循环冷却水处理

法一：浓缩倍数=循环冷却水的含盐浓度 /补充水的含盐浓 度 例如现在生水的硬度的是 4.3mmol/L ，测得所在循环水的 硬度（假设硬度最高再排放），现在的是9.5mmol/L


浓缩倍数（N）=9.5/4.3=2.2

法二：镁离子测定法

测出循环冷却水总硬度是 9.5mmol/L, 钙硬度是 5.0mmol/L 。 可得水中镁离子的硬度是 9.5-5.2=4.3mmol/L 。则即可用 镁离子的含量来算浓缩倍数： 浓缩倍数（N）=9.5/4.3=2.2
5
1——锅炉 2——汽轮机 4——凝汽器 5——冷却塔
3——发电机 6——空气

冷却塔中水和空气的热交换方式之一是，流过水 表面的空气与水直接接触，通过接触传热和蒸发 散热，把水中的热量传输给空气。用这种冷却方 式的称为温式冷却塔（简称湿塔）。湿塔的热交 换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温 度。但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又使循环 的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排掉 一部分含盐度较高的水，风吹也会造成水的损失。 这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此， 湿塔需要有补给水的水源。



1、机械通风冷却塔优缺点 （1）优点 冷却效果好，稳定，可达到较高的冷却幅宽和较低的冷却 幅高。 风吹损失率小。 布置紧凑，可设在厂区建筑物和泵站附近。 施工周期较短，造价比风筒式低。


（2）缺点
有风机，比风筒式耗电多，运行费用高。
机械设备维修较复杂。 鼓风式冷却塔的冷却效果易受塔顶排出湿热空气回流的影 响。 噪声较大。


1、发电循环水系统浓缩倍数的测定

浓缩倍数是工业用循环水的一个重要指标，现在很多地方 都采用氯根、Ca2+、Na+、K+测定，但是由于氯离子有人为 添加的因素，还有一个因素就是氯离子的测定范围比较广， 测定之后误差很大所以用氯离子表示浓缩倍数的实际意义 不大。

一般来说， Ca2+ 是结垢因素，循环水在运行过程中或多或 少会出现结垢现象，尤其在高浓缩倍数的情况下，因此用 Ca2+测定出来的浓缩倍数会偏低； Na+、K+在水中的溶解度 相当大，在运行过程中不会析出，同时补充水的K+ 也基本 稳定，因此用K+测定出来的浓缩倍数较准确，但现在公司 的情况无法测定（如果安装钾表来测定钾离子的含量，则 即可很方便的用钾离子测出水的浓缩倍数）。

这一热力循环过程中，乏汽的废热在凝汽器中传给了冷却 水，使水温升高。挟带废热的冷却水，在冷却塔 5 中将其 热量传给空气 6 ，从塔街出口排入大气。在冷却塔内冷却 过的水变为低温水，水泵将其再送入凝汽器，循环使用。 前一循环为锅炉中水的循环，后一循环为冷却水的循环。

循环系统如下：
2
3
6 4 1






2、提高循环冷却水浓缩倍数的利弊 提高循环冷却水的好处如下： 提高冷却水的浓缩倍数，可以降低补充水的用量 , 节约水 资源。 提高冷却水的浓缩倍数，可以降低排污水量，从而减少对 环境的污染和废水的处理量。 提高冷却水的浓缩倍数，可以节约水处理剂的消耗量，从 而降低冷却水处理的成本。



（2）在敞开式循环冷却水系统中，冷却水通过换 热器后水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与 空气接触，由于水的蒸发散热使水温降低，冷却 后的水再循环使用。用冷却塔作为冷却设备，故 又叫冷却塔系统，在工厂中得到广泛应用。 在这种系统中，循环过程中会蒸发掉一部分的水， 还要排出一定的浓缩水，故要补充一定量的新鲜 水，以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在 一定值上，循环水补充新鲜水一般是直流水量的 2%~5%以下。

三、冷却水在循环过程中的水量损失 冷却水在循环过程中共有四部分水量损失： 1、蒸发损失量 E 冷却水在冷却塔中与空气对流换热，使部分水蒸发逸入大 气。这部分损失的水量为蒸发水量。 E=αΔtR/100 m³/h R——系统中循环水量，m³/h





Δt——冷却塔进出水 温差，℃ θ/℃ α—— 蒸 发 损 失 系 数 ， -10 %/℃ 0 α 随季节而变化，与 10 空气的干球温度相关， 根据统计，如表： 20 粗略计算可按式： 30 E= （ 0.1+0.002 θ ） 40 ΔtR/100 m³/h

两种水系统工艺：
工艺介质 水泵 水源 换热器 热水
换热器
其它冷却介质
密闭式循环冷却水系统
风机
冷却塔
工艺介质 水泵 补 充 水 水池 排水 换热器
敞开式循环冷却水系统

根据热水与空气接触的不同方式，敞开式循环冷 却水系统分类如下：
冷却池 喷水冷却池 冷 却 设 备 冷却塔 自然通风冷却塔 风筒式 开放式 自然冷却池 喷水式 横流式 点滴式 点滴式 薄膜式 点滴薄膜式 喷水式 点滴式 薄膜式 逆流式
α （%/℃） 0.08 0.10 0.12 0.14 0.15 0.16

