开式循环水加药措施.doc

锡林热电厂开式水
系统加药措施

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编 写：

内蒙古国电能源有限公司锡林热电厂
2011年7月

～ 9 ～

目 录

一、 概述 2
二、 循环冷却水系统概况 2
三、 取样分析 3
四、 循环水药剂的选用及投加量 4
五、 组织机构 5
六、 技术措施 5

一、概述
在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中难溶性离子Ca2+、Mg2+和易对各种金属造成腐蚀的离子CL-、，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。
循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。
循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。
为确保我厂开式循环水系统安全、稳定、高效运行，特制定本措施。
二、循环水系统概况
1、工艺流程图
氧化杀菌剂加药
阻垢剂加药
非氧化杀菌剂加药

水 池
冷却塔
热交换器

补充水
旁滤过滤器器

泵

2、工艺流程简介
1）、经过冷却塔的循环水，经过蒸发、风飘损失等，循环水量越来越少，水中的含盐量逐渐升高。向循环水中补充一定量的水量。
根据循环水设计规范，循环水补充水水量分别为180m3/h；
2）、循环水池为敝开式，有大量的泥沙及大量的飘浮物进入水池。为保持循环水质的清洁，对其循环水进行处理。按照循环水设计规范，浓缩倍数按3进行设计。
3）、由于蒸发、风吹损失等因素，经过一定时间的运行，循环的水质逐渐恶化。同时由于循环水的温度较高，比较适应于菌类的繁殖。因此在整个循环系统中，向循环水中投加杀菌剂及阻垢缓释剂。以利于循环水系统的正常运行。
3、循环水系统运行参数
表1冷却水系统运行参数
系统运行参数
单位
参数值
保有水量
m3
3969
循环水两
m3/h
1368-2304
补充水量
m3/h
180
换热器及管网材质
——
碳钢、不锈钢
三、取样分析
表2循环水水质分析结果
项目
单位
数值
PH

8.74
浊度
NTU
3
电导率
μs/cm
1100
Ca2+
mg/L，以CaCO3计
120
总硬度
mg/L，以CaCO3计
370
总碱度
mg/L，以CaCO3计
430
CL-
mg/L
78.04
总铁
mg/L
0.026
四、循环水药剂的选用及投药量
1、GD-833阻垢缓蚀剂做为结构腐蚀抑制剂
GD-833中含有高效阻垢至有机磷、磷羧酸、聚合物，对控制系统结构具有良好的作用，同时GD-833中含有无机缓释性离子，与有机磷酸形成协同效应对解决冷却水中碳钢和不锈钢腐蚀效果明显。
GD-833阻垢缓蚀剂采用连续投加的方式，每天检测水中的药剂浓度，保持药剂浓度在指标的20%范围内，尤其避免低浓度运行，此外，还应根据补水量和药剂消耗量的变化，及时调整加药速率。
投加量（Kg/天）=补充水量（m3/h） 24h 投加浓度（mg/L）10-3
=180 m3/h 24 h 12 mg/L10-3
=50 Kg
2、GD-854非氧化杀菌灭藻剂
GD-854非氧化杀菌灭藻剂主要是由季铵盐类阳离子表面活性剂及助剂组成，它除杀灭表面的细菌外，还可以渗透到菌胶团的内部，将附在水冷器壁上的生物粘泥剥离下来。与GD-855氧化杀菌灭藻剂交替使用，能有效防止细菌产生抗药性.
GD-854非氧化杀菌灭藻剂的投加量视菌藻控制情况而调整，一般每半个月投加一次。
投加量（Kg/天）=保有水量（m3/h）投加浓度（mg/L）10-3
=3969m3/h 100mg/L10-3
≈400Kg
3、GD-855氧化杀菌灭藻剂
GD-855氧化杀菌灭藻剂主要成分是含氯的有机物，其杀菌原理与氯气相同，主要是靠 氧化作用破坏细胞组织，但与氯气和漂白粉相比，杀菌效果高得多。
GD-855氧化杀菌灭藻剂的投加量视菌藻控制情况而调整，一般每半个月投加一次。
投加量（Kg/天）=保有水量（m3/h）投加浓度（mg/L）10-3
=3969m3/h 50mg/L10-3
≈200Kg
此外，为防止菌藻产生抗药性，两种杀菌灭藻剂交替使用，即本次使用GD-855，下次使用GD-854。同时根据异样菌群总数测定，可适当调整杀菌剂投加频率和投加量，杀菌剂投加后，系统浊度可能会上升，可通过大排大补或旁路过滤来降低浊度。
表3投加方式及投药量
药品名称
加药浓度
加药频率
GD-833阻垢缓蚀剂
12 mg/L
连续投加（日常加药）
GD-854非氧化杀菌灭藻剂
100 mg/L
间断投加（每半个月投加一次）
GD-855氧化杀菌灭藻剂
50 mg/L
间断投加（每半个月投加一次）

五、组织机构
1、外围值班员：负责开式循环水的日常加药（每天50Kg），负责开式循环水水样化验（每班一次），有异常情况及时汇报班长。
2、班长：负责监督与分析开式循环水水样，有异常情况及时汇报专业。
3、专业：负责整体协调，有异常情况及时汇报分管领导及总工。
4、循环水加药初始量投加225Kg GD-855氧化杀菌灭藻剂，由检修四队完成。
六、技术措施
表4水质管理目标值及分析频率
冷却水水质控制参数
控制范围
单位
分析频率
电导率
≤2000
μs/cm
实验室/周
PH
6.8-9.0

