冷却水处理（共10篇）
冷却水处理 篇1
1. 引言
多年以来, 循环水处理方法是采用人工加药法, 直接将阻垢剂倒入冷却塔池内。由于该方法过于简单, 同时由于补充水质的变化, 机组负荷的逐年增加以及外界因素的变化, 造成凝结器铜管结垢严重, 凝结器端差偏高, 机组效率偏低。近年来, 为降低凝结器端差, 提高汽轮机效率, 采用每两年对凝结器铜管进行酸洗镀膜处理, 处理后效率较好, 但该方法将直接减薄凝结器铜管厚度, 降低了凝结器使用寿命, 且耗费人力和财力, 而且冷却塔内壁及梁柱上水草和藻类衍生, 冷却塔和凝结器效率降低。
2. 某电厂水质分析
从水质参数可以看出, 系统补充水为腐蚀性水, 随着浓缩倍率的增加, 水质逐渐转化为结垢倾向, 浓缩倍率达3倍时, 钙硬+碱度之和约为1000mg/L, 已达到水质控制的边界条件, 因此水处理药剂的选择要兼顾阻垢与缓蚀双重效果。
目前国内循环水遵循“钙硬+碱度”之和≤1000mg/L的控制原则, 现场原水中“钙硬+碱度”之和为338mg/L。经计算, 系统浓缩倍率<1000/338≈3倍, 运行比较安全, 综合考虑该厂系统实际运行参数, 补充水性质, 热负荷以及各种可能发生的变数, 浓缩倍率应控制在3倍以下, 正常运行时可控制在2~3倍, 既保证水处理效果与直接处理成本的控制, 又可节省用水, 减少排污。
3. 水处理药品选择
天然水中存在各种杂质, 经过热交换器温度升高和冷却塔降温的循环过程, 各种有害离子浓度会逐渐增加, 即发生了浓缩, 之后各种离子结垢和腐蚀倾向进一步加剧, 对设备造成的危害程度也越大, 为了控制和减缓这种危害的发生, 必须向循环水中投加相应的水处理药剂, 以提高换热设备的效率和使用寿命。
阻垢缓蚀剂主要由有机磷、聚合物、缓蚀剂复合而成, 阻垢原理是通过阻垢剂把金属离子变成一种螯合离子或络合离子, 破坏结垢物质的结晶成长过程, 阻止晶核增大, 防止水垢析出。同时具有分散作用, 把胶体颗粒包围起来, 使其稳定分散在水中, 防止结垢物质晶体析出后累积沉淀, 确保系统中不发生严重结垢和沉淀现象。
杀菌方式, 采用氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂交替投加, 以抑制菌藻繁殖和清洗剥离粘泥, 防止药剂产生抗药性。
在日常微生物控制过程中, 交替使用氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂, 对产生抗药性和变异的微生物进行灭杀, 从而稳定控制微生物, 防止微生物过量增长对系统带来的危害, 如粘泥的过量增长、水色的变化等。
4. 循环冷却水运行管理
(1) 加药方案。阻垢缓蚀剂投加浓度20~30mg/L。阻垢缓蚀剂投加方式采用计量泵连续加药, 在加药罐中把药剂原液加水, 配制成稀释药液, 用加药计量泵调整好流量均匀地注入集水池中, 加药最佳位置在集水池泵吸入口处, 投加量应根据分析出的有机磷值加以调节。
(2) 控制有机磷在3mg/L, 由计量泵连续投加。
(3) 加药控制。循环水在运行过程中, 由于排污和吸附等, 水质稳定剂会被消耗掉, 所以需补加药剂, 加药量按式1计算。
如果系统补水量计量不准, 可根据控制与实测浓度差加药量按式2计算。
式中V——系统保有水量, m3
C——水中控制阻垢缓蚀剂有机磷浓度, mg/L
D——实测阻垢缓蚀剂有机磷浓度, mg/L
S——药剂商品浓度百分数
(4) 杀菌剥离剂和杀菌灭藻剂投加浓度100mg/L, 投加频次, 每半月一次, 交替使用, 投加方式采用人工冲击投加。浓缩倍数高后, 循环水中各种污垢成分也在积累, 细菌的繁殖较快, 所以日常杀菌控制很重要, 两种杀菌剂适宜交替使用。
5. 运行管理
循环水处理是一项综合性的实用技术, 各个影响因素相互作用和影响, 要保证循环水处理长久、稳定和高效运行, 现场运行管理同样重要, 管理工作的中心就是为了实现系统的稳定操作。能否保持主要控制指标的合格和稳定是循环水处理取得良好效果的关键, 系统操作的稳定首先取决于排污量、补水量及药剂量的稳定。要做到这一点又必须分析准确, 加上勤调节、操作与分析的密切配合至关重要。循环冷却水系统的化学处理, 应切记各项控制指标的大起大落, 必须一开始就严格要求, 精心调节, 纳入正常的管理轨道。
上述的电厂, 采用两小时分析一次循环水的正磷、总磷以及浓缩倍率, 实验班定期与不定期抽查, 发现水质不合格及时调整, 并且把该项指标纳入了小指标考核。
6. 综合处理以后经济评估
循环水综合处理运行近一年后, 该电厂循环水质明显改善, 循环水合格率由原来的23%上升为95%, 冷却塔及梁柱的藻类, 粘泥逐渐脱落, 凝结器铜管结垢明显减轻。凝结器温度端差下降了2~3℃, 同时减少了凝结器铜管酸洗次数。
冷却水处理 篇2
发布: 2008-12-09 13:54 | 作者: londsky | 来源: 中国电厂化学网 摘要：阐述了循环水化学处理技术和化学药剂的发展及趋势，同时介绍了河北火力发电厂敞开式循环冷却水系统提高浓缩倍率进行节水的有效方法和循环水处理的监测技术，并分析了几种方法的可行性。
关键词：循环冷却水化学药剂化学处理
冷却水处理技术
循环水系统中所遇到的腐蚀、结垢、生物污垢这几个问题，采用水处理技术是能够解决的。也只有采用冷却水处理技术，冷却水循环后的技术经济效益才能充分发挥。所谓冷却水处理技术，是指针对循环水系统的水质、设备材质、工况条件选择缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂正确匹配组成水处理配方。提出工艺控制条件、提供相应的清洗、预膜方案等。把这一全过程称为冷却水处理技术。其中将缓蚀剂、阻垢剂、分散剂等组成配方，确定适宜的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理，这是冷却水处理技术的主要内容。
冷却水处理中所用的缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂等化学品可统称之为水质稳定剂。这些化学品的研究开发、生产是循环水处理的基础。没有先进的、性能优良、价位适中的水质稳定剂就根本谈不上现代的循环水处理。因此，这些水质稳定剂的研究和生产一直是水处理界关注的热点。中国冷却水处理技术及水质稳定剂的发展
中国冷却水处理技术的发展，是随着大型化肥石油、化工、冶金装置的引进而发展起来的，起步较晚，比发达国家晚30～40年，但坚持自己的发展 道路，瞄准国外的发展趋势，结合国情进行研究和应用，因此起点高、发展快，到目前为止，中国已经开发成功：①传统磷酸盐配方；②磷系复合配方；③磷系碱性水处理配方；④全有机配方；⑤钼酸盐水处理配方；⑥硅酸盐水处理配方。其中磷系碱性水处理配方和全有机配方是当前国内处理技术的主体。这些水处理技术在实际工业应用中达到较高的水平。设备的腐蚀率、污垢热阻这两个主要技术指标均可达到国际先进水平，已在许多大型引进装置中实现水处理技术和药剂国产化。
水质稳定剂的发展是随着现代冷却水处理技术的发展而发展的。发展历程，大体上讲是70年代打基础，80年代大发展，90年代上水平这样一个发展趋势。目前国内有水质稳定剂生产厂家不低于200家，主要技术依托于天津化工研究院和南京化工大学。但具有一定规模和自身开发实力的厂家也只有几家。从技术上讲少数产品的生产技术已处于国际领先水平或国际先进水平；部分产品处于80年代国际水平；相当一部分产品特别是大宗产品的生产技术仍处于国外60、70年代的水平。
循环冷却水处理用阻垢缓蚀剂一般由分散剂、有机膦、缓蚀剂等组成。下面就几种单体的发展和趋势作一简述。
2.1 分散剂
阻垢缓蚀剂配方中分散剂的选择和比例，对其阻垢和各组份之间配伍、协同性能具有至关重要的影响。
2.1.1 起步阶段
60年代，开始使用的阻垢分散剂主要是木质磺酸钠等，它们有一定阻垢作用，能部分解决水垢沉积和锌盐稳定问题，但远远满足不了生产厂家对阻垢性能的要求。
2.1.2 聚羧配使用阶段
