工业循环冷却水处理设计规范总则样本.doc

工业循环冷却水处理GB-95设计规范条 文 说 明总则目录 1.01为了控制工业循环冷却水系统内由水质引发结垢、污垢和腐蚀，确保设备换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达成技术优异、经济合理，制订本规范。 1.02本规范适适用于新建、扩建、改建工程中间接换热工业循环冷却水处理设计。 1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节省能源和节省用水要求，并便于施工、维修和操作管理。 1 总则全文1.0.1本条说明了编制本规范目标和为了达成这一目标而实施技术经济标准。 在工业生产中，影响水冷设备换热器效率和使用寿命原因来自两个方面，一是工艺物料引发沉积和腐蚀；二是循环冷却水引发沉积和腐蚀。后者是本规范所要处理问题。 因循环冷却水未加处理而造成危害是很严重，比如，某化工厂，原来循环水补充水是未经过处理深井水，每小时循环量9560t。因为井水硬度大、碱度高，每运行50h后，有50%碳酸盐在设备、管道内沉积下来，严重影响换热器效率。据统计，空分透平压缩机冷却器，在运转3个月后，结垢厚度达20。打气降低20%。该厂不少设备、在运转3个月后，必需停车酸洗一次，不仅影响生产，而且浪费人力、物力。为了预防设备管道内产生结垢，该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T801水质稳定剂以后，机器连续3年运行正常。即使每十二个月需要增加药剂费用2万元，但综合评价经济效益还是合算。又如某石油化工厂，常减压车间设备腐蚀和结垢现象十分严重，573.5面碳钢排管平均使16-20个月后，垢厚达15-40。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物复合药剂进行处理，对腐蚀、结垢和菌藻控制取得了良好效果。每十二个月可节省停车检修费用约60万元，延长生产周期增产利润约70万元。降低设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后冷却设备更新情况列表以下：某厂冷却设备更新情况统计（单位：台）表1水质情况水质未加处理水质经过处理年份197119721973197419751976更换台数装置一套常减压 45二套常减压 1210773热裂化 281231 从上述情况能够看出，循环冷却水采取合适处理方法，能够控制由水质引发沉和腐蚀，确保换热设备换热效率和使用寿命，确保生产正生产正常运行。 本规范是依据中国工业循环冷却水处理设计和生产实践经验而编制。规范中条文要求全部是以成熟经验为基础并表现了国家技术政策。规范中部分要求严格条文，均可经过设计、施工和管理达成。对于部分特殊情况，规范中也给合适灵活性，根据本规范实施能够取得满意技术、经济效果。1.0.2本条要求了规范适用范围，包含敞开式和密闭式两类循环冷却水系统。考虑到直接换热循环冷却水处理特殊性，现在尚不能统一作出具体要求，故暂不包含在内，俟条件成熟后再总结归纳。1.0.3本条提出循环冷却水处理设计标准和要求。 安全生产、保护环境、节省用水是在工业循环冷却水处理设计中需要落实国家技术方针政策多个关键方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理来当，首先会使冷却设备产生不一样程度结垢和腐蚀，造成能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引发工厂停车、停产、减产生产事故，造成极大经济损失。所以，安全生产首先应确保循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达成预期处理要求。其次，在循环冷却水处理各个步骤如循环水处理、旁流水处理、补充水处理、排水处理及其辅助生产设施如仓库、加药间、设计中全部应该考虑生产上安全操作要求。尤其是使用多种药剂如酸、碱、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有毒、对人体有害。