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循环冷却水阻垢的几种物理处理方法介绍【摘要】探讨和研究新型循环冷却水物理处理技术，在不添加任何化学药剂的情况下，达到防垢、阻垢、灭菌和缓蚀作用，本文主要介绍几种循环冷却水的物理处理方法的机理及目前研究状况。
【关键词】循环冷却水，物理处理法，电场法，磁场法，超声波法，亚音频波法，高频电磁场法，射频法一、前言水是自然界分布最广的自然资源，是维持人类发展的生命线。
但由于咸水和技术原因可供人类开发利用的淡水资源只占地球总水量的0.3%，所以淡水资源是十分有限的宝贵的自然资源。
随着人类社会经济的迅猛发展，对水资源的需求急速增加，其中工业用水量的增加最为显著，导致一方面供水紧张，另一方面又引起污水量的增加。
缺水和水体污染已成为当今世界困扰人们的主要问题之一。
而工业用水中循环冷却水所占比例最大。
这是因为在众多的冷媒中水最廉价易得，且没有任何毒副作用，冷却效率最高，是最理想的冷媒。
随着水资源的日益紧张，节约循环冷却水是节水的目标之一。
通过变直冷为循环冷却，进而提高循环冷却水的浓缩倍数，使补充水量和排污水量大幅减少，成为最有效的节水措施。
冷却水在循环系统中不断循环，由于流速的变化，水温不断升高，水的不断蒸发，水中有机物和无机离子不断浓缩，以及设备材料结构的多重因素协同作用，因而产生沉积物的附着、设备的腐蚀和微生物的大量滋生并形成污泥污垢堵塞管道等问题，传统的处理方法是使用药剂，而化学药剂的污染，由于含量较低，传统上不作处理直接排放，这既浪费了水资源又污染了环境。
近年来，由于环境压力的增加和现存化学处理法中存在的投药过程复杂，排污对水体产生污染等不足之处，寻找低能耗、节水减排的工业循环冷却水处理技术成为当前发展的大趋势。
探讨和研究新型循环冷却水物理处理技术，在不添加任何化学药剂的情况下，达到防垢、阻垢、灭菌和缓蚀作用，在循环冷却水处理领域有着广阔的应用前景和商业市场。
而将物理方法应用于循环冷却水处理具有既不污染水体，绿色环保，又节约水资源的优势。
循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题：a.要使已升高的水温降低，以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。
b.要防止因水体平衡破坏和系统特点导致的结垢物沉淀、水质腐蚀及微生物繁殖的危害，以保持整个循环水系统正常运行，针对这方面进行的水质处理称为循环水处理。
二.循环水冷却原理：本装置采用的是敞开式循环冷却水系统，水的冷却主要在冷却塔完成。
循环水经过换热设备升温后返回至冷却塔与空气直接接触，在蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程的共同作用下得到冷却。
(1)蒸发散热水在冷却设备中形成大小水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，使部分水蒸发，水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。
(2)接触传热水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度升高，水温降低。
二者温差越大，传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。
辐射传热只是在大面积的冷却池才起作用。
在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到70%左右。
冷却塔一般由通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器和集水池组成，其中淋水装置也称填料，是冷却设备中的一个关键部分，其作用是将需要冷却的热水多次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的热交换。