70年代，开始使用聚丙烯酸类聚合物，同时将具有优良缓蚀性能的有机膦如HEDP、ATMP等复合使用。70年代后期，多元羧酸共物阻垢分散剂开始大量出现，使阻垢分散剂上了一个新的台阶。图1和图2表明了一些共聚物阻CaCO3和Ca3(PO4)2结果，显示了这类共聚物的优良的阻垢分散性能。
2.1.3 多官能团共聚物使用阶段
80年代，随着环保对排污的限制和循环水浓缩倍数的提高，各种高性能的共聚物阻垢分散剂不断出现，尤其是含磺酸、膦酸和其它官能团的共聚物，因其性能优良已引起普遍关注和应用。美国的Calg on、Nalco、Betz、Rohm&Hass，日本的栗田，德国的 Hass Geffers Colgue等公司，在开发有机磺酸、不饱和羧酸二元共聚物的基础上，已向磺酸、羧酸和膦酸基官能团的三元或多元共聚物的发展，其性能比二元共聚物大大提高。国内目前也有厂家开发出三元和四元共聚物，应用表明，其完全可代替T-225等产品。
2.2 缓蚀阻垢剂
2.2.1 有机膦酸盐
有机膦酸盐由于结构稳定的磷酸根含量低，减少了形成磷酸钙垢的危险，也减轻了环境富营养化污染的压力，在70年代得到迅速发展。目前大多数阻垢缓蚀剂配方中含有HEDPATMP等有机膦酸。
南京化大工学沈鸿礼教授于1999年开发出了二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)，试验表明，DTPMP对钙的容忍度大幅度提高，在几个厂的应用表明，它完全可以替代HEDP、ATMP、EDTMP等常见有机膦酸，它的应用可以解决高浓缩倍率的循环水冷却水处理的阻垢问题，具有良好的应用前景。
2.2.2 低磷使用阶段
80年代，由于环境保护要求限制磷的排放，开始注意低磷、非重金属缓蚀剂的发展。一方面加强含磷量更低的阻垢缓蚀剂的开发和应用，如2-膦酸丁烷-1，2.4三羧酸(PBTCA)和羧基膦基乙酸(HPAA)，PBTCA的含磷量只是HEDP的38.2%。另一方面有机膦酸盐与其它非磷药剂的复合也得到了新的发展，使配方中的磷含量有较大幅度降低。如钼系、硅系、钨系水处理配方。
2.3 杀生剂
2.3.1 氧化性杀生剂
这是最早使用的一类杀生剂，其中使用最为广泛的氯气和次氯酸盐，它们对水中的微生物有优良的杀灭作用和抑制作用。但是它们的杀生作用受水的 pH值影响较大，pH值越高，杀生作用越差，同时ClO-会与B30铜管中的镍反应，使B30铜管产生腐蚀，故高浓缩倍率循环水高pH值情况下，一般不使用Cl2及次氯酸盐。取而代之的是二氧化氯，ClO2不但具有适宜pH范围广，抑制微生物的能力比Cl2强，同时还具有剥离性能。近几年，ClO2在循环冷却水处理中的应用越来越多，其生产和应用技术发展很快。
2.2.3 非氧化性杀生剂
循环冷却水处理中氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂必须交替使用，以防止循环水中微生物对其产生抗药性。非氧化性杀生剂所用的主要有季胺盐、异噻唑啉酮、戊二醛等。季胺盐由于使用时产生泡沫多，容易形成假水位，且与阻垢缓蚀剂相容性差，近来在电力系统中已基本不单独使用。在高浓缩倍率循环冷却水中，戊二醛复合杀生剂和异噻啉酮具有较好的性价比。目前已在多个厂应用中得到证实。提高循环冷却水浓缩倍率的方法
四川省火电厂循环水的补充水质较为接近，其水质大体为：
Ca2+：2.0～4.0碱度：2.0～4.0 mmlo/L
Cl-：＜50 mg /LSO42-＜100 mg /L
pH：7.0～8.0
试验表明，如不加酸调pH，只进行投加阻垢缓蚀剂和杀生剂进行水质稳定处理，极限浓缩倍率一般不会超过3.8，经济浓缩倍率一般为2.5～3.4，如需要提高浓缩倍率达到节水的目的，同时又保证循环水系统良好的阻垢、缓蚀、杀生性能，可以从以下几个方面进行选择。
3.1 加酸处理
循环水投加硫酸，降低碱度，同时投加阻垢缓蚀剂进行循环冷却水的阻垢缓蚀处理，这是高浓缩倍率循环水处理较为成熟的方法。但有许多厂虽然有加酸设备，但使用的不多，究其原因，运行的浓缩倍率不高，只投加阻垢缓蚀剂可以达到良好的阻垢缓蚀效果；同时投加硫酸时,由于浓硫酸具有强腐蚀性，操作不当易引起灼伤；对加酸管道腐蚀性强，易引起管道腐蚀穿孔。
但是，如四川几个敞开式循环水系统的浓缩倍率大于3.5，目前情况必须投加硫酸进行辅助处理，否则提高浓缩倍率运行的经济性和可靠性将很难得到保证。
3.2 低磷阻垢缓蚀剂配方
在进行阻垢缓蚀剂配方的筛选时，必须考虑其组份间的配伍、相容、增容性能。同时在高浓缩倍率运行条件下，还应使用低磷配方，低磷配方一个方面要求开发的阻垢缓蚀剂本身含磷量低，另一方面要求循环水中含磷量低，使其排污水符合环保要求。从目前国内现有水稳剂单体看，含AMPS基团的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等应在配方中得到应用。而T225、聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等应被取代。
3.3 补充水软化处理
对补充水部分或全部进行软化处理，降低循环水成垢离子浓度(Ca2+)，对提高循环冷却水浓缩倍率是有好处的。从可行上讲，部分补充水进行软化处理是可行的。一方面软化处理设备投资和运行成本可以降低。另一方面对循环水防腐有利，具体处理多大比例，需要通过试验确定。
3.4 循环水旁流处理
对部分循环水进行旁流处理有两种方法：一是对部分循环水进行软化处理。二是对部分循环水进行自动过滤处理。第二种方法在高浓缩倍率运行电厂中已有应用。特别近年来自动反洗过滤的出现，使其应用得到了较快的推广。循环水监测技术
4.1 循环水自动加药
高浓缩倍率循环水由于其缓冲性小，保证循环水的正常、稳定加药至关重要。循环水自动加药就其原理主要有两种：一是利用荧光系统技术的自动监测加药系统。二是利用循环水电导变化控制水中药剂浓度的自动加药系统。通过自动加药系统能控制循环水系统中的药剂浓度的目标管理在很小范围内，从而达到平衡操作，使药剂发挥最大的作用和节约用药的目的。
4.2 凝汽器腐蚀、结垢检测
循环水系统现场检测主要是通过安装旁路挂片、小型换热器以及腐蚀、结垢检测仪等，直接观察冷却水系统的腐蚀和结垢情况、生物粘泥形成情况，从而判断已采用的循环水处理方案是否正确。
河北电力试验研究院化学室研制的CDH循环水在线检测仪在江油发电厂330 M机组上已经成功应用。它对冷却水系统结垢、腐蚀、粘泥滋生等可进行直接观察，同时通过连续测定污垢热阻可定量反映凝汽器铜管热交换情况，对保证循环水系统有效处理，保障机组安全、稳定、经济运行具有重要的意义。
4.3 浓缩倍率的测定
循环水浓缩倍率一般是通过下式计算：K＝［Cl-］循／［Cl-］补
冷却水处理 篇3
关键词：定子冷却水泵；跳闸；缺相跳闸；定子冷却水泵跳闸
中图分类号：TH31 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0094-02
随着机组运行时间的增长，各种设备问题也日益增多，给安全生产带来了重大隐患，而作为全厂动力源泉的电动机首当其冲，对电动机事故跳闸应做好必要防范手段，电动机跳闸原因很多，处理更为复杂，特别是事故跳闸。如何做好应对电机跳闸，减少电机跳闸，保证安全生产已刻不容缓，跳闸是电动机最为常见的故障，本文就我厂低压电动机定子冷却水泵常见的跳闸故障类型，故障原因，并结合我厂实际事故案例进行分析，采取最好的防范措施，减少机组跳闸次数，保证生产现场安全稳定运行，减少不必要的非停事故。
1 事故概述
某发电厂3号与4号机组2×330MW亚临界汽轮发电机组，分别于2008年11月12月份投产，汽轮机为北京北重汽轮电机有限责任公司制造的NC330-17.75/0.39/540/540型亚临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、采暖抽汽凝汽式机组。发电机为北京北重汽轮发电机有限责任公司生产的T255-460水氢氢冷却、静止硅整流励磁系统、三相隐极式同步发电机。我厂定子冷却水泵的主要作用将定子冷却水箱中的去离子冷却水通过定子冷却水泵打到发电机定子绕组空芯铜导线中，将铜导线中的热量吸收并进入定子冷却水箱中进行冷却，防止定子绕组过热，烧损定子线圈，影响发电机的安全运行。定子冷却水泵在电厂中至关重要，如果定冷水流量低于