所以，对多种药剂贮存、运输、配制和使用，设计上全部必需考虑有确保工作人员卫生、安全设施，并按使用药剂特征，具体考虑其防火、防腐、防毒、防尘等安全生产要求。 在保护环境方面：使用多种化学药剂处理时，要注意避免和消除多种可能产生危害周围环境不利原因，对于循环冷却水多种处理设施中“三废”排放处理，尤须符合环境保护要求，严加控制。 在节省能源方面：循环冷水系统中由水质形成冷却设备污垢是最常见一个危害。垢层降低了设备换热效率，影响产品产量和质量，而且造成能源浪费。1垢厚大约相当于8%能源损失，垢层越厚换热效率越低，能源消耗越大，同时也使水系统管道阻力增大，直接造成动力浪费。在冷却水、补充水和旁流水处理设计系统中，多种构筑物或设备及其管线部署等，全部要注意节省能源、动力，应该努力争取达成单位水处理成本最低、动力消耗最小技术经济指标。 在节省用水方面：工业冷却水占工业用水70%-80%。要节省用水，首先要做到工业冷却水循环使用，以降低净水消耗和废水排放量。在循环冷却水系统中，提升设计浓缩倍数，对于充足利用水资源、节省用水、节省药剂、降低处理成本有很大经济效果。现代化大型工业企业尤其如此。如某化肥厂循环冷却水系统浓缩倍数由3提升到5，即节省补充水量20%左右，降低排污水量50%以上，且每个月可节省6万元左右经营管理费用。在循环冷却水处理各个工艺过程中，还有相当一部分自用水量，一样应该落实节省用水标准，充足利用循环冷却水系统优越性，深入发挥其节水潜力。 所以，本条要求御环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节省用水要求。 其次，工程设计是国家基础建设关键步骤，设计好坏直接影响到以后施工、运行和管理各方面质量。在设计过程中，从一开始就应考虑便于施工、操作和维修，做到安全使用，确保质量。1.0.4本条提出在设计上采取新技术（包含新工艺、新药剂、新设备、新材料等方面）标准要求。 中国循环冷却处理技术发展，因为历史原因，大致上形成了两个阶级：从单纯预防碳酸钙结垢到控制污垢、腐蚀和菌藻综合处理。到现在为止，积累了比较成熟使用经验。但中国循环冷却水处理技术在各行业之间，和在大、中、小容量不一样水系统发展上是很不均衡。现在综合处理关键应用在现代大型工程上，对中、小型工程正处于逐步研究推广阶级。在综合处理方面，从70年代引进技术以来，已经取得了比很好成绩，有已经达成国际优异水平，但一些方面也还存在差距。比如现在在循环冷却水处理上使用化学药剂，关键还只限于磷系药剂，旁流水处理技术还只是以旁流过滤为主等。所以，在循环冷却水处理各个步骤上，全部还面临开发新技术、使用新药剂品种、采取新工艺技术这么部分关键课题，还需要不停吸收符合中国具体情况国外优异经验。在中国各行业之间，也要依据生产实际需要，不停吸收本部门具体情况中国其它行业实际经验。这些情况，全部应该落实在总结生产实践和科学试验基础上。对待新技术采取，采取既主动又慎重态度，使中国这门工程技术得以稳步地向前发展1.0.5本条要求了实施本规范和其它国家标准、规范之间关系问题。 本规范是从循环冷却水处理工艺范围提出，对于循环冷却水处理旁流水处理、补充水处理、排水处理等到方案中水处理单体构筑物设施设计，除因工艺处理过程需要提出对应要求条文以外，通常全部不作要求，应按相关国家标准、规范实施。同时，在卫生、农业、渔业、环境保护等方面对工程设计要求，一样应按相关标准、规范实施。3 循环冷却水处理目录 3.1通常要求 3.1.1循环冷却水处理设计方案选择，应依据换热设备设计对污垢热阻值和腐蚀率要求，结合下列原因经过技术经济比较确定： 3.1.1.1循环冷却水水质标准； 3.1.1.2水源可供水量及其水质 3.1.1.3设计浓缩倍数（对敞开式系统） 3.1.1.4循环冷却水处理方法所要求控制条件； 3.1.1.5旁流水和补充水处理方法； 3.1.1.6药剂对环境影响。 3.1.2循环冷却水用水量应依据生产工艺最大小时用水量确定，供水温度应依据生产工艺要求并结合气象条件确定。 3.1.3当补充水水质资料搜集和选择应符合下列要求； 3.1.3.1补充水水源为地表水时，不宜少于十二个月逐月水质全分析资料； 3.1.3.2当补充水源为地下水时，不宜少于十二个月逐季水质全分析资料； 3.1.3.3循环冷却水处理设计应以补充水水质分析资料年平均值作为设计依据，以最差水质校核设备能力。 