循环水培训资料

循环水培训资料循环水工艺流程及控制冷却水系统1.直流冷却水系统2.循环冷却水系统A封闭式循环冷却水:循环水不与大气直接接触进行热交换的循环冷却水系统。B敞开式循环冷却水:循环水与大气直接接触进行热交换的循环冷却水系统。系统简介循环冷却水系统：指以水作为冷却介质，由换热设备、水泵、管道以及其他有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。循环水的任务：负责向各个生产装置区输送合格的循环水。来满足各界区的工艺要求。再将各界区内的循环冷却水回收经冷却塔冷却，汇集于塔低吸水池，经循环水泵重新加压输送，循环重复利用；并负责循环冷却水的水质稳定处理。循环冷却水处理的任务：循环冷却水的水质比补充水的水质差，表现为腐蚀和结垢倾向增强。由于循环水水温特别适宜细菌繁殖，微生物引起的腐蚀和粘泥现象尤为突出，因此，循环冷却水处理的任务是阻垢、防腐和杀生。冷却塔1自然通风2机械通风循环水常用名词、术语：循环水冷却系统：指以水作为冷却介质，由换热设备、水泵、管道以及其他有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。冷却塔：用来冷却换热系统中排除的热水的设备。（我们现在使用的是敞开式的机械通风冷却塔，采用空气与水对流进行换热而降温的）。循环水量：系统中循环水的量对时间的函数，以R表示，单位t/h。保有水量：循环水系统内所有水容积的总和，等于水池容积及管道和水冷设备内水的容积总和，以V表示，单位t。补充水量：循环水在运行中补充的所损失的水量。以M表示，单位t/h。补充水量=蒸发损失+风吹损失+排污损失+渗漏损失。以E表示，单位t/h。排污水量：根据循环水的浓缩倍率所排出的循环水量。以B表示，单位t/h。旁流水（旁滤水）：从循环冷却水系统中分流出来的部分水量，按要求进行处理后，再返回到系统中。以F表示，单位t/h。浓缩倍数：循环水中含盐量浓度与补水中含盐量浓度的比值。（由于循环水蒸发、排污、风吹以及渗漏损失而使系统中循环水量不断减少，而各种矿物和离子浓度就会越来越浓，为了使水中含盐量维持在一定的浓度，必须补充新鲜水，排出一定量的浓水。）浓缩倍数的计算浓缩倍数是循环冷却水管理的一项重要指标。目前水质管理有二种方法，一般对补充水中含盐量受季节变化不大的水质以控制离子浓度为主。反之以控制循环水中离子强度为主。循环水中总固体浓度或不与其它离子起反应的某一离子浓度与补充水中总固体浓度或相应离子浓度的比值称浓缩倍数，以N表示。N=C/CM=M/B=(E+B)/B式中：C：循环水中某离子浓度(mg/L)CM：补充水中某离子浓度(mg/L)当循环水设备处于正常运行时，蒸发水量E的值是一定的，所以浓缩倍数可以通过改变排污量B来调节。循环水的组成及作用冷却塔：是热水与冷空气直接接触的场所；风机：加速空气流动，使热水与冷空气充分交换；循环水泵：为冷却水的循环提供动力；热交换器：是冷却水与工艺介质进行热交换的场所；管网：循环冷却水流通的管道；蓄水池：储存水。循环水工艺流程循环水主工艺流程：循环冷却回水通过吸水池加压后进入冷却水给水管线，送入装置内，经换热器换热后，回到循环冷却回水总管，返回凉水塔，在冷却塔自上而下进行汽水换热降温后，冷却塔进入塔下集水池，再经循环水泵加压供出，如此往返。加酸流程：循环冷却水系统在每次正常运行之前，应对系统进行酸洗，另外在系统正常运行过程中，为了保证缓蚀阻垢剂处理效果而需要降低系统的PH值时，也可以进行加酸处理。我们加酸系统所使用的是浓硫酸。监测换热系统：循环冷却水系统在正常运行过程中，应采用必要的监测手段，以随时掌握循环冷却水处理的效果，并根据监测所得的数据及时采取相应的措施，以其达到良好的效果。旁滤系统：旁滤的目的是保持循环冷却水水质，使系统在满足浓缩倍数的条件下有效的运行，在高浓缩倍数的条件下运行时，可减少补充水量和排污水量，减轻对环境的污染。