30 t/h，延时30s动作于机组跳闸。定子绕组允许的最高温度为120℃。在正常运行条件下，定子绕组温度应不超过90℃，各测试点及定子铁芯的各测试点温度指示大致相同，其标准偏差小于5℃，如果标准偏差大于5℃时，将发出报警信号。发电机定子绕组温度超过120℃，发电机保护动作跳闸。
2 事故经过
2012年01月02日，早9：20，3号机直流110 W第二组电源绝缘监测装置报警就地检查，进行查找，确定机MCC段母线控制装置报警。同时3号机汽机监盘人员发现3B定子冷却水泵跳闸，3A定子冷却水泵联锁启动。电气人员立刻去机MCC段母线查找定子冷却水泵开关。定子冷却水泵开关综合保护装置报警显示“缺相故障报警”并伴有电缆烧焦的气味。将3B定子冷却水泵抽届开关拉出，发现开关控制电缆全部烧损。并伴有一相动力电源断开。
3 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障
低压电动机跳闸主要分为电源开关跳闸、接触器跳闸、热继电器跳闸三大类，当然还有现如今应用比较多的变频器故障导致电机跳闸。我们在日常工作中最为常见的是跳电源开关和跳热继电器，跳热继电器是一般的故障，而跳电源开关则是相当严重的故障。定子冷却水泵跳闸在电气方面故障有定子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡，绕组短路和接地，绕组过热和转子断条、断路等。
3.1 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障的外因
故障外因主要有：电源电压过高或过低；三相电流不平衡；保护器或热继电器整定值过小；开关、接触器及热继电器等元件老化；起动和控制设备出现缺陷；接线错误导致反转；电动机过载；联锁跳闸；电源及引出线缺相、短路或接地；元件连接处虚接及铜铝连接处发热；周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体、油类等。
3.2 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障的内因
故障内因主要有机械部分损坏，如轴承和轴颈磨损，转轴弯曲或断裂，支架和端盖出现裂缝。旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。所传动的机械发生故障（有摩擦或卡涩现象），甚至造成电动机卡住不转。引起电动机过电流发热，使电动机温度急剧上升，绕组烧毁； 绕组损坏，如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿，匝间或绕组间短路，绕组各部分之间以及首尾之间的接线发生差错，焊接不良，绕组断线等；铁芯损坏，如铁芯松散和叠片间短路；绑线损坏，如绑线松散、滑脱、断开等。
4 我厂定子冷却水泵跳闸原因分析
低压电动机的跳闸故障外因一般比较容易观察与发现，而内因往往不容易发现。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同，往往可能出现同一故障有不同外观现象，或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障，必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。步骤如下：
①首先了解电机的型号、规格、使用条件、使用年限，以及电机在发生故障前的运行情况。当时机组负荷
220 MW，定子冷却水泵电机型号Y200L2-2，容量37 kW，电压等级380 W，额定电流69.8 A，角型接线，丹东黄海电机有限公司制造。以运行3年，在故障前运行良好，电机温度25℃，声音正常。由于3号机3A定子冷却水泵振动大，2011年12月02日切换到3B定子冷却水泵运行，正常运行时，3B定冷泵电流58.2 A，定子冷却水流量为80 t/h。
②察看故障现象，察看时要按电动机故障情况灵活掌握，通过观察分析判断，再把电机拆开，测量并仔细观察其内部情况，找出其故障所在。将3B定子冷却水泵进行停电做措施，对3B定子冷却水泵电机三相测绝缘，A相对地绝缘：500 Ω，B相对地绝缘：500 Ω，C相对地绝缘：500 Ω，相间绝缘为0 Ω。并由检修人员对定子冷却水泵电机三相测平衡电阻均为0.5 Ω。电机绝缘均正常。电机故障可排除。故障缩小到3B定子冷却水泵抽屉开关处，表面现象看控制电缆以及接触器全部烧损。同时负荷侧动力电源A相断开，综合报警显示“缺相故障报警”显示。初步判断由于3B定子冷却水泵A相动力电缆与接触器连接处接头接触不良，进行弧光放电打火，导致3B定子冷却水泵抽屉开关电缆烧损，属故障外因。
5 定子冷却水泵事故处理及防范措施
5.1 定子冷却水泵处理
经过检修更换备用抽屉开关，综保装置修改定值完毕，进行空载试验，用电流表测试泵的空载电流，测试数据显示：A、B、C三相电流分别为28 A、28.8 A、29.3 A，A、B、C三相电流相差不大，仅约1.3 A，三相电流不平衡值为4.5%，电动机的额定电流为69.8 A，空载电流为额定电流的40%，符合电动机空载时三相电流不平衡值为仅在10%左右，电流为额定电流的30%～50%的要求，抽屉开关试验正常后接带负荷，重新启动3B定子冷却水泵运行正常，3A定子冷却水泵恢复备用。事故处理完毕，110V直流装置报警复位，报警光字牌消失。缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断，开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相电动机缺一相电源后，如在停止状态，由于合成转矩为零而堵转（无法起动）。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此，在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时，如负载转矩很小，仍可维持运转，仅转速略有下降，并发出异常响声；负载重时，运行时间过长，将会使电动机绕组烧毁。
5.2 防范措施
5.2.1 在开关备件上严把质量关并及时分析保护动作原
因
应选用正规厂家制造的开关，禁止选用工艺不良的开关以及不符合设备型号的开关。使用开关时，必须进行复检，不得走过场，做到防患于未然。集控室发现DCS“发电机断水保护光字牌动作”。运行中发生发电机断水时，则在中控室会发出“发电机断水”光字牌，30 s后，若仍不能恢复水循环，则应将发变组出口断路器跳闸，以保证设备安全。发电机断水的原因可能是：由于一台定子冷却水泵事故或过负荷跳闸，另一台水泵未能联动；发电机冷却水系统严重泄漏；定子冷却水路上发生严重阻塞而导致流量过低等。
5.2.2 制定详尽方案
定子冷却水进水温度超限。运行中出现发电机定子冷却水进水温度超限时，应全面分析出水温度及定、转子绕组和铁芯的温度情况。如未超限，则发电机仍可按额定工况运行。同时，应通知有关人员核对检查，以排除表计本身故障的可能性。如发生超限情况，则应根据当时的运行工况，降低发电机的有功或无功负荷，使各部分温度在限额内运行。在进行上述分析和处理的同时，应寻找冷却水温超限的原因并予以消除。加强电机的运行巡视检查，对电机的保护装置动作情况，电流变化进行详细分析，对轴承温度，轴振动做好记录，发现问题及时查找分析。
6 结 语
随着科学技术不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能，减少故障的发生，保证电力设备安全生产运行，还需要我们在实际工作中不断积累经验，勤加思考，不断的去完善，正确判断电动机、控制设备存在的问题与故障处理，找出故障原因并加以分析，及时采取对策，以保证电动机及传动设备的正常运行。
参考文献：
[1] 熊信银，朱永利.发电厂电气部分[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2] 王士政，冯金光.发电厂电气部分[M].北京：中国水利水电出版社，2002.