冷却塔中水的冷却过程主要是在淋水装置中进行的。
三.循环水处理基本概念循环水处理是用物理的或化学的方法使循环水即不产生结垢，也不发生腐蚀，同时去除循环水中悬浮杂质，杀灭循环水中微生物的过程。
工业循环冷却水用阻垢缓蚀剂的研究进展张盼盼;蒋利辉;孙军萍;吴玉锋;许英【摘要】随着工业循环冷却水浓缩倍数的不断提高,结垢和腐蚀问题已严重影响工业的发展.向工业循环冷却水中投加水处理剂是解决结垢、腐蚀以及提高水资源利用率的重要手段.前期水处理药剂多以磷系为主,随着公众环保意识不断增强,近年来,以高效、绿色为目的的水处理剂的开发与改性研究得到学者们的广泛关注.本文主要综述了近年来研究人员通过接枝改性、复配等手段,制备一系列多功能、环保高效的水处理剂的方法、阻垢缓蚀性能及在应用方面的探索等进展.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2018(029)006【总页数】5页(P642-646)【关键词】阻垢缓蚀剂;接枝改性;复配【作者】张盼盼;蒋利辉;孙军萍;吴玉锋;许英【作者单位】河南大学化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南开封475004;漯河市久隆液压科技有限公司,河南漯河462000;河南省通许县水利局,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】O631.4我国经济与工业化程度的迅速发展对水资源产生了巨大的需求. 据统计，工业生产用水量约占总用水量的30%，冷却循环水约占工业用水量的80%[1]. 冷却水在循环过程中，随着浓缩倍数的提升，水中无机盐离子的浓度不断提高，当达到临界浓度时以沉淀物的形式从水中析出形成水垢. 水垢在管道中不断沉积，会引发管道堵塞、换热效率下降和加剧腐蚀等一系列问题[2]. 工业上常采用化学和物理的方法来解决上述问题.物理处理方法主要包括电解法、电场法、磁场法、超声波法及光化学法等[3]，该类方法操作简单、成本低且无二次污染，但一般仅能处理钙、镁离子浓度较低即硬度较小的水质，而多次循环使用的冷却水的水质成分较复杂，硬度也较高，不能普遍应用于工业循环冷却水处理行业[4]. 化学方法的阻垢原理一般是在冷却水处理过程中产生螯合增溶、吸附与分散、晶格畸变等作用[5]，其缓蚀机理则是在金属阴极表面生成难溶沉淀或是阳极表面形成致密氧化膜使其钝化[6]. 近几年来，随着科技的进步以及民众对环保意识的增强，水处理技术得到了较快的发展，本文总结了近年来工业循环冷却水处理剂的现状和研究进展，着重叙述了绿色环保类水处理剂.1 常用阻垢缓蚀剂1.1 天然高分子类阻垢缓蚀剂天然高分子类阻垢缓蚀剂来源广泛、廉价易得、易生物降解且无毒无污染. 其主要包括单宁、木质素、纤维素、壳聚糖、淀粉、腐殖酸钠等. 胡新华等[7]研究表明腐殖酸钠具有较好的阻垢缓蚀性能，当药剂的添加量为30 mg/L时，其阻垢效率高达85%. SEM结果表明腐殖酸钠可使CaCO3垢晶型由最稳定的方解石向亚稳态结构球霰石转变，从而可以抑制垢晶的生长. WANG等[8]研究了烟草的水提取物在模拟海水中对Q235钢片的阻垢缓蚀性能. 当烟草提取物的浓度为100 mg/L时，其对Q235钢片的缓蚀率为83.9%；浓度为140 mg/L时，其阻垢率为100%. 动电位极化曲线表明该提取物为混合型阻垢药剂. ABDEL等[9]将橄榄叶水提取物用于盐水中碳钢片的阻垢缓蚀剂，使用电化学阻抗谱和动电位极化曲线测量技术研究了橄榄叶水提取物的阻垢缓蚀性能. 极化曲线表明橄榄叶水提取物是一种主要控制阳极反应的混合型缓蚀剂，推测其阻垢机理为橄榄叶水提取物可吸附于碳钢表面，占据垢晶体表面活性生长点，从而抑制垢晶体正常有序的生长.