循环水体系排污水收回处理是节水技能的有效办法。 

(一)依照水质平衡核算浓缩倍数 

循环冷却水中的溶解盐类呈离子状况，具有必定的导电才能，因而可用溶液中的电导率直接地表明溶解盐类的含量。电导率测定办法较简略，但由于体系中投人氧化性杀菌剂后会增加一些溶解性的

Cl- , Br-等离子，一起体系各项水量丢失等原因会引起电导率的动摇。因而，用电导率测定循环水浓缩倍数具有必定的参阅含义。一般来说，Ca2+是结垢要素，循环水在运转过程中或多或少会呈现

结垢现象，尤其在高浓缩倍数的情况下，因而用Ca2+测定出来的浓缩倍数会偏低。K+离子在水中的溶解度相当大，在运转过程中不会分出，一起弥补水的K十也根本安稳，因而用K十测定出来的浓

缩倍数较准确。N的核算式如下 

N==循环水中电导率或K+或Na+/弥补水中电导率或K十或Na+ 二)以海水为弥补水的循环冷却体系浓缩倍数 

设海水弥补水在取水口处的含盐量TDSI = 32 147mg/L，资料介绍海水可浓缩至TDSZ = 69000mg/L，则 

N= TDS2 /TDS1=69000/32 147=2.146 

实际上，选用海水循环冷却体系根本按此浓缩倍数为规划依据。

五、循环冷却体系水质操控 

(一)极限碳酸盐硬度 

核算循环冷却体系的极限碳酸盐硬度是在断定的弥补水水质与浓缩倍数的条件下，剖析循环冷却体系的结垢、腐蚀的首要办法。如果核算得出极限碳酸盐硬度超越循环冷却水的规则值，那就需求采

纳下述详细办法:

(1)调整排污量。加大排污量，相应增加弥补水量。 

(2)调整弥补水水质。首要下降弥补水的硬度和碱度。 

(3)调整循环冷却体系的水质。依据热交换设备、管系情况选用水质安稳办法。 

1.极限碳酸盐硬度经历核算公式 

2..选用水质安稳剂进步极限碳酸盐硬度 

(二)循环水浓缩后的水质改变 

I.冬循环水浓缩后的pH 

1)循环水碱度与pH的联系。循环水浓缩后的水质改变的特征是pH值改变。循环水的pH值首要取决于循环水中甲--HC03 -CO2平衡体系。图5-5是在实践经历的基础上得出的循环水碱度与pH的联

系。影响循环水pH值的首要)要素是游离COZ，在1~l0mg/L的CO2规模里在不变的碱度下，CO2增加lmg/L，就会使循环水pH值下降。0.1~0.2个单位。由于下降碱度大部分选用加酸，因而在图5-5

中，线图的下部是依据CO2较高情况下测得的，而中部则较低，上部更低。影响循环水pH值的还有温度，从10℃增加到60℃, pH值约下降0.2个单位。当溶解固形物TDS增加至3000mg/L时，pH值

约下降0.1个单位。但温度与TDS对pH的影响较小，因而图易5-5能够大致依据循环水的碱度来估量循环水的pH值。

(2)循环水浓缩后的pH核算经历公式。 

对于不同类型弥补水的循环水天然pH值的核算式可参阅表5-8。 

除弥补水水质和浓缩倍数之外，还有其他要素影响循环水的pH值。选用氯系杀生剂时，氯终究变为HC1使pH值下降。据统计，加氯可使pH值下降0.1~1. 1，夏季影响很大，粗算时可用核算值减去

o.2。此外，冷却塔的环境影响也不可忽视。当空气中有H2S, SO2等酸性化合物时，循环水的pH值偏低，含NH。等使pH值偏高。需依据详细情况调整核算值。

2.循环水中总溶解固形物TDS 

循环水中总溶解固形物一般是浓缩后的弥补水TDS，其间包含二氧化硅，但不包含溶解气体。核算得出的TDS比实测的高，由于剖析时，在高温下HC咋分化成CO2-3与CO2。循环水的电导率可简略

地用TDS除0.5-0.7系数算得。循环水体系投加缓蚀、阻垢剂时，要求电导率不大于3000μS/cm。

(三)循环水体系腐蚀操控 

1.腐蚀类型 
   

 循环水体系首要由泵、管道、换热器等组成，体系金属腐蚀可分为全面腐蚀和部分腐蚀域称点蚀)。循环水体系白钓腐蚀有金属电化学腐蚀(循环水体系中有饱满溶解氧，氧的去极化件效果构成

金属电化学腐蚀)、不同金属组成电位差腐蚀(如在换热器中因水室、管板、管子所用资料不同，当不同电极电位金属连接在水中时，电位差构成使低电位的阳极被腐蚀，高电位的阴极被维护)、浓

差电池腐蚀(金属与水触摸，水中某物质的浓度差异，构成浓差电池腐蚀)、微生物腐蚀(如细菌、真菌、藻类构成的a泥沉积在金属外表上，终究在部分构成浓差电池腐蚀以及循环水体系有某些特别

的微生物效果，如硫酸盐复原菌、铁细菌、硝化菌群)等。 

2.腐蚀操控规范 

循环水体系腐蚀操控的一般要求是:没有点蚀，碳钢的平均腐蚀速度应小于0. 127mm/a。常用腐蚀速度单位换算见表5-9。    

3.腐蚀操控办法 
  

 (1)选用增加缓蚀剂。缓蚀剂有无机缓蚀剂(钥酸钠、钨酸钠、硅酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等)和有机缓蚀剂(苯并三氮哩)，详细应经过实验挑选决议。常用的有苯并三氮哇等。 
  

 (2)恰当进步循环水体系pH值。当pH值在8.0以上时，氧能在碳钢外表生成钝化膜维护层;一起pH值进步后，碳酸盐分化碱度升高，构成碳酸钙沉积成为维护层。 
 

  (3)涂料掩盖。在碳钢换热器水侧外表涂防腐资料掩盖，其间在底猜中增加磷酸锌、铬酸锌起钝化缓蚀效果。 
   

(4)换热器管子选用耐蚀资料。管子资料挑选首要与冷却水水质、流速及换热器被冷却介质成分有关。在含氯离子水中运用不锈钢的要求见表5-10。
   

(5)阴极电化学维护。 
  

 1)护屏维护。从电化学腐蚀反响剖析阳极(电位低)的金属被腐蚀而阴极(电位高)的金属未遭到腐蚀。如将需求维护的碳钢或铜换热器用电位低的锌、镁及其合金作为阳极，使换热器遭到维护，则

被维护的规模称为护屏维护半径。 
  

 2)外加电流维护。阴极维护是借助于直流电从被维护的金属周围的电解质中流人该金属，使该金属的电位负移到指定的维护电位规模内，使该金属防止腐蚀。海水冷却的电厂凝汽器选用外加电流

阴极维护体系，

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