循环冷却水物理处理装置 篇4
关键词：循环冷却水,水处理,阻垢,除垢
0引言
近年来, 随着人们对生活和生产环境要求的日益提高, 空气调节技术得到了越来越广泛的关注。空调系统所涉及的各种热都必须在冷凝器中散出。水冷凝器所用的水通常都是经过冷却塔进行循环的, 随着冷却塔中的水不断蒸发, 水槽中未溶解的固体杂质的浓度会不断升高, 必须采取一定的措施, 否则会形成结垢和淤泥, 从而降低冷却塔系统的性能。在循环冷却水处理方面目前广泛采用化学法, 主要是向冷却水中投加缓蚀剂、阻垢剂等, 虽然较好地解决了工业给水领域结垢、腐蚀等问题, 但也存在诸如投放程序繁多、配方复杂、效果难以控制、需要系统停机清洗、影响系统正常运行、对环境造成二次污染等缺点。与化学方法相比, 物理处理具有维护操作简便、寿命长、运行费用低、无二次污染等优点。本文主要针对析晶污垢进行研究, 测试电、磁、超声复合场在循环冷却水处理方面的应用效果, 以探索一种在各种工业和生活设施的水处理系统中高效、简便、运行费用低、容易控制的水处理技术。
1复合场实验装置
本文中的复合场主要由脉冲高压静电水处理装置、磁水处理器和超声水处理器3部分组成。静电杀菌灭藻装置由脉冲高压直流电源和离子水处理器两部分组成。脉冲高压直流电源由220V、50Hz的交流电经过开关电源、信号源、放大器、脉冲变压器后输出10kV～35kV的直流电。离子水处理器由一根铝制管极棒制成, 固定于管极中心, 一端有锥管螺纹接头, 使用时直接插入管道内, 并与管道壁上的螺母固定连接, 离子水处理器结构示意图见图1。
磁水处理器材料为稀土钕铁硼, 磁场中心强度为0.35T, 由不锈钢进水管、磁芯组件、不锈钢出水管和外壳组成, 其大致结构见图2。
1—绝缘柱;2—铝质电极;3—绝缘层;4—不锈钢电极;5—蝶形垫片;6—锥形螺纹;7—压盖;8—高压电缆线
超声水处理器由超声发生器和换能器两部分组成, 超声波通过换能器进入水中。
2实验
化验冷却系统传热表面的水垢成分可知, 碳酸钙的含量 (质量分数) 可达90%以上, 由此可知, 控制住碳酸钙成垢过程, 是循环冷却水防垢处理的主要环节。由于在常温下硫酸钙溶解度随温度升高而降低, 所以在循环冷却水防垢处理中也必须严加控制。本实验主要检测以下两方面内容:
(1) 阻垢实验:加热条件下, 处理CaCO3溶液与未处理CaCO3溶液在不同时间下的电导率值的变化。
(2) 除垢实验:电、磁、超声复合处理对水溶解CaCO3、CaSO4能力的影响。
2.1 阻垢实验
模拟实际工业循环冷却水系统, 建立如图3所示的实验装置。
1—脉冲高压电源;2—高压屏蔽电缆线;3—脉冲高压离子水处理器;4—水箱1;5, 9—截止阀;6—水箱2;7—磁水处理器;8—水泵;
实验现象:对照组的水箱底部及侧壁均附着一层白色的晶体, 电加热器外壁也附着一层白色的污垢;处理组的水箱中无白色物质生成。
实验结果:加热条件下, 经处理CaCO3溶液与未处理CaCO3溶液电导率的变化情况见图4。
从实验结果看出, 未处理溶液的电导率迅速下降, 而经处理溶液的电导率呈缓慢下降的趋势。电导率下降是因为水中成垢的阴阳离子结合成CaCO3并结晶析出, 使导电能力减弱。由于CaCO3在水中具有反常溶解度, 随着水温升高溶解度反而下降, 因此对照组溶液中的CaCO3晶体随水温升高迅速析出, 电导率也就迅速下降;而经过处理的溶液, 电导率下降缓慢。这说明复合处理明显抑制了成垢阴阳离子的结合, 也就抑制了CaCO3在水中的结晶析出, 这是电、磁、超声复合场水处理技术能阻垢的原因之一。
2.2 除垢实验
2.2.1 实验装置
电、磁、超声复合场对循环冷却水的除垢效果, 通过自来水、去离子水、CaCO3过饱和溶液及CaSO4过饱和溶液经过复合场处理后电导率的变化来讨论, 实验装置见图5。
1—脉冲高压直流电源;2—高压屏蔽电缆线;3—离子水处理器;4—水箱 (40L) ;5—截止阀;6—水泵;7—磁水处理器;8—超声波发生器;9—电缆;10—换能器
2.2.2 实验结果及分析
(1) 在水箱中放入40L自来水, 并加入过量的CaCO3分析纯固体, 测电导率, 实验结果见图6。
经过电、磁、超声复合处理后, CaCO3过饱和溶液的电导率随时间不断升高, 而未经处理的CaCO3过饱和溶液的电导率基本保持不变, 说明电、磁、超声复合场能增加CaCO3在水中的溶解度, 使CaCO3过饱和溶液中的离子浓度增大。
(2) 在水箱中放入40L去离子水, 并加入过量的CaCO3分析纯固体, 测电导率, 实验结果见图7。
由图7可以看出, 实验结果与采用自来水的实验结果趋势是相同的, 可见电、磁、超声复合处理确实能增加CaCO3在水中的溶解度。
(3) 在水箱中放入40L去离子水, 并加入过量的CaSO4分析纯固体, 测电导率, 实验结果见图8。
经电、磁、超声复合场处理后, CaSO4过饱和溶液的电导率随时间不断升高, 而未经处理的CaSO4过饱和溶液的电导率基本保持不变, 说明电、磁、超声复合场能增加CaSO4在水中的溶解度, 使CaSO4过饱和溶液中的离子浓度增大。
3结论
(1) 脉冲高压静电场、磁场、超声复合场处理循环水, 对CaCO3具有良好的阻垢效果。
(2) 经过电、磁、超声复合处理之后, CaCO3和CaSO4的溶液的电导率都随处理时间的增加而增大, 这也就说明溶液中的离子浓度增加, 即水溶解CaCO3和CaSO4晶体的能力增强, 使得CaCO3和CaSO4晶体在水中的溶解度增加。这是由于电、磁、超声复合处理改变了水的结构, 致使生成了更多钙的水合离子, 这是电、磁、超声复合处理能溶解老垢、除垢的原因。
总之, 由于化学方法具有成本高、操作复杂、对环境造成严重污染等缺点, 在现代工业中的应用会越来越受到限制。而单纯地使用一种物理方法, 在处理效果上也会有一定的局限性。本文将脉冲高压静电场、磁场和超声场复合作用于循环冷却水的阻垢、除垢方面, 取得了很好的效果, 相信它具有广泛的应用前景。
参考文献
[1]李朝绪.锅炉排污和水垢清除[M].天津:科学技术出版社, 1980.
