浅谈循环水系统的结垢与管理

浅谈循环水系统的结垢与管理

安全生产部张利民

摘要：本文概述了循环水系统的作用，并从水系统结垢的原因及影响进行了分析，水的结垢受水质、水温、流速的影响，根据原因及操作现场的运行情况，提出了对现有的水系统需要采取那些控制措施，可在循环水系统进一步落实实行科学的管理方式。

关键词：循环水、冷水、冷却水、结垢、管理与运行

1、概述

工业循环水系统是工业企业正常运行的基本保证，循环水系统的管理中遇到了设备结垢、腐蚀、生物粘泥堵塞等等，使换热设备损坏和效率降低。目前工业应用的水质稳定剂多为缓蚀阻垢剂，但阻垢剂的品质参差不齐，系统的换热设备的种类千差万别，同时管理的方法又各有不同，这就造成了循环水系统运行的优劣之分。因此，我对循环水系统的管理谈谈自己认识。

2、结垢原因及影响因素

循环水结垢其实是循环水系统中微溶物质在环境条件发生变化导致生成过饱和现象，产生晶核析出，随着晶核不断长大沉积在换热器表面，按垢的种类可分为碳酸垢、磷酸垢、硅酸垢、硫酸垢等；按金属离子区分可分为钙垢、镁垢、铁垢等。换热器内垢的形成受到水质、水温、流速、换热温差和缓蚀阻垢剂等因素的影响。

2.1 循环水和原水的水质

循环冷却水在运行过程中，随着挥发的消耗，水中各种杂质的浓度就会相应增大，结垢的概率就会同时增加，这时补充水的水质其含盐量、碱度、硬度、pH值等指标就显得尤为重要。这几个指标越高循环水越容易达到饱和而产生结垢。因此这在投加阻垢剂方案时就必须考虑进去。

2.2 水温和浓缩倍数

循环水中的碳酸钙、碳酸镁等硬度盐类，其溶解度都是随着温度的升高而减小，因此水温越高越易结垢；循环水的浓缩倍数在夏季热负荷较大时就应适当降低，减少系统中硬度盐类离子的浓度，就会相应减少设备结垢的概率，

2.3 流速

水垢的附着速度是随着换热器内的冷却水流速的增大而减小，如果水流速度达到1.0m/s以上时，水垢、悬浮物等杂质易被水流冲走，不易沉积，相反如果在换热器中，某些部位流速过小或水流分配不均、死角就容易沉积水垢。因此根据换热器的形式、结构在工艺条件允许的情况下，适当提高水流速度也是降低设备结垢的有效手段。

2.4换热温差

循环冷却水和热介质之间的换热温降也和结垢有着直接关系，温差越大换热器的结垢的概率也越大，正是基于这个原因几乎所有换热器的冷热介质的进出流向上都是相反的，也就是说冷却水的升温不会突然间过大而产生局部结垢的现象，因此在换热器的使用前要进行冷热介质流道方向的检验尤其是螺旋板换热器、板框式换热器等就显得尤为重要。有的焦化厂贫油冷却器就是因为这个原因，造成频繁的局部堵塞严重影响了生产的正常运行。

此外阻垢剂的选择和正确使用都对结垢有着重要的影响，因此只有根据实际工艺、设备条件维持个因素之间的协调，才能有效抑制水垢的沉积。

3 控制管理措施

我公司的换热设备每年都要组织清洗一大部分，清洗过程中或多或少会影响换热器的使用寿命，因此对水系统实行科学的管理模式和统筹调节势在必行。

3.1 设备回水温度的控制

根据以往的经验循环水回水温度控制在不超过45℃、冷水回水温度控制在不超过30℃、冷却水回水温度控制在不超过42℃。通过近一段时间的观察有的分厂个别换热设备的回水温度高达65℃，而终冷塔的循环水回水与上水温度相差不足5℃，如何减少设备内结垢要从整体上考虑，严格控制设备的回水温度不超过45℃。

3.2 浓缩倍数的控制

水系统的浓缩倍数与回水温度有很大的关系，温度高、浓缩倍数高很容易形成结垢，因此水系统的浓缩倍数应根据回水温度适当调整，循环水系统的回水温度较高，也就应该将循环水的浓缩倍数控制在范围（2.0-2.5）的最小值；冷却水系统的回水温度适中，水的浓缩倍数应控制在范围（2.0-2.5）的中间值；而冷水系统的回水温度较低，水的浓缩倍数应控制在范围（2.0-2.5）的最大值（开制冷机运行时，因系统闭合运行挥发水几乎没有，水的浓缩倍数也就低，可适当对冷水系统进行换水）。

3.2 缓蚀阻垢剂的管理

缓蚀阻垢剂的添加要根据厂家提供的方案和方法严格执行，杜绝在生产中出现少加药、不加药、多加药的现象，同时还要保持药剂添加量稳定、连续，这样就可以保证水中的药剂成分含量和PH值一定。

3.3 除菌灭藻和排污的管理

生物粘泥、藻类、软垢浮渣等物质在循环水系统中的危害是巨大的，可以造成冷却塔填料、换热设备堵塞，杀菌灭藻剂的添加要根据厂家的方式定时定量进行加药，另外

还要经常检查各冷却塔内绿色藻类的滋长情况，多与厂家沟通。循环水的排污要采取连续的方式进行（加杀菌灭藻剂时不排污），这样能保证水质稳定。

3.4 水中淤泥的清理

各水系统运行一段时间后，会在冷却塔下沉积一些淤泥等杂质，时间久了会随着水进入冷却设备和冷却塔，造成设备和填料堵塞，影响冷却效果，所以在夏秋季节要组织人员清理冷却塔下水池，最少一年清理两次。

3.5 冷却塔的管理

冷却塔是给水降温的地方，首先要保证在冷却塔内布水均匀，并时常检查清理布水器，保证冷却塔的冷却效果；冷却塔风扇也要定期检查，保证其运行的稳定性，在冷却塔最初开工时要观察风扇叶的角度、风量和电机电流，是否在设计指标。

4、总结

为了减少水系统的结垢，提高冷却效果，要求我们必须去了解水系统知识，掌握水系统科学的管理模式，并时时监控水系统各个指标及情况。