3.1.4水质分析项目宜符合本规范附录A要求。 3.1.5敞开式系统中换热设备循环冷却水侧流速和热流密度，应符合下列要求： 3.1.5.1管程循环冷却水流速不宜小于0.9m/s； 3.1.5.2壳程循环冷却水流速不应小于0.3m/s。当受条件限制不能满足上述要求时，应采取防腐涂层、反向冲洗等方法； 3.1.5.3热流密度不宜大于58.2kW/m 2 ； 3.1.6换热设备循环冷却水侧管壁污垢热阻值各腐蚀率应按生产工艺要求确定，当工艺无要求时，宜符合下列要求； 3.1.6.1敞开式系统污垢热阻值为1.7210-43.4410-4m 2.k/w3.1.6.2密闭式系统污垢热阻值宜小于0.8610-4m 2.k/w3.1.6.3碳钢管壁腐蚀率宜小于0.125mm/a，铜、铜合金和不锈钢管壁腐蚀率宜小于0.005mm/a 3.1.7敞开式系统循环冷却水水质标准应依据换热设备结构形式、材质、工况条件、污垢热阻值、腐蚀率和所采取水处理配方等原因综合确定，并宜符合表3.1.7要求。 循环冷却水水质标准 表3.1.7项目单位要求和使用条件许可值悬浮物 mg/L依据生产工艺要求确定时 20 换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式样 10 PH值依据药剂配方确定7.0-9.2甲基橙碱度 mg/L依据药剂配方及工况条件确 500 Ca2+mg/L依据药剂配方及工况条件确 30-200Fe2+mg/L0.5Cl- mg/L碳钢换热设备 1000 不锈钢换换热器 300 SO42- mg/LSO42-和 Cl - 之和 对系统中混凝土材质要求按现行 岩土工程勘察规范GB50021-94要求实施 1500 硅酸 mg/L175 Mg 2+ 和SiO2乘积 15000 游离氯 mg/L在回水总管处 0.5-1.0 石油类 mg/L5（此值不应超出）炼油企业 10（此值不应超出） 注：甲基橙碱度以 CaCO3 计 硅酸以SiO2 计 Mg2+ 以CaCO3 计3.1.8密闭式系统循环冷却水水质标准应依据生产工艺条件确定。 3.1.9敞开式系统循环冷却水设计浓缩倍数不宜小于3.0。浓缩倍数可按下式计算： N= Qm/Qb+Qw ，式中N浓缩倍数； Qm补充水量m 3 /h Qb排污水量m 3 /h Qw风吹损失水量m 3 /h 3.1.10敞开式系统循环冷却水中异养菌数宜小于510 5 个/ml ；粘泥量宜小于4ml/m33.2敞开式系统设计 3.2.1循环冷却水在系统内设计时间不应超出药剂许可停留时间。设计停留时间可按下式计算： Td=V/Qb+Qw （3.2.1） 式中Td设计停留时间（h）； V系统容积（m 3 ） 3.2.2循环冷却水系统容积宜小于小时循环水量三分之一。当按下式计算系统容积超超出前述要求时，应调整水池容积。 Vf 设备中水容积 Vf 管道容积 Vt水池容积 3.2.3经过投加阻垢剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂处理后循环冷却水不应作直流水使用。 3.2.4系统管道设计应符合下列要求： 3.2.4.1循环冷却水回水管应设置直接接至冷却塔集水池旁路管； 3.2.4.2换热设备接管宜预留接临时旁路管接口； 3.2.4.3循环冷却水系统补充水管管径、集水池排空管管径应依据清洗、预膜置换时间要求确定。置换时间应依据供水能力确定，宜小于8小时。 当补充水管设有计量仪表时，应增设旁路管。 3.2.5冷却塔集水池宜设置便于排除或清除淤泥设施。集水池出口处和循环水泵吸水井宜设置便于清洗栏污滤网。 3.3密闭式系统设计 密闭式循环冷却水系统容积可按下式计算： 式中管道和膨胀罐容积m3 3.3.2密闭式循环冷却水系统加药设施，应含有向补充水和循环水投药功效。 3.3.3密闭式循环冷却水系统供水总管和换热设备供水管，应设置管道过滤器。 3.3.4密闭式循环冷却水系统管道低点处应设置泄空阀，管道高点处应设置自动排气阀。 3.4阻垢和缓蚀 3.4.1循环冷却水阻垢、缓蚀处理方案应经动态模拟试验确定，亦可依据水质和工况条件类似工厂运行经验确定。