四高炉冷却设备损坏处理标准 篇5
1、工长发现风口、铁口工作异常、或渣铁热量不足时要及时安排看水工排查风口。
2、看水工检查发现风口损坏，要根据破损情况相应控制水量，避免大量向炉内漏水。
3、工长在确认风口已坏，并相应采取控水措施后，立即通知作业区领导，同时做好休风更换准备工作。
4、当铁水测温≥1465℃，且没有需要处理的立管、勾头时，工长通报作业区、调度及相关单位后，组织出铁，铁口休风更换风口。
5、如果铁水测温≥1465℃，但有需要处理的立管、勾头时，工长通报作业区、调度及相关单位后。联系队伍，确认施工队伍到达时间，及时组织出铁，铁口休风更换风口，原则上只允许推后一炉。
6、如果渣铁热量不足，铁水测温不足1465℃，在汇报作业区、调度，采取控制水量等措施，并联系施工队伍的同时，果断采取补焦、增煤、控风等措施提升炉温及渣铁热量，等铁水测温≥1465℃，铁后休风更换风口，处理损坏的勾头、立管。
7、立管、勾头损坏，当软1水位下降小于300mm/h、软2水位小于200mm/h，漏水管数量不超过2根时，工长汇报作业区、调度的同时，组织控制水量，等待休风处理。
8、立管、勾头损坏，当软1水位下降大于300mm/h、软2水位大于200mm/h，漏水管数量超过2根时，工长汇报作业区、调度的同时立即组织休风处理。
冷却水处理药剂主导地位难撼 篇6
循环冷却水系统需要处理好微生物污垢、沉积和腐蚀三个主要问题, 这三个问题既不同又相关, 它们均直接或间接地与冷却水系统中的微生物有关, 解决这三大问题的最好办法是投加药剂。中国化工学会工业水处理专业委员会副主任委员鲍其鼐指出, 实践证明, 冷却水系统中微生物引发麻烦最快、最明显, 它可能导致水质迅速恶化。一旦生物黏泥大量生成, 缓蚀阻垢药剂随即失效, 将直接危害整个系统, 而且其危害居水处理三大问题之首。鲍其鼐认为, 不论是零排放后直接进入冷却系统的水, 还是进入膜系统的回用水, 都需先解决微生物问题, 因此开发防治微生物污垢的杀生剂首当其冲。
一直以来, 氧化性与非氧化性两大类杀生剂交替使用, 氧化性杀生剂最早用于冷却水系统, 至今已超过半个世纪, 其价廉、广谱、高效以及高性价比使它仍在冷却水系统微生物控制中占据主导地位。但氧化性杀生剂对其他药剂会有负面影响, 甚至会破坏系统中的设备, 因此开发杀生效率高且负面影响小的氧化性杀生剂是创新的重要目标;非氧化性杀生剂从某些方面来讲, 它比氧化性杀生剂使用更方便且有效, 以复配求增效是近年其开发与应用的主流方向, 两种药剂复配后的杀生能力大于单个药剂杀生能力之和。
据中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂的参会代表介绍, 杀生剂长期使用会使微生物产生抗药性, 影响杀生效果。为了有效控制微生物和生物黏泥, 使用时只好加大药剂用量和频繁交替投加多种杀生剂来维持水处理效果。因此他认为, 应当开发具有高效、广谱、低毒、药效快而持久、渗透力强、使用方便、适用温度和p H范围较宽等特点的复合非氧化型杀菌剂。
鲍其鼐则认为示, 杀生剂品种的创新和质量的提高不仅包括氧化性与非氧化性杀生剂的开发与应用, 还应包括生物分散剂、杀生增效剂、贝壳类污垢, 以及加药与监控系统的改进等。
反渗透脱盐技术在废水回用、废水零排放等方面已得到广泛应用。由于反渗透脱盐的特点, 在浓水侧的反渗透膜表面极易沉积各种无机盐垢, 会影响反渗透膜的脱盐性能, 缩短反渗透膜的寿命, 严重时甚至会引起反渗透膜组件报废。细菌和微生物滋生的问题也一直影响着反渗透系统, 近年来反渗透系统故障中70%~80%是由有机生物污染引起的。因此, 阻垢剂的应用成为反渗透脱盐工艺中的重要环节, 而阻垢剂的选择直接关系到反渗透装置的安全经济运行。
冷却水处理 篇7
1 工程概况
霍煤鸿骏铝电公司自备电厂位于内蒙古自治区通辽市西北的霍林郭勒市, 该厂城市中水再生深度处理系统采用霍林郭勒污水处理厂回用水作为工程水源, 经再生深度处理后作为电厂循环冷却水补充水。
霍林郭勒污水处理厂一期5 000m3/d处理量, 扩建后污水处理能力提高到4万m3/d, 能够满足霍林郭勒市2015年前15万人口及工业废水处理的需要, 同时也为中水回用提供了充足的水源。目前污水处理厂的出水排入霍林河市的静湖内, 霍林河双兴水暖公司正在建设城市污水回用工程, 工程正处于设备安装阶段, 处理规模2万m3/d。回用水处理工艺流程如下:
2 设计水质与工艺流程
2.1 设计水质
城市中水再生深度处理设计进出水水质如表1所示。
2.2 设计水量
再生水深度处理工程净产水量500m3/h。
2.3 工艺流程 (见右图1)
3 主要构筑物设计
3.1 原水池及提升泵
本工程新建原水池1座, 尺寸18m×12m×5.3m (长×宽×深) , 地下式, 池顶设置1台超声波液位计。提升泵采用卧式离心泵, 共3台, 2用1备, 单台流量Q=250m3/h, 扬程H=20m, 功率N=30kW, 变频调节。
3.2 泥渣接触分离型澄清池
本工程设置2台泥渣接触分离型澄清池, 型号DCGH-250, 每台设备正常出力为250m3/h, 最大出力300m3/h, 直径Ø13 000mm。澄清池总容积900m3, 池底坡度8°, 搅拌机1台, 功率N=5.5kW, 刮泥机1台, 功率N=0.75kW, 澄清区上升流速0.6mm/s~0.8mm/s, 停留时间3小时~4小时。
澄清池根据运行情况自动排泥, 设置2台排泥气动蝶阀和1台冲洗气动蝶阀。
3.3 调节滤料深层过滤滤池
本工程设置4台调节滤料深层过滤滤池, 尺寸4m×3.75m×6m (长×宽×深) , 单台设计出力Q=125m3/h~180m3/h, 额定流速:V=8m/h~12m/h, 出口悬浮物含量<2mg/L, 截污能力≮3kg/m3, 运行周期24h, 水反洗强度11L/s.m2~14L/s.m2, 气反洗强度12 L/s.m2~16L/s.m2。滤料采用天然海砂, 粒度0.8mm~2.5mm, 滤料高度1.5m。
3.4 净化水池及综合泵房
本工程新建净化水池2座, 尺寸18m×8.5m×5.3m (长×宽×深) , 地下式, 每座池顶均设置1台超声波液位计。原水池、净化水池、调节滤料深层过滤滤池及综合泵房合建。滤池反洗水泵采用卧式离心泵, 共2台, 1用1备, 单台流量Q=600m3/~700m3/h, 扬程H=20m, 功率N=75kW。滤池反洗风机采用罗茨风机, 共2台, 1用1备, 单台流量Q=123/min~15m3/min, 扬程P=68.6kPa, 功率N=30kW。循环水补水泵采用卧式离心泵, 共3台, 2用1备, 单台流量Q=250m3/h, 扬程H=50m, 功率N=55kW, 变频控制。自用水泵采用卧式离心泵, 共2台, 1用1备, 单台流量Q=45m3/h, 扬程H=30m, 功率N=7.5kW。