但是高浓缩倍数过高，会给我们操作带来很大的困难，易对设备造成危害。控制项目控制指标PH7.8-8.8电导率≤1500µs/cm总磷（以PO43-计）3-6mg/LCl-300mg/L浊度≤20NYU余氯0.5-1.0mg/L总硬度≤750mg/L总碱≤6mmol/L浓缩倍数3-5我厂循环水工艺指标的控制敞开式循环冷却水系统产生的问题水系统常见问题冷却水在循环使用过程中，由于水的不断蒸发，水中的有害离子和钙镁离子成倍增加，会导致腐蚀、结垢和生物粘泥滋生等危害，产生以上危害的原因及对水冷设备的影响如下：1腐蚀问题所谓腐蚀，即金属和它所在环境之间的电化学反应而引起金属的破坏现象。在冷却水系统中，腐蚀主要是由氧引起的电化学腐蚀、有害离子引起的腐蚀和微生物引起的腐蚀，如下图：电化学腐蚀敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分的接触，因此水中溶解氧可达饱和状态，当碳钢与溶解氧的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和水的导电性，在碳钢表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区与阴极区分别发生下列的氧化还原反应：阳极反应是铁溶解过程：2Fe→2Fe2++4e阴极是氧的还原反应：O2+2H2O+4e→4OH-在水中：Fe2++2OH-→Fe(OH)2Fe(OH)2+O2→Fe(OH)3这些反应促使微电池中的阳极区的金属不断溶解而被腐蚀。有害离子引起的腐蚀循环水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增长外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。当Cl-和SO42-离子浓度增高时，会增加腐蚀速度。Cl-和SO42-会使金属上保护膜的保护性能降低，尤其是Cl-的离子半径小，穿透性强，容易穿过膜层加速阳极反应的进行使腐蚀加速。对于不锈钢和铜换热设备，Cl-是引起应力腐蚀的主要原因，因此冷却水中Cl-离子的含量过高，常使设备上应力集中部分迅速受到腐蚀破坏。微生物引起的腐蚀微生物的滋生也会使金属发生腐蚀，这是由于微生物排出的粘液、无机垢和泥沙杂物等形成的沉积物在金属表面和沉积物之间使得厌氧菌繁殖更快，它分解水中的硫酸盐，产生硫化氢引起碳钢腐蚀。2结垢问题结垢是指在水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因，而沉积在金属表面，敞开式循环冷却水系统的结垢主要成分有CaCO3和腐蚀产物二种，由于缓蚀剂使用使腐蚀产物大大减少，而以CaCO3垢、Ca3(PO4)2垢、Zn垢等为主要成份。由于垢的产生会引起水冷设备换热效率下降，管线的阻力增大，导致循环水量减少或列管的堵塞等，敞开式循环冷却水系统中影响结垢的主要因素是冷却水pH、总碱度、水温、流速及金属表面状况等。对电厂系统由于希望能在高浓缩倍数条件下运行，所以对结垢问题将做为重点。结垢原理工业循环冷却水中硬度物质，其存在形态以钙、镁的重碳酸盐Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2为主，都为易溶盐类。但在冷却水中重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增高，当其浓度达到饱和状态，会从水中析出；或经过换热器传热表面使水温升高时，发生如下反应：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O冷却水经过冷却塔时产生气水分离，溶解在水中的游离CO2要逸出，这就促使上述反应向右方进行。反应产物CaCO3为难溶物质，且富有粘性，沉积在换热器表面，形成致密的碳酸钙水垢。