循环冷却水的结垢控制

12-6 循环冷却水处理

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冷却水的循环使用过程中，通过冷却设备的传热与传质，循环水中的Ca 2 +、mg 2 + 、

- Cl 2 -

、SO4

等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加，空气中的污染物等可进入循环水

中，使

微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀，造成凝汽器传热效果恶化和水流截面

减少。其后果主要表现为：

(1) 铜管内水的阻力增加;

(2) 在设备扬程相同的情况下，冷却水的流量减少;

(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;

(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高，凝汽器内的真空恶化。

当出现上述现象时，就应对循环冷却水予以判别。

一、水质判断

在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢，通常只有碳酸盐类，这是因为Ca(HCO 3 )2 易受热分解生成难溶的CaCO 3 ，反应式如下

Ca(HCO 3 ) 2 →CaCO 3 ↓+CO 2 +H 2 O

(12-36)

尤其在循环冷却系统中，它有蒸发和浓缩的作用，因此也容易生成水垢。

循环水中是否有CaCO 3 析出，都会从水质表现出来，因此要用水质来判断。水质判断

的主要方法有：

1.饱和指数法[ 又称朗格里尔(Langlier) 指数法 ]

它是水的实测pH 值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH 值之差数。即

IL=pH 0 -pH s

(12-37)

式中I L——饱和指数 ;

pH 0 ——水的实测pH 值;

pH s ——水在碳酸钙饱和平衡时的pH 值。

当 I L >0 时，有结垢倾向，当I L ＝0 时，不腐蚀不结垢，当I L<0 时，有腐蚀倾向。

pH s 可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31 查得相应常数代入下式，即可计算得出：

pH s ＝(9.3+N s +N t)-(N H +N A )

(12-38)

式中N s ——溶解固体常数;

N t ——温度常数 ;

N H ——钙硬度常数 ( 以 CaCO 3 计) ，mg/L;

N A ——总碱度常数 ( 以 CaCO 3 计) ，mg/L 。

2.雷兹纳(Ryzner) 指数法

雷兹纳指数，即稳定指数。它的计算式为

I R ＝2pH s -pH 0

(12-39) 式中I R——稳定指数。

表 12-31 计算 pH s 的常数

总溶解

N s 温度N t 钙硬度以N H 钙硬度以NH 总碱度以N A 总碱度以N A 固( CaC CaCO CaC CaCO

体℃) O 3 计O3 计

3 计

3 计

( (mg (mg/L (mg (mg/L

mg/L) /L) ) /L) )

50 0.07 0 ～2 2.6 10 ～11 0.6 175 ～220 1.9 10 ～11 1.0 175 ～220 2.3

12 ～230 ～12 ～230 ～

7 0 2 2 0 2 1 2

～6

5 .08 .5 13 .7 270 .0 13 .1 270 .4

1 0 6

2 14 ～0 280 ～ 2 14 ～ 1 280 ～ 2

～9

00 .10 .4 17 .8 340 .1 17 .2 340 .5

2 0 9 2 18 ～0 350 ～ 2 18 ～ 1 350 ～ 2

～14

00 .13 .3 22 .9 430 .2 22 .3 430 .6

3 0 1 2 23 ～ 1 440 ～ 2 23 ～ 1 440 ～ 2

00 .14 4 ～17 .2 27 .0 550 .3 27 .4 550 .7

4 0 1 2 28 ～ 1 560 ～ 2 28 ～ 1 560 ～ 2

00 .16 7 ～22 .1 34 .1 690 .4 34 .5 690 .8

6 0 2 2 35 ～ 1 700 ～ 2 35 ～ 1 700 ～2

00 .18 2 ～27 .0 43 .2 870 .5 43 .6 870 .9

8 0 2 1 44 ～ 1 870 ～ 2 44 ～ 1 880 ～ 3

00 .19 7 ～32 .9 55 .3 1000 .6 55 .7 1000 .0

1 0 3 1 56 ～ 1 56 ～ 1

2 ～37

000 .20 .8 69 .4 69 .8

3 1 70 ～ 1 70 ～ 1

7 ～44 .7 87 .5 87 .9

4 1 88 ～ 1 88 ～ 2

4 ～51 .6 110 .6 110 .0

5 1 111 1 111 2

～138 ～138

1 ～55 .5 .7 .1

5 1 139 1 139 2

～174 ～174

6 ～64 .4 .8 .2

6 1

4 ～72 .3

7 1

2 ～82 .2

利用稳定指数，可根据表12-32 对水的特性进行判断。

表 12-32 用稳定指数判断水的倾向

稳定指数水的倾向稳定指数水的倾向

3.～5.0 7.0 ～7.5

严重结垢轻微腐蚀

5.0～7.5 ～

轻度结严重腐

垢蚀 6.0

9.0

6.0～9.0 以

水质基极严重

本稳定上腐蚀 7.0