实验室/周,运行/班
浊 度
≤20
NU
实验室/周
总硬度(以CaCO3计)
≤850
mg/L
实验室/周
总碱度(以CaCO3计)
≤800
mg/L
实验室/周
CL-
≤300
mg/L
实验室/周,运行/班
总 铁
≤0.5
mg/L
实验室/周
总 磷
3-5
mg/L
实验室/周,运行/班
Ca2+(以CaCO3计)
≤550
mg/L
实验室/周
浓缩倍数
≤3.0

实验室/周,运行/班

1、结垢的控制
开式循环水中能产生的污垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。在循环水中常添加药剂，使水垢成分发生改变。
结垢的控制方法，目前常用向循环水中投加阻垢缓释剂的方法来防止盐类垢。
常用的阻垢剂为：聚磷酸盐。
聚磷酸盐对胶体颗粒具有分散稳定作用，对钙镁离子螯合能力也很强，也与沉淀在管壁上的胶体结合，或与附在管壁上的Ca2+和Mg2+等形成络合或螯合离子，然后借布朗运动或紊流作用，把管壁的这些物质重新分散到水中。聚磷酸盐在水中可掺和在碳酸钙晶体中，使晶体结构发生畸变，防止出现碳酸钙沉淀，因而它对碳酸钙有良好的阻垢性能。聚磷酸盐不仅是阻垢剂，而且还是缓蚀剂，它的缓蚀、阻垢作用，随聚合值n不同而稍有差异。聚磷酸盐中常用的是三聚磷酸钠。
聚磷酸盐在水中会分解生成正磷酸盐的现象，此现象称为磷酸盐的水解。在应用磷酸盐时必须注意的问题：影响聚磷酸盐水解的因素有PH值、温度、时间、微生物等。
2、腐蚀的控制
循环水系统中的金属腐蚀一般可分为三种类型：化学腐蚀、电化学腐蚀及微生物腐蚀。腐蚀的形式有均匀腐蚀、点蚀、浸蚀、选择性浸蚀、缝隙腐蚀和腐蚀开裂等。
影响腐蚀的因素有：
1） 水中溶解固体及悬浮物
2） 氯离子
3） PH值
4） 溶解气体
5） 金属的相对面积效应
6） 温度
7） 流速
8） 微生物
控制循环水系统腐蚀的方法有很多种，药剂法是其中的一种，药剂法缓蚀是通过向循环水中投加并保持一定量的缓蚀药剂，使之在金属表面生成一层致密连续的金属氧化膜或其他类型的膜，以抑制腐蚀过程，从而达到控制腐蚀的目的。
缓蚀剂有许多种，一般采用聚磷酸盐。
聚磷酸盐是一种阴极缓剂。聚磷酸根与水中钙离子（或其他两价金属离子）络合，形成一个带正电的络合离子，它以胶溶状态存在于水中，当它与钢铁的腐蚀产物Fe2+相遇时，则络合生成以聚磷酸钙铁为主要成分的络合离子。以腐蚀电流的作用下沉积在阴极表面形成沉淀膜，这种膜具有一定的致密性，能产生阴极化作用，阻挡溶解氧扩散到阴极，从而阻止腐蚀反应的进行。当沉淀逐渐加厚时，腐蚀电流逐渐减少，沉积也就逐渐减弱。
3、微生物的控制
在循环冷却水系统中，水温和PH值均适宜多数微生物的生长，微生物的浓度和它们生长所需的营养源均因循环浓缩而增加，冷却塔循环水池又常年露置于室外，阳光充足，有利于微生物的生长。
循环水中微生物常见有四类：即藻类、真菌、细菌和原生动物。
控制微生物生长，首先要弄清微生物类型，然后确定控制方法，选择有效的控制微生物的杀生剂。
微生物的控制一般有以下几种方法：
1） 防止日光照射：水池可以加盖。
2） 采用旁滤装置：循环水中一部分用旁滤池过滤，去除水中浊度、藻类等微生物。
3） 加强补充水的前处理，改善水质：经过处理的水，不仅可以除去悬浮物，也可除去部分浮游生物和细菌。
4） 投加杀生剂：这是目前抑制微生物的通行办法。
杀生剂的种类有许多种，GD-855杀菌原理与氯相同，但效果明显优于液氯。
4、加药调整
1) 运行班组每班测量一次开式循环水水质
2) 如果总磷在标准范围内，由下午班负责加药
3) 如果总磷超过标准范围，停止加药
4) 浓缩倍率超过标准值，汇报专业，通知值长加大开式水排污
5) 实验室每周做一次开式循环水的全分析
6) GD-854和GD-855交替使用，每半个月更换一次

开式循环水水质监测报表

项目
标准

时间
PH
总 磷
CL-（循环水）
浓缩倍数
CL-（补充水）

mg/L
mg/L

6.8-9.0
3-5
≤300
≤3.0

2:00

4:00

6:00

8:00

10:00

12:00

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

24:00

备注:

值班员：