水垢使换热器效率下降，真空度降低，系统阻力增加，设备出力下降；严重时，会使换热器堵塞，同时产生垢下腐蚀。3粘泥问题粘泥是水中的悬浮物沉积而形成的，可能来自环境，也可能来自系统内部。多数证据表明：粘泥的沉积来自低流速区或流速受限地区。粘泥包括各种形式，如：昆虫、软体动物、泥沙、铁锈、油和油脂、其它部位形成的垢和其它各种碎片。软性物质，如：油/油脂/生物团的存在，通过捕获悬浮物质，形成粘泥团，会加速沉积物的增长。生物粘泥主要由于细菌及藻类等微生物分泌产物同时粘附了水中悬浮杂质而形成，生物粘泥产生的后果与结垢一样会影响传热，堵塞列管，引起局部的腐蚀等危害，影响粘泥生成主要因素与水温、pH、溶解氧、营养源及金属表面特性等有关。系统工艺物料泄漏对生物粘泥繁殖更为有利。4微生物问题微生物是系统存在的微小生物的总称，其自身或其代谢产物－生物粘泥，是系统产生故障的主要原因。冷却水系统为微生物的生长提供了相当适宜的生长和繁殖的环境，这些有机物包括藻类、真菌和不同种类的细菌：好氧菌、厌氧菌和铁细菌。最明显的就是粘液、发臭物质、生物团在设备上的沉积。位于垢下的厌氧菌会通过造酸作用加速局部腐蚀。其它菌种，如真菌会恶化冷却塔的木质构件。由于水质为污水处理排放水，水中有机物COD和BOD含量可能较高，同时微生物和生物粘泥问题应是这类水质的主要问题。循环水中沉积物的控制：1、加酸:通常加硫酸。加酸后，循环水的PH值会下降，如不注意控制而加酸过多，也会加速设备的腐蚀，在操作中我们要依靠人工分析循环水的PH值来控制加酸的量，pH控制在7.8-8.8。加酸的目的是防止发生后沉淀和满足后续系统对水质的要求。如果不加酸，则高pH值的澄清池出水中一些来不及沉淀的物质会在后续系统结垢，以及高pH值的澄清出水进入循环冷却水后发生新的沉淀反应，如：Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-2、加缓蚀阻垢剂为了控制循环冷却水流经的管道和热交换设备的腐蚀、结垢，必须向循环冷却水投加缓蚀阻垢剂。另外，在系统正常运行之前，必须先投加预膜剂，使金属表面形成一层完好的缓蚀阻垢保护膜。水中腐蚀有哪些因素：（1）PH＜6腐蚀加快；（2）Ca2+浓度，在无Ca2+或少Ca2+时腐蚀严重；（3）S2-、Cl－破坏已形成的保护膜；（4）悬浮物由于大部分带有负电荷，能与Fe2＋产生吸附作用和电中和作用，并用微生物黏液吸附和积聚在金属表面形成污垢，加剧金属腐蚀；（5）水温高、氧气扩散快，腐蚀加快；（6）溶解氧的影响，主要是氧腐蚀；（7）微生物的影响。为什么水中氧含量大会引起腐蚀：溶解氧在水中主要作为去极化剂即吸收电子而参与腐蚀过程。在碳钢的四个腐蚀过程中，最慢的是溶解氧扩散到阴极的速度，因此，溶解氧扩散速度控制在整个腐蚀速度，水中的溶解氧含量大，其扩散速度加快，相应碳钢的腐蚀速度也加快。3、加杀菌剂为了控制菌藻类等微生物的繁殖，必须向循环冷却水中投加杀生剂，并且定期更换药剂杀菌灭藻。二氧化氯的杀生有什么特点：二氧化氯是一种氧化剂杀生剂，在PH值6～10的范围内进行有效地杀生，没有明显的液氨和含氨基余氯高于和低于指标有何不利：高于指标：（1）可能会引起低PH漂移，使金属保护膜被破坏而引起腐蚀；（2）Cl－会增多，引起不锈钢设备的晶间腐蚀和应力腐蚀，使设备局部穿孔及断裂现象；（3）不必要的浪费。低于指标：达不到杀菌灭藻的目的，可能造成微生物大量繁殖、水质污染、微生物粘泥多，系统堵塞，设备局部穿孔等现象。加氯后循环水的PH值为何会下降：氯溶解在水中与水发生化学反应,生成次氯酸和氯化氢Cl2+H2O≒HOCl+HClHCl→H++Cl-HCl是强电解质,电离出H+、Cl-，水中的H+增多，而水中的氢离子浓度[H+]可表示溶液的酸性程度,水的具体酸碱度可用PH来表示:PH=lg=-log[H+]即氢离子浓度越大PH值越低。