当做动态模拟试验进，应结合下列原因进行： 3.4.1.1补充水水质： 3.4.1.2污垢热阻值 3.4.1.3腐蚀率 3.4.1.4浓缩倍数 3.4.1.5换热设备材质 3.4.1.6换热设备热流密度 3.4.1.7换热设备内水流速 3.4.1.8循环冷却水温度 3.4.1.9药剂许可停留时间 3.4.1.10药剂对环境影响 3.4.1.11药剂热稳定性和化学稳定性 3.4.2当敞开式系统换热设备材质为碳钢，循环冷却水采取磷系复合配方处理时，循环冷却水关键水质标准除应符合本规范3.1.7条要求外，尚应符合下列要求： 3.4.2.1悬浮物宜小于10mg/L 3.4.2.2甲基橙碱度宜大于50mg/L(以CaCO3计) 3.4.2.3正磷酸盐含量(以PO43-计)宜小于或等于磷酸盐总含量(以PO43-计)50% 3.4.3当采取聚磷酸盐及其复合药剂配方时，换热设备出口处循环冷却水温度宜低于500C 3.4.4当敞开式系统循环冷却水处理采取含锌盐复合药剂配方时，锌盐含量宜小于4.0mg/l(以Zn2+计)PH值宜小于8.3时。当PH值大于时8.3，水中溶解锌和总锌重量比不应小于80% 3.4.5当敞开式系统循环冷却水处理采取全有机药剂配方时，循环冷却水关键水质标准除应符合本规范3.1.7条规则定外，尚应符合下列要求： 3.4.5.1PH值应大于8.0 3.4.5.2钙硬度应大于60mg/L 3.4.5.3甲基橙碱度应大于100mg/L(以CaCO3计) 3.4.6当循环冷却水系统中有铜或铜合金换热设备时，循环冷却水处理应投加铜缓蚀剂或采取硫酸亚铁进行铜管成膜 3.4.7循环冷却水系统阻垢、缓蚀剂首次加药量，可按下列公式计算：Gf=Vg/1000 （3.4.7） 式中 Gf系统首次加药量(kg) g单位循环冷却水加药量(mg/L) 3.4.8敞开式循环冷却水系统运行时，阻垢、缓蚀剂加药量，可按下列公式计算： Gr=Qeg/1000(N1) （3.4.8） 式中Gr系统运行时加药量(kg/L) Qe蒸发水量(m3/L) 3.4.9密闭式循环冷却水系统运行时，缓蚀剂加药量可按下列公式计算： Cr=Qmg/1000 (3.4.9) 3.5菌藻处理 3.5.1敞开式循环冷却水菌藻处理应依据水质、菌藻种类、阻垢剂和缓蚀剂特征和环境污染等原因综合比较确定。 3.5.2敞开式循环冷却水菌藻处理宜采取加氯为主，并辅助投加氧化性杀菌灭藻剂。 3.5.3敞开式循环冷却水加氯处理宜用定时投加，天天宜投加13次，佘氯量宜控制在0.5.0mg/L之内。每次加氯时间依据试验确定，宜采取34h。加氯量可按下式计算： Gc=Qgc/1000 (3.5.3) 式中Gc加氯量(kg/L) Q循环冷却水量(m3/h) gc单位循环冷却水加氯量，宜采取24(mg/L) 3.5.4液氯投加点宜设在冷却塔集水池水面以下2/3水深处，应采取氯气分布方法。 3.5.5非氧化性杀菌灭藻剂选择应符合下列要求： 3.5.5.1高效、广谱、低毒： 3.5.5.2PH值适用范围较宽； 3.5.5.3含有很好剥离生物粘泥作用； 3.5.5.4和阻垢剂、缓蚀剂不相互干扰； 3.5.5.5易于降解并便于处理。 3.5.6非氧化性杀菌灭剂，每个月宜投加12次。每次加药量可下式计算： Gn=Vg/1000 (3.5.6) Gn加药量kg 3.5.7非氧化性杀菌灭藻剂宜投加在冷却塔集水池出水口处。 3.6清洗和预膜处理 3.6.1循环冷却水系统开车前，应进行清洗、预膜处理，但密闭式系统预膜处理应依据需要确定。 3.6.2循环冷却水系统水清洗，应符合下列要求： 3.6.2.1冷却塔集水池、水泵吸水池、管径大于或等于800mm新管，应进行人工清扫； 3.6.2.2管道内清洗水流速不应低于1.5m/s 3.6.2.3清洗水应从换热设备旁路管经过 3.6.2.4清洗时应加氯杀菌，水中佘氯宜控制在0.81.0mg/l之内 3.6.3换热设备化学清洗方法应符合下列要求： 3.6.3.1当换热设备金属表面有防护油或油污时，宜采取全系统化学清洗。可采取专用清洗剂或阴离子表面活性剂； 3.6.3.2当换热设金属有浮锈时，宜采取系统化学清洗。可采取专用清洗剂； 3.6.3.3当换热设备金属表面锈蚀严重或结垢严重时，宜采取单台酸洗。当采取全系统酸洗时，应对钢筋混凝土材质采取耐酸防腐方法。换热设备酸洗后应进行中和、钝化处理； 3.6.3.4当换热设备金属表面附着生物粘泥时，可投加含有剥离作用非氧性杀菌灭藻剂进行全系统清洗。 