2、风吹损失水量 D

空气从冷却塔中带出部分水滴，称为风吹损失量。对于强 制通风的冷却塔，D值一般按循环水量的0.1%估算。
3、排污水量 B


为了控制冷却水循环过程中因蒸发损失而引起含盐量浓缩， 必须人为的排掉一部分水，即排污水量。
主要内容

循环冷却水系统 循环冷却水系统腐蚀的抑制 循环冷却水系统结垢的防止 循环冷却水系统微生物的控制



第一章
一、冷却水系统
循环冷却水系统



冷却水系统基本上可分为直流水系统和循环水系统。
1 、在直流水系统中，冷却水只经换热器一次利用后就被 排掉了，又称一次利用水。

直流水系统通常用水量很大，水经换热器后温升较小，而 排出的水温度也较低，水中的含盐量基本上不浓缩。



3 ，冷却塔循环水系统，按冷却塔的通风方式又分为自然 通风和机力通风两中系统。自然通风冷却塔循环水系统主 要由循环水泵、冷却塔、配水槽、滴水管、溅水碟、管道 和水池等组成，循环水在循环水泵的作用下，经凝汽器吸 热后，被送至冷却塔中距离地面高约 8～10米处，经配水 槽由塔心流向四周，再经滴水管、溅水碟等淋水装置的作 用，溅成细小水滴，冷却塔哇双曲线型，空气由下向上流 动，与下落的水滴进行热量交换，使循环水得到冷却。被 冷却后的循环水落入水池后，经水沟流入循环水系统的不 同之处仅在于冷却塔的通风方式不同，机力通风冷却塔是 靠通风机的运转使空气强迫流动来冷却循环水的。

一般只有在可供大量使用的低温水，并且水费便宜的地区 采用这种系统，但由于排水对环境的污染，不提倡用。 2 、在循环水系统中，水可以反复使用。水经换热器后温 度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温度降下来，再由 泵将水送往用户，水在如此的重复利用之后，提高了水的 重复利用率。



循环水系统又分密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却 水系统。 （ 1 ）在密闭式循环冷却水系统中，水不暴露在空气中， 水的再冷是通过一定类型的换热设备用其他的冷却介质 （如空气、冷冻剂）进行冷却的。冷却水损失极小，不需 要大量补充水，没有水被蒸发和浓缩。内燃机的冷却水系 统是密闭式循环系统的代表。


过多地提高冷却水的浓缩倍数的坏处： 过多地提高冷却水的浓缩倍数，会使冷却水中的硬度、碱 度太高，水的结垢倾向增大。 因此，我们要保证冷却水的处理效果，必须控制好冷却水 的浓缩倍数，通常，对于中央空调冷却水的浓缩倍数一般 控制在 4～5 为佳。但一般的工矿企业冷却水的浓缩倍数 控制在3以上即可。
D F
E M
B
循环水系统水量平衡示意图 M=E+D+B+F

四、循环冷却水的浓缩倍数 循环水与补充水中含盐量之比，即为一个循环水系统的浓 缩倍数。在一定的循环冷却水系统中，只要改变补充水的 含盐量，才可以改变循环水系统的浓缩倍数。 N=S循/S补 S循——循环水的含盐量，mg/L S补——补充新鲜水的含盐量，mg/L
循环冷却水处理

汽机分场：王振海
火电厂循环水系统主要有以下三种：
1 ，冷却水池循环水系统。这种系统利用湖泊、水库或在 河道上筑坝构成冷却水池，循环水在汽轮机凝汽器中吸热 后排入冷却池，依靠与周围空气的换热自然冷却。 2 ，喷水池循环水系统。这种系统由喷嘴、喷水池、循环 水泵和管道组成。循环水由循环水泵送入凝汽器，吸热后 排入压力配水总管，然后进入置于喷水池上的若干配水管 内，由喷嘴喷出，喷出的循环水哇伞形细雨状，被空气冷 却后落入池中，经水沟流入循环水泵的吸水井，由循环水 泵重新送入凝汽器。

（4）通风设备 在机械通风冷却塔中利用通风机产生预 计的空气流量，以保证要求的冷却效果。常用的是轴流风 机，这种风机的特点是风量大，风压较小，还可以作短时 间反转以融化冬季进风处的冰凌，同时通过叶片角度可得 到合适的风量和风压。风机装在塔下侧的是鼓风式，装在 塔上的是抽风式。

（ 5 ）收水器 将排出湿热空气中所携带的水滴和空气分 离，减少逸出水量损失和对周围环境的影响。 （ 6 ）集水池 设于冷却塔下部，汇集淋水装置落下的冷 却水。有时集水器还具有一定的储备容积，起调节流量的 作用。

3
1
1——配水系统 2——淋水装置
2
5 6
3——收水器 4——集水池 5——空气空分区 6——风机
4
鼓风逆流式冷却塔
1——配水系统
7 6 3 1 5 2
2——淋水装置 3——收水器 4——集水池
8
5——空气分配区
6——风机
4
抽风逆流式冷却塔
7——风筒
8——百叶窗


4、冷却塔的作用 冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热 交换，使废热传输给空气并散入大气。 如下图所示，以火电厂为例，锅炉1 将水加热成高温高压 蒸汽，推动汽轮机 2 作功使发电机发电。经汽轮机作功后 的乏汽排入凝汽器 4 ，与冷却水进行热交换凝结成水，再 用水泵打回锅炉循环使用。