3.5 附属加药单元
再生水深度处理工程设置粉石灰储存计量单元一套, 凝聚剂 (聚合硫酸铁) 加药单元一套;PAM加药单元一套;二氧化氯加药单元一套, 压缩空气系统1套。
4 设计特点
本工程城市中水再生深度处理的主要任务是在城市排水经污水处理厂生化处理后的基础上, 进一步去除来水中残余的氨氮、BOD5、CODcr、P、重金属等非溶解性污染物, 杀灭细菌、微生物, 清除有机粘泥, 同时降低Ca2+、Mg2+等溶解盐, 克服中水的水质波动获得相对稳定的水质, 以满足工业用水要求, 使冷却塔循环水水质在一定的浓缩倍率下达到盐类平衡。
1) 有机物的去除:有机物在水中分散、微小、浮游、持有胶体特性, 石灰反应生成的活性泥渣颗粒具有吸附动能, 同时形成活性泥渣层, 具有过滤吸附作用, 可以去除水中胶体硅、铁、铝等无机胶体和CODcr、BOD5等有机胶体;
2) 氨氮的去除:石灰深度处理将水中NH3-N进行型态转化, 降低水中氨氮含量;
3) 悬浮物的去除:石灰处理是利用石灰在水中生成的产物和创造的环境条件, 帮助水中胶体物改变形态或相互结合, 从水中分离出来, 降低水中悬浮物含量;
4) 碱度的去除:经石灰处理后, 水的残留碱度一般在0.8mmol/L~1.2 mmol/L;
5) 硬度的去除:经石灰处理后水中暂时硬度可以去除;
6) 磷的去除:石灰处理pH为~10.2, 水中的磷与石灰形成[Ca5 (OH) (PO4) 3]沉淀, 可使水中的磷的含量在1mg/L以下;
7) pH的调节:澄清池出水通过硫酸稀释器添加硫酸, 调节至出水pH=8.5~9.5, 把石灰处理中过饱和的碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度, 保持水质稳定性。
5 结论
本工程所选用的城市中水石灰深度处理工艺合理, 解决了霍煤鸿骏铝电公司自备电厂用水紧张的局面, 并为已投产的霍林河污水处理厂污水提供了新的去向, 同时也改善城市地下水状况, 节约有限的地下水资源, 具有明显的经济效益和较强的社会效益。
参考文献
[1]鲁欣南, 章春生.城市中水回用于火电厂循环冷却水系统的应用研究[J].能源环境保护, 2010, 24 (2) :42-44.
[2]张跃林, 王俊红.城市污水深度处理回用于电厂循环水[J].城市建设, 2011.
[3]李锐, 何世德, 张占梅, 杨运平.城市中水在电厂循环冷却水系统的应用与展望[J].环境科学与管理, 2011, 33 (3) :152-153.
冷却水处理 篇8
循环冷水是通过空气作为介质, 利用水对空气的降温原理, 让水和空气接触而传热和水的蒸发散热, 从而达到冷却设备的效果。在水对空气的接触传热过程中, 会有热传导和对流传热这两种现象。热传导是因为分子间的撞击和扩散运动引起动能发生传递;而对流传热是通过流体的流动与混合来实现传热的。蒸发散热是水表面的分子间发生互相碰撞, 一些分子获得了动能从而克服了水的吸引力而逸出, 那些逸出的水分子带走了多余的动能, 令原来需要冷却的设备温度下降。
2 循环冷却系统的分类
循环冷却水分为密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。
2.1 密闭式循环冷却水系统
密闭式循环冷却水系统是用冷水通过热传导来实现冷却工艺介质的。该技术的特点冷却水在密闭系统中进行循环热交换, 并不与空气接触, 当冷却水升高温度时, 液体仍然留在密闭系统中通过水冷换热设备或空冷换热塔进行降温。降温后的冷却水继续供冷却工艺介质循环使用。该项技术也有很大的缺点, 就是在实际运行中由于系统密闭性不好容易导致空气进入该系统中, 对设备造成腐蚀, 因此该技术通常在有特殊要求或冷却小规模的工业生产系统中应用。
2.2 敞开式循环冷却水系统
在工业生产中, 敞开式循环冷却水系统应用得非常广泛。在循环冷却的过程中会由于蒸发等原因令循环水量减少, 水中含有的杂质浓度升高。所以, 为了维持该系统的平衡和水质稳定, 需要适当在该系统中添加水, 并且排出杂质含量较高的污水。
3 循环冷却水的处理
在长时间的循环过程后, 冷却水经过蒸发、泄漏、浓缩、补充水稀释等的工序, 可能导致水质地变化很大, 引发诸多不利的影响。如换热设备或管道受到腐蚀和表面沉积污垢, 污垢中的微生物死亡腐败也可以恶化循环水的水质。所以, 要让循环水系统正常运行就必须要采取防止系统结垢和腐蚀并杀灭循环水中的微生物。
3.1 对循环冷却系统的水垢控制
(1) 软化原水。补充水中含有许多钙、镁化合物, 应该向其中投入熟石灰以降低补充水的碳酸盐硬度。投入熟石灰后生成的碳酸钙和氢氧化镁均为难溶化合物, 能从水中析出。但是实际上, 原水水中的永久硬度和负硬度却不能用熟石灰处理, 因此, 钙镁的沉淀物常常以胶体形式残留在水中, 故工业上常用石灰软化与混凝沉淀同时进行处理工艺。
(2) 酸化法。循环水投加酸, 令水中的碳酸盐类化合物转化为溶解度较小的非碳酸盐类化合物, 同时投加阻垢缓蚀剂对循环冷却水的阻垢缓蚀进行处理。但是许多工厂虽然会采取加酸措施, 但是运行的浓缩倍率很低, 所以很少使用, 目前投加阻垢缓蚀剂可以达到良好的阻垢缓蚀效果;由于加入具有强腐蚀性的硫酸, 当操作不当, 就会引起灼伤;加酸会令管道腐蚀, 易发起管道穿孔。所以, 许多工业部门对加酸处理都非常谨慎。
(3) 投加阻垢剂法。投加阻垢剂是防止盐类结垢的主要方法。同时在高浓缩倍率运行条件下, 还应使用低磷配方, 低磷配方一个方面要求开发的阻垢缓蚀剂本身含磷量低, 另一方面要求循环水中含磷量低, 才能符合污水环保排放的标准。目前, 国内新型的阻垢剂的研制和应用取得了巨大的进步, 有机磷酸盐、低分子量聚羧酸羟基类阻垢剂, 以及天冬氨酸钠盐 (PASP) 等都得到广泛使用, 含AMPS基团的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等应在配方中得到应用。而聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等应被取代。
(4) 腐蚀的控制。除了向循环冷却水系统中加入化学药剂, 工业生产部门还可以在金属设备的表面形成防腐蚀涂层, 令金属与循环水隔离, 避免腐蚀。除此之外, 还能实行电极保护法, 在设备外加电流的作用下使在阴极的设备处于较稳定状态从而受到保护, 这种方法叫外加电流的阴极保护法。
4 微生物及其控制
4.1 氧化性杀生剂