3.6.4循环冷却水系统预膜处理应在系统清洗后立即进行，预膜处理配方和操作条件应依据换热设备、材质、水质、温度等原因由试验或相同条件运行经验确定。 3.6.5当一个循环冷却水系统向两个或两个以上生产装置供水时，清洗、预膜应采取不一样开车处理方法。 3.6.6循环冷却水系统清洗、预膜水应经过旁路管直接回到冷却塔集水池。3 循环冷却水处理详解3.1 通常要求 3.1.1 本条文提出：选择循规蹈矩环冷却水处理设计方案时，应依据生产工艺对阻垢、缓蚀和菌藻等处理效果要求，结全本条文提出若干原因进行研究，并经过技术经济比较后确定。所以设计时应全方面地加以考虑，制订出较为完整处理方案。 3.1.1.1 循环冷却水水质标准 ：循环冷却水水质标准和换热设备特征及其生产操作条件等有着亲密关系。如在换热器结构、型式上就有列管式、板式、螺旋式、蛇管式、夹套式、套管式、喷淋排管式等不一样类型，结构繁简不一，水流通道尺寸差异很大，检修难易程度不一样，反应到水质要求上会有差异。工况条件差异也较大，壳程式换热器（水侧）流速通常较低，对水质要求就高些。这些全部关系到水质标准要求和其处理方法适应发生。 在换热器材质方面，常见有碳钢、铜、铜合金、不锈钢等，和这些材质组合，这材质对于水质、药剂配方等方面全部有不一样要求。有些工业（如电力工业）在设计中往往需依据水质条件考虑管材门题，不一样材料连接和组合易于造成电偶腐蚀（结构设计上要足够重视）等。这些原因在设计中均需加以考虑。 换热器工况条件，如循环冷却水侧水温、流速、管壁热流密度等，对水质要求、水处理方法及其适应性等全部相关键影响。 换热器污垢热阻值和许可腐蚀率反应了工艺和设备上要求，同时也是对循环冷却水水质及其处理效果上要求。 水质标准中一些指标反应了换热器结构型式方面特殊要求（如缝隙狭窄板式换热器对浊度限制），或材质方面特殊限制（如不一样品种不锈钢对 Cl 和铜合金对 NH 3 含量要求等）。 依据以上原因峄循环冷却水水质通常和特殊要求有一个总括分析、研究，为选择药剂、确定浓缩倍数、考虑补充水和旁流水处理方案奠定基础。 3.1.1.2 循环冷却水处理设计，应对建厂地域可供作补充水水源、水量和其水质进行分析研究，包含： 对可供水量要了解清楚，尤其在缺水地域，对确定设计浓缩倍数、处理方法至关关键。 对原水水质情况要尽可能掌握不一样季节，和枯水、丰水期间水质改变资料，方便正确选择处理方案。 3.1.1.3 在不包含循规蹈矩环冷却水受到外界污染情况下 ， 浓缩倍数和补充水水质二者相互制约 ， 并受控于循环冷却水水质标准。这么，在确定某一循环冷却水水质标准条件下，补充水水质要求即取决于确定浓缩倍数。从上述关系式也可知浓缩倍数除对确定补充水水质处理相关键关系外，也是确定补充水量关键原因。 排污量 Q b 是根据物质平衡原理推导出来理论计算公式计算所得数量，它不包含渗漏水量，也不包含旁流处理过程中排水量，更不包含冲灰水量。不过，在等于并小于计算排污水量 Q b 条件下，上述各水量能够替换排污水量。 3.1.1.4 循环冷却水水质除因工业生产和换热器设计要求不一样而有差异以外（如对浊度、 Cl 等指标限制），也和循环冷却水是否采取阻垢剂、缓蚀剂处理有很大关系。在投加阻垢剂、缓蚀剂处理时，水质多种成份如碳酸盐硬度、总硬度、钙离子、硫酸根离子等限值和 PH 控制范围，和使用药剂品种、配方及剂量全部有一定关系。同时，对悬浮物、油污等也常有一定限制，以避免降低药效或增加药耗。 对选择阻垢剂、缓蚀剂，还应考虑药剂起源和价格等原因，作为必需技术经济论证依据。 3.1.1.5 旁流水和补充水处理：旁流水处理作为整个循环冷却水处理设计中一个组分，需结合前四款内容及外界污染，其中负括大气中灰尘、粉尘、飞虫、菌藻、孢子和其它污染物，和工艺物料（指正常运转条件下微量）泄漏、排放要求等条件综合考虑。 因为补充水起源不一样（如来自城市自来水厂、工业用水处理厂，直接取自江、河、湖泊或取用井水等），水质条件也有差异，处理内容也就不一样，依据水源可供水量情况、设计浓缩倍数条件等，对补充水水质也会有不一样要求，处理内容也不一样。 在确定补充水和旁流水处理方案时，应该统一考虑化处理程。如在处悬浮物时，是在旁流水处理还是在补充水处理中处理，或同时进行处理，这就要进行分析比较，经过技术经济比较后确定。 