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循环水结垢原理及处理方法一.结垢原理1。
一般解释冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，并且是负的温度系数,随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出,附着在水冷器传热面上成为水垢。
如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应：Ca（HCO3）2→CaCO3↓+ H2O + CO2。
当冷却水通过冷却塔时,溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应:Ca（HCO3）2+ 2OH—→CaCO3↓+ 2H2O + CO32-难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。
方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。
2.碳酸钙的溶解沉淀平衡.碳酸钙的溶解度虽然很小，但还是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全电离的。
所以在溶液里也出现这样的平衡：Ｃａ2++ＣＯ3 2—CACO3（固)在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ32—〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度积K SP,为一定值.若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32—〕＞K SP时，平衡向右移，有晶体析出.若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕＜K SP时，平衡向左移，晶体溶解。
注：实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32—〕值称为K CP二.抑制为结垢的方法(一)化学方法1.加酸：目的:降低水的PH值，使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度。
优点：费用较小缺点：不易控制、过量会产生腐蚀的危险、有产生硫酸钙垢的危险.2.软化目的：降低水中至垢阳离子的含量优点：防止结垢效果好缺点：操作复杂、软化后水腐蚀性增强.3.加阻垢剂：目的：使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定.优点:防垢效果好、具有缓蚀作用、针对性强。
12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]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Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-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(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3，反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(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CaCO3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=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——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)饱和指数和稳定指数配合应用，将更有助于判断水质的倾向。
运用指数来判断水质问题有很大的局限性，因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据，没有考虑结晶和电化学过程，更未考虑水中胶体的影响，而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。