作为最早使用的控制微生物的药剂, 其中使用最为广泛的氯气和次氯酸盐, 它们对水中的微生物有优良的杀灭微生物和抑制微生物作用。但是它们的杀生作用受水的pH值影响较大, 其杀生效率随着pH值的升高而降低。同时ClO-会与B30铜管中的镍反应, 使B30铜管产生腐蚀, 因此循环水在较高pH值的情况下, 一般不使用Cl2及次氯酸盐。因为氯在循环水中容易散失, 不能持续杀菌, 所以取而代之的是二氧化氯。ClO2不但具有适宜的pH, 抑制微生物的能力比Cl2强, 同时还具有剥离性能。近几年, ClO2在循环冷却水处理中的应用越来越多, 其生产和应用技术发展很快。
4.2 非氧化性杀生剂
主要有氯酚类、丙烯醛、而流氰基甲烷、硫酸铜等, 除此之外还含有季铵盐类表面活性剂, 可令细菌、真菌、藻类生物的半透膜被破坏引起细胞内代谢物质和辅酶泄漏从而达到抑菌作用。
目前, 工业生产部门通常采取非氧化型和氧化型药剂联合使用的措施。
5 预期效果
通过以上的改进措施, 工业生产部门能够在循环冷却水设备中提高的效率, 对于循环冷却水系统的设备有更好的防护。更好的控制了设备在运行过程中出现的设备老化、腐蚀等不利因素, 降低工厂在设备维修的巨大支出。
6 结束语
我国的循环冷却水系统相对于国外来说还是比较落后, 在化学药剂的选取方面要深入地研究。我们国家政府在未来几年内也会对该项技术投入资金, 让更多的中小型企业受惠。因此, 对于循环冷却水的处理这方面的研究有着巨大的市场前景, 是解决工业生产部门生产成本高等问题的有效途径。
摘要：我国是一个水资源极度缺乏的国家, 淡水资源日益短缺, 城市污水与工业废水成为一种可再生水源。而循环冷却水的处理属于污水回用这一范畴。而且, 水有比热容大, 沸点较高, 化学稳定性强的特点, 在许多工厂中, 都运用水作为冷却介质。冷却水占工业生产的用水量的50%以上, 国内大部分工业生产部门为了节约水资源, 降低生产成本, 大多数采用冷却水的循环使用。目前, 我国的循环冷却水的处理技术仍然处于先进发达国家60、70年代的水平, 于是本文就循环冷却水的处理技术进行讨论。
关键词：污水回用,循环冷却水,处理技术
参考文献
[1]唐玉斌.《水污染控制工程》.哈尔滨工业大学出版社.2009.
[2]李松田.李长浩.《循环冷却水新工艺研究》.2006.3.
冷却水处理 篇9
1 除垢技术的选择
该生产线的循环冷却水系统所使用的材质主要为碳钢、不锈钢、铜、玻璃钢和橡胶垫等多种材质。在敞开式循环冷却水系统中含有各种溶解盐、溶解氧、悬浮物及微生物等杂质，随着循环水不断地蒸发散热，各种杂质的浓度不断地提高，循环水系统中的设备会出现结垢、腐蚀、淤泥堵塞和青苔等微生物大量滋生的现象。循环冷却水系统的补充水为地下水，其硬度、盐度和碱度都比较高，在蒸发浓缩的状态下运行也存在着结垢、腐蚀和微生物滋生等倾向。所以需要对循环冷却水的水质加以控制，使整个循环冷却水系统保持正常运行。循环冷却水的水处理工作对于节水、节能、防腐、防垢以及保证循环冷却水系统长期安全、稳定和高效运行有着重要的意义。
在使用水质稳定剂技术之前曾经发生过一次设备事故：因板式换热器结垢堵塞造成窑尾风机轴承升温跳停，在缺少备件的情况下只有停窑，采取的应急措施是拆开换热器对换热板片进行机械除垢，处理换热板片一百多片，耗费了大量人力物力和时间，换热器采用丁腈橡胶密封胶垫密封，组装不专业，设备存在渗漏现象，只能暂时维持生产，使用效果很不理想。
鉴于此，确定了用化学试剂处理循环冷却水系统结垢的方案，经多次静态和动态模拟试验，筛选出适合该公司当地水质运行的低磷型的水质稳定剂RX-416。
2 水型判断
地下水水质分析结果见表1。
由表1可以判定这种水质为硬度偏高的结垢性水质，当循环冷却水蒸发浓缩时，结垢倾向更强，C1-、Ca2+、Mg2+以及其他溶解盐等也相应增加，循环冷却水的腐蚀倾向不容忽视，故所选用水处理药剂必须对这种地下水做大量的结垢和腐蚀试验，使其兼顾阻垢、缓蚀双重功效。
3 药剂静态阻垢试验
控制条件：(45±1)℃，时间：96h，循环水浓缩倍数K=3.0，对作为补充水的地下水进行静态阻垢试验, 结果见表2。
4 试验结果及评价
分析表2数据，可以得出如下评价：
1)循环冷却水浓缩倍率为3、RX-416药剂投加量100ppm，对该水质的补充水能起到很好的阻垢效果。
2)本试验条件为鼓泡阻垢试验，较现场的条件更为苛刻，在现场的流动水条件下的药剂阻垢效果要比试验结果好。
3)由不加药剂的空白试验结果看，如果水中不加任何药剂，在高温高浓缩倍率(3倍)的条件下运行，很快便会产生大量的硬垢。
5 旋转挂片试验
试验采用《冷却水分析和试验方法》中的“旋转挂片失重法”做药剂配方的缓蚀性能评定，结果见表3。
根据GB50050—1995《工业循环冷却水处理设计规范》中对循环冷却水系统腐蚀控制指标的规定，碳钢材质腐蚀速度宜<0.125mm/a，铜材质腐蚀速度宜<0.005mm/a。由表3中的数据分析，RX-416在投加量为100ppm时，对碳钢和铜材的平均腐蚀速度均符合GB50050—1995中的要求，对碳钢和铜材的缓蚀率在98%以上，目测试片表面光洁，无锈蚀。
6 杀菌灭藻剂处理
根据水质情况确定选用杀菌灭藻剂RX-404进行杀菌灭藻处理，效果见表4。
由表4可见，RX-404杀菌浓度在200～300ppm时效果较好。
7 黏泥剥离处理
由于循环冷却水长期运行，微生物被杀死后还有部分仍附着在设备表面。我们选用黏泥剥离剂RX-405，其渗透作用可以剥离黏泥下死亡的微生物，使用浓度为300ppm，与RX-404杀菌灭藻剂交替使用效果更佳。
8 正常运行药剂投加方案
针对该公司的补充水水质选用高效低磷阻垢缓蚀剂RX-416，配合杀菌灭藻剂RX-404及黏泥剥离剂RX-405综合治理，RX-416均匀投加，RX-404与RX-405春、夏、秋季每15天交替投加一次，冬季每月投加一次RX-405。
循环冷却水系统日常控制指标见表5。
注意事项:
1)浓缩倍率要在规定的要求之内，浓缩倍率过高、过低时通过排污和补水来控制。
2)本循环冷却水处理方案不需要加硫酸。
9 使用效果
通过定期投加低磷型的水质稳定剂、黏泥剥离剂和杀菌灭藻剂，每年花费资金15万元左右。循环水管道及设备的换热器除垢后冷却效果得到明显改善，表现在除垢后设备循环冷却效率提高;窑托瓦水压为0.4MPa，水泥磨托瓦循环水压为0.5MPa，与之前相比均增加0.2MPa，循环水流通顺畅;水质得到显著改良;由于该药剂无毒无害同时也提升了周边环境质量;设备因托瓦和轴承升温引发的跳停故障明显减少。
参考文献
[1]吴运娟, 张利辉, 田彩莉, 等.环保型水质稳定剂在工业循环冷却水系统的应用[J].河北省科学院学报, 2007, 24 (3) :62-63.