3.1.1.6 药剂对环境影响：通常投加化学药剂全部含有基础种程度毒性，有些药剂在极少许情况下，就能使人畜、植物等受到危害，如铬酸盐、五氯酚负杀菌灭藻剂等。铬酸盐（以六价铬计）在地面水中最高许可浓度是0.5mg/L， 对水蚤 48h TL 50 mg/L 。五氯酚钠含量为 0.4 mg/L 时 ， 很多鱼类在几时内就会死亡 . 有药剂是动植物营养物 ， 但当超出一定量时也会造成危害 ， 如磷酸盐等 . 即使磷排放标准没有要求，但易使水体发生富营养化问题。总而言之，在循环冷却水处理方案选择药剂时，除考虑其对水质处理效果之外，还要考虑其对环境污染问题。所以中国现在在水处理药剂上多选择磷系复合配方，而不采取铬系药剂配方。当药剂对环境有影响时，依据排放标准对系统排水进行处理。另外，在评价风带出循环冷却水对系统对四面环境影响时，有资料介绍，当循环冷却水中氯离子含量约为 497 mg/L 时，在距冷却塔 100m 处植物叶上水滴中，氯离子含量为 674.5 mg/L （其水滴 PH=6.7， 电率 2700us/cm， 总硬度 719.6 ）此时对蜡树、白桦树、山楂、白杨和垂柳全部有不一样程损伤，出现大部分时片变黄、掉叶等现象。 采取对人健康有影响毒性药剂（如酸盐）处理时 ， 除应含有回收、处理装置以确保排放水质符合指标外，还应对冷却塔收水器效率提出严格要求，并有预防水滴飞溅对周围环境污染方法。 零排污或近于零排污循环冷却水系统，是排污水最大回用，有利于保护环境，实质上是将循环冷却水处理和旁流水处理相结合设计。对于这种系统，应依据其极限浓缩倍数（仅由风吹损失水量或加上极少许排污水量所决定）和循环冷水中许可水质极限值等原因，考虑其处理步骤和水量。 因为形成污垢和腐蚀原因来自多方面（补充水水源、大气污染、工艺过程处理等），设计中应综合考虑多种原因，采取处理方法，以求得整个处理方案技术经济上合理性。 结合补充水水源水质、水量及循环冷却不污染（包含大气及工艺物料）情况，依据浓缩倍数、生产特点、材质情况所要求循环冷却水水质指标，能够确定是否需要进行补充水处理、旁流水处理及其具体处理内容和深度，而在投加阻垢剂、缓蚀剂处理系统中，药剂配方要求控制指标（如 PH 、 Ca2+ 、碱度、硬度、含盐量等），又和浓缩倍数补充水处理和旁流水处理内容及循环冷却水水质许可指标之间有着相互制约关系。而且应注意到补充水处理、旁流处理对深入提升浓缩倍数、节省用水和降低阻垢剂、缓蚀剂处理费用上关键作用（尤其当水源水量担心，或在排放要求严格场所）。同时针对不一样处理步骤，需考虑藏龙卧虎其对应排水处理方法（应和旁流水处理统一考虑）及排渣处理问题。 在药剂处理方面，对阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂间共容性，对 PH 要求，和对材质影响等，均需加以考虑。 这么综合上述各个方面、各个步骤之间相互依存关系，经过全方面地权衡、比较，才能够确定出技术可靠、经济合理循环冷却水处理方案。 3.1.2 循环冷却水用水量因为行业、设备型式、工况条件等不一样而不一样，故其用水量应依据工艺生产需要确定。 3.1.3 对补充水水源水量、水质资料搜集及其处理方法 ， 是设计基础工作。 3.1.5 本条是依据现在中国能够文泛采取药剂种类性能（包含聚磷酸盐、膦酸盐、聚丙烯酸盐、聚马来酸等）及其复合配方 ， 参考国外经验 ， 并检验中国部分工厂在生产运行中易于出现故障换热器工况条件而提出。 间壁式换热器水侧设计流速通常在 0.3-3m/s 范围内，部分可能超出这一范围 . 但从确保处理效果、降低污垢和腐蚀（包含冲刷侵蚀）来说，通常以 1-2 m/s 流速为佳。 对中国部分工厂换热器调查表明，流速低于 0.3m/s 换热器 ， 普遍存在污垢和垢下腐蚀问题 ， 流速越低问题就越突出依据现在药剂处理效能和壳程换热器设计流速选择常规范围 ， 要求流速不应低于 0.3m/s， 以确保处理效果。 对于管程换热器 ， 即使从传热效果上看 ， 大于 0.5m/s 已可满足要求 ， 但并非最适宜流速 ， 依据相关资料统计 ， 通常取用大于 0.9m/s 作为要求流速下限。 水侧流速上限要求则需结合不一样材质考虑预防冲刷侵蚀 ， 这方面通常在设备设计中已经有考虑，这里未作要求。 