[2]熊蓉春.工业水处理和海水淡化技术应用与发展研讨会文集[C].北京:1996.
[3]杨祖荣.浅谈换热表面的成垢和控制方法[J].化学工程, 1991, 19 (2) :19.
[4]汪祖模.水质稳定剂[M].上海:华东化工学院出版社, 1991.
冷却水处理 篇10
关键词：发电机,定子冷却水处理,改造
大唐甘谷发电厂1#、2#发电机为330MW机组, 发电机的冷却方式为水—氢—氢, 即发电机组定子线圈空心铜导线采用除盐水作为冷却介质。发电机厂家成套提供了小混床法处理定子冷却水 (简称定冷水) 的装置。1#、2#机组自投产以来, 发电机定冷水电导率、铜含量、pH指标一直不合格, 含铜量最高达500μg/L左右, 电导率10.0μS/cm左右, 不能满足DL/T 801-2002《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》规定 (25℃时电导率≤2.0μS/cm、pH=7.0～9.0、含铜≤40μS/L、硬度<2.0μmol/L) 。定冷水水质不合格将引起发电机短路、结垢、腐蚀、线棒过热等问题, 甚至造成发电机烧毁等。因此必须采取有效的净化措施改善定冷水品质。为从根本上解决发电机定冷水pH值偏低、腐蚀性强、电导率不稳定、铜离子超标等问题, 决定对发电机定冷水的处理方式进行技术改造。
1. 装置概况
大唐甘谷发电厂1#、2#发电机采用小混床旁路部分处理定冷水的运行方式。小混床设计压力0.6MPa, 处理流量2～4.5t/h, 最大处理流量6t/h。
(1) 存在问题
自1#、2#机组投产以来, 1#、2#发电机定冷水水质各项指标均不合格, 其中铜含量控制指标居高不下 (铜离子含量在100～500μg/L) , 铜离子的产生与发电机的线棒腐蚀有密切关系, 多次从小混床更换出的离子交换树脂呈绿色。为缓解对系统的腐蚀, 先后在内冷水系统中投加铜保护剂, 及时更换小混床树脂, 采用大量换水的方式仍不能达到定冷水水质要求, 所造成的运行费用半年时间达五万元以上, 水质的不合格给安全生产带来了巨大隐患。表1是1998年4月至7月对1#机定冷水铜离子含量跟踪化验结果。
在水质发生异常的时间里, 加强了定冷水水质化验分析工作, 不断提高水样化验频率。图1是1998年4月至7月定冷水水质电导率及pH的跟踪分析趋势图。
(2) 原因分析
(1) 将定冷水总水量的5%～10%通过装有阴、阳离子交换树脂的混合离子交换器, 除去水中各种阴、阳离子, 使定冷水导电率维持在合格范围内, 但定冷水经小混床离子交换后, 水中氢离子含量增多, 使出水pH值降低, 有时pH能低至5.0左右, 更加剧了对铜导线的腐蚀。
(2) pH对铜在水中腐蚀的影响。在水中, 铜的电极电位低于氧的电极电位。从化学热力学的观点看, 铜是能被氧化腐蚀的, 腐蚀反应能否不断进行, 取决于腐蚀产物的性质。如果它在铜表面的沉积速度很快, 而且又很致密, 就起到了保护作用, 即形成了保护膜;反之, 腐蚀沉积物不能形成保护膜, 腐蚀就会不断地进行下去。铜氧化膜的形成和防腐性能, 与溶液的pH值关系密切。提高介质的pH值, 可降低氧化铜的溶解度, 但过高的pH值会使保护膜溶解。对照铜离子含量—pH图可知, pH在6.95以下区域, 出现Cu2+, 即铜的腐蚀区;pH在7.0～8.0, 铜腐蚀有一定减缓;pH为8.0～9.0时, 铜腐蚀基本被抑制。pH对铜腐蚀的影响见图2, 铜腐蚀速率见图3。
2. 改造方案
解决定子冷却水水质的根本是在保持电导率合格的同时, 提高pH值。基于上述, 在不增加发电机定冷水系统设备的条件下, 通过离子交换方式使得定冷水中含有微量的氢氧化钠。将原配备的两台小混床改造成类似于两台不同类型混床并联运行结构的微碱性循环处理装置, 将原设计强酸H型阳树脂和强碱OH型阴树脂混合运行方式改造为实验合格再生后的强酸H型阳树脂和强碱OH型阴树脂、强酸Na型阳树脂和强碱OH型阴树脂并联分层运行的方式。按2:1的比例配置D001阳树脂和D201阴树脂, 按总树脂量的10%配Na型阳树脂, 并在混床进出口加装树脂捕捉器, 防止树脂进入系统。同时在内冷水箱出口配备了在线电导率仪和pH表, 用于连续监测内冷水的水质变化。小混床的内部改造结构示意图见图4。
改造后, 采用微碱性循环处理定冷水时, 将发生如下离子交换反应:nRNa+Mn+→RnM+nNa+;nRH+Mn+→RnM+nH+ (M为铜、铁、铵等阳离子, n为阳离子电荷数) ;nROH+Ak-→RkA+kOH- (A为氯、碳酸氢根等阴离子, k为阴离子电荷数) 。
根据以上离子交换反应式可知, 只要发电机定冷水中含有微量的铜、铁、碳酸氢根等杂质离子, 经过微碱性循环处理器处理后, 就能提高pH值, 减少杂质含量, 减缓发电机铜线棒的腐蚀, 确保发电机的安全经济运行, 真正意义上解决发电机定冷水水质的问题。
3. 效果
2008年10、11月先后对1#、2#发电机定子冷却水系统实施改造。改造后, 1#、2#发电机内冷水系统实现了闭式循环, 补水量大大降低, 投运当日的内冷水质即合格, pH值上升到7.0～8.5, 电导率基本上稳定在0.60μS/cm, 铜含量也明显降低, 系统腐蚀得到减缓 (图5、6) 。可以看出, 发电机定冷水处理系统改造后, 水质状况得到改善, 定冷水的各项水质指标均达到了预期效果, 符合GB/T12145-1999标准的规定。