当换热器水侧流速低于 0.3m/s 时 ， 不仅造成杂质沉积 ， 降低了传热效果 ， 而且还造成垢下腐蚀。 在壳程换热器结构上，因为几何形状限制 ， 要做到各个部位含有均一流速是不可能。即使设计计算时流速（认为是均一）为 0.3m/s， 实际上部分 别出心裁部位 ， 尤其是靠近管板、折流板死角区流速远低于此值，所以发生问题就更为严重。这一点已为很多工厂生产实践所证实。在这种不利工况下，药剂处理难以发挥其应有效果。国外报导经验也表明，在这种情况下，即使投加像铬酸盐这种效果很好强缓蚀剂，其保护作用也变差，这种换热器仍过早地损坏。为此，条文要求对这种换热器可采取涂层防腐作为附加保护方法。 中国已经有部分厂在碳钢壳程换热器涂层防腐方面作了试验研究，有厂经过实践证实这一方法是有效，可供设计采取。 另外，涂层防腐也可推文到管程换热器封头、端板碳钢材质保护方面，作为附加方法也是有益。 防腐涂层应有导热系数测定值，并不得低于换热管本体金属导热系数，不然，应考虑增加换热设备换热面积。 相关反向冲洗、常见压缩气体（如氮气）振荡、搅拌并配合反向冲洗等，对降低污垢、改善清洗效果，也全部为中国外运行经验所证实，设计中可供参考选择。 热流密度要求（ 5.82 10 4 W/m 2 ） ， 实际上反应了对冷却水侧管壁壁温要求 ， 关键依据国外经验数据。定性地说 ， 随管壁壁温增高 ， 水中碳酸钙结垢趋势增强。但中国尚缺乏这方面数据，对照通常换热器工况条件，大多低于此值。 热流密度法定计量单位为 W/m 2 ， 1kcl/m 2 h=1.163W/m 2 。 3.1.6 本条要求污垢热阻、腐蚀率等到许可值应依据多种工艺具体要求确定。当没有具体要求时，可按本条所列各值选择。 在换热器设计计算时（选择传热系数、选定管壁厚度），对污垢热阻、腐蚀率全部有对应考虑。这两项指标实际上也是对经过处理循环冷却水水质提出要求，或说是对阻垢、缓蚀效果检验标准，在设计阶段作为检验阻垢、缓蚀剂 配方依据。设计时应该从工艺及设备方面合理性、水质处理合理性、适宜运行周期、折旧年限等多方面原因进行综合权衡。 年污垢热阻值标准：原规范条文要求敞开式系统污垢热阻值为 1.72 10 -4 5.16 10 -4 m 2 K/W， 现修订为 1.72 10 -4 3.44 10 -4 m 2 K/W， 因为近十几年来循环冷却水处理水平不停提升，现场监测污垢速成率均在 25cm/ month （相当于污垢热阻值 3.27 10 -4 m 2 K/W ）以下 ， 所以这一修改是适宜 ， 同时也靠近现在国际上常见水平。 污垢热阻值法定计量单位为 m 2 K/W，1m2 h C/Kcal=0.86 m 2 K/W 。 对于密闭式系统 ： 因为工况条件较为苛刻（如温度较高 ， 对传热效率要求比较严格） ， 通常考虑采取软化水或除盐水（或冷凝水）作为循环冷却水 ， 在腐蚀控制效果良好情况下 ， 通常污垢热阻值均可做到小于 0.86 10 -4 m 2 K/W 。 腐蚀率标准：碳钢换热设备腐蚀率依据中国运行水平及参考国际上公认许可值，通常可达以到小于或等于 0.125mm/a （即 5 密耳 / 年）这一标准。但一些工业（如冶金系统）一些冷却设备，在腐蚀率 控制上并不十分严格控制。材料腐蚀裕量较大，故在条文中选选择了“宜”，没有严格控制。对铜、不锈钢设备，在条文中要求为“宜小于 0.005 mm/a ”，关键是这些材质本身已含有一定耐高缓性能能（假如牌号选择合适），从实际运行效果栓验，在采取有效阻垢、缓蚀处理情况下，能够做到低于 0.005 mm/a 。中国部分电厂监测数据通常均在此范围内。在条文中选择了“宜”， 这是因为此项标准较严，为了给设计留有一定灵活性，并考虑到需结全中国国情而定，所以没有严格控制。 条文中没有给出参考性“点蚀深度”标准。形成点蚀原因是多方面，如换热器金属材料本身、结构设计上合理性、工况条件（温度、流速）等，全部有很大关系。尤其是不犭钢、铜合金材质本身原因及其应力情况等，更起着关键作用。另外，现在中国还缺乏“控制”点蚀方面具体经验（进行估计也还需要做大量工作），所以条文还只限于提供均匀腐蚀率（条文中简称为腐蚀率）标准值。相关点蚀测定方法，怎样估计及控制点蚀发生，尚需积累更多经验，有待以后修订中加以补充。 3.1.7 因为换热器结构型式、工况条件对污垢热阻、腐蚀率要求严格程度，循环冷却水处理方工，投加阻垢剂、缓蚀剂处理配方，循环冷却水系统中多种金属材质及其组合等原因，随不一样行汪生产特点不一样而有较大差异，所以难以制订出一个完全统一水质标准。尤其对循环冷却水系统中金属主材不一样时，一些水质标准许可高限之差异更为显著。现在从中国条件出发，在设计中具体拟订水质标按时宜采取较为明灵活方法，即结合生产特点和选择用处理方法要求，吸收生产运行中成熟经验数据，而且要经过科学试验加以确定。现在考虑到在设计时常缺乏必需数据，所以提供一个可供使用许可值，如表 3.1.7 所列。 （ 1 ）悬浮物：循环冷却水中悬浮物含量对换热设备污垢热阻和腐蚀速度率影响很大，所以要求越低越好。工厂运行实践证实循环冷却水系统设有旁滤池时，补充水悬浮物能控制在 5mg/L 以内，所以板式、螺旋板式和翅片管式换热设备，悬物要求不宜大于 10mg/L ，其它通常不应大于 20mg/L 是合适，而且也是能够做到。 对于电厂凝汽器，因传热管内水流速通常均大于 1.5m/s， 另外凝汽器均设有胶球清洗设施 ， 所以电厂凝汽器对悬浮物含量指标可合适放宽。 （ 2 ） PH 值：循环冷却水 PH 值是依据药剂配方来确定，加酸调整药剂配方值低限不宜低于 7.0； 不加酸碱性运行药剂配方 ，PH 值上限通常为 9.2 。 （ 3 ）甲基橙碱度：中国一此配方中甲基橙碱度可许可至 500mg/L （以 CaCO 3 计） ， 当然 ， 伴随药剂性能提升 ， 但在现在情况下 ， 如超出此限值则需加酸处理或降低浓缩倍数。 （ 4 ）钙离子：从缓蚀角度要求循环冷却水中钙离子大于 30 mg/L ，如在较；软补充水中（如广东东江水）钙离子较低，应尽可能提升浓缩倍数，如仍达不到 30 mg/L 时，则应在缓蚀剂中投加两价金属离子（如锌离子）；钙离子上限通常不宜大于 200 mg/L ，中国全有机配方中 W-331 许可钙离子上限可达 228 mg/L ，所以要求循环冷却水中不宜大于 200 mg/L ，是留有一定裕度。 （ 5 ）铁离子：据资料介绍，水中有 2 mg/L Fe2+ 存在时，会使碳钢换热器年腐蚀率增加 6 7 倍，且加剧局部腐蚀。铁离子含量高还会给铁细菌繁殖发明有利条件。另外，当采取聚磷酸盐作为缓蚀剂时，铁离子会干扰聚磷酸盐在缓蚀方面作用，同时还可能造成坚硬磷酸铁垢。本条指标是依据中国外运行经验确定。 （ 6 ）氯离子和硫酸根离子：这两项离子属于腐蚀性离子，。氯离子对不锈钢腐蚀影响较大，中国某大型化肥厂采取磷系复合配方，循环冷却水中氯离子浓度控制在 300 380 mg/L ，其不锈钢换热器自 1976 年运行至今，未出现腐蚀穿孔情况。所以要求不宜大于 300 mg/L 是适宜。 氯离子卢硫酸根离子之和不宜大于 1500 mg/L ，是来自中国外部分药剂配方许可值。 （ 7 ）硅酸：本项共有两个指标，前一个指标（ 175 mg/L ）是依据硅酸盐饱和溶解度确定，关键是预防循环冷却水中形成硅酸盐垢；后一个指标关键是预防形成粘性较大、颗粒较细硅酸镁粘泥。 两个指标值均依据国外资料和中国运行经验确定。 （ 8 ）游离氯：本项指标是为控制循环冷却水中菌、藻微生物而制订。指标值是依据中国运行情况确定。 （ 9 ）石油类：石油类杂质易形成油污粘附于设备传热面上，影响传热效率和产生垢下腐蚀。 因为炼油企业特殊性，对其指标略微放宽部分，依据试验室所取得数据，循环水中石油类杂质含量达成 10 mg/L 时，污垢热阻和腐蚀率均在本规范限值之内。 3.1.8 密闭系统：现在中国应用密闭式循环冷却水系统生产装置及设备包含以下几方面： l 冶金系统：关键用于高炉、电炉、转炉、连铸机等冶炼设备。如某厂连铸机冷却用水，其水质标准依据国外企业要求为：补充水碱度 1.8 mg/L （以 CaCO 3 计 ， 未经除氧） ， 油 0 。中国设计时采取未经除氧软化水补入 ， 硬度为 0.0168 。 G，PH 值 8.5， 全固形物 160 mg/L， 循环冷却水采取投加 D 100 缓蚀剂处理 ， 剂量大于 200 mg/L 。 注：补充水虽未卜先知求除氧 ， 补水器内设有氮气层以隔绝空气并压力入循冷却水系统。 l 电力系统：循环冷却水关键应用于水内冷发电机定子（或包转子）绕组（容量从 5