天然高分子类阻垢缓蚀剂在水处理剂发展的初期，起到了至关重要的作用，但其在工业使用过程中存在用量大且性质不稳定、成本较高、产量少、难以满足工业生产所需等缺点.1.2 有机膦酸类阻垢缓蚀剂有机膦酸类水处理药剂具有化学性质稳定、较宽的pH应用范围、能有效抑制菌藻繁殖、可与多种药剂发生协同作用等优点，广泛应用于循环冷却水系统中. 该类阻垢缓蚀剂主要包括氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTC)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)等. 许妍等[10]采用静态阻垢法和动态模拟实验比较了多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、膦酰基羧酸共聚物(POCA)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTC)、乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)及二己烯三胺五亚甲基膦酸(BHMTPMPA)等7种有机膦酸阻垢剂的阻垢性能. 结果表明：相对于其他几种阻垢剂，PAPEMP阻垢性能最佳，在15 mg/L时，其阻垢效率为98.1%. 且SEM结果表明加入PAPEMP阻垢剂后，垢晶体结构松散，晶体表面粗糙，晶格尺寸明显减少. 这表明PAPEMP的加入可改变垢晶的形貌结构，从而抑制垢的生长. ZEINO等[11]研究了ATMP与DTPMPA的协同作用，实验表明，当ATMP和DTPMPA的物质的量之比为1∶1时，其阻垢效率最佳，在10 mg/L时阻垢率为100%. 作者将诱导时间和饱和指数作为ATMP与DTPMPA协同作用评价的指标，综合考察了两者之间的协同效果. 方健等[12]通过量子化学计算，比较了乙烷-1,1-二膦酸(1,1-EDPA)、乙烷-1,2-二膦酸(1,2-EDPA)与羟基亚乙基二膦酸(HEDP)的分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系. 计算结果显示，三种膦酸分子中均含有呈负电性的氧原子，使得其可与Ca2+离子发生相互作用，且1,1-EDPA和HEDP分子结构中的两个氧离子之间的间距和方解石晶体中钙离子间距相匹配，因而可显著增强两种离子之间的吸附作用.有机膦酸类阻垢缓蚀剂含有大量的磷元素，长期使用该类药剂将造成水体中磷元素大量富集，导致水体中藻类植物大量繁殖，造成水体富营养化，严重污染环境. 随着民众环保意识的增强，该类药剂的应用受到极大的限制.1.3 聚羧酸类阻垢缓蚀剂1.3.1 聚丙烯酸类聚丙烯酸具有较好的阻碳酸钙和硫酸钙垢性能，并且还具有一定的缓蚀和分散性能，可有效地分散水中的粉尘和腐蚀物等. 王虎传等[13]制备了丙烯酸-丙烯酰胺-聚丙二醇/马来酸酐(AA-AM-PPGAZMA)三元共聚物. 该共聚物是一种不含磷的绿色经济型水处理剂，文中利用SEM技术探究其阻垢机理，采用控制变量法研究了反应原料用量对AA-AM-PPGAZMA阻垢效率的影响. 实验结果表明，当AA、PPGAZMA和AM的物质的量之比为4∶3∶1，药剂用量为3 mg/L时，其阻硫酸钙垢率可达98%. 赵向阳等[14]研发了新型水处理剂聚酰胺酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(HBPAE-AMPS). 对所得产物性能分析可知，其最佳反应比为：AMPS与HBPAE质量之比为5.5∶1，且最终聚合物的相对分子质量在1～1.5万之间时，其阻垢性能最优. 孙琪娟等[15]合成了马来酸酐-丙烯酸-丙烯酸甲酯(MAH-AA-MA)三元共聚物阻垢剂，并确定了最佳反应条件为n(MAH)∶n(AA)∶n(MA)=2∶2∶1，引发剂的用量为4%时，可得到阻垢性能在88%以上的聚合物. 符嫦娥等[16]制得了丙烯酸-聚氧乙烯醚(AA-APEC)共聚物阻垢剂，该共聚物阻垢剂可改变垢晶体的晶型，从而达到阻垢目的，其药量为20 mg/L时阻垢效率可达91%.1.3.2 聚马来酸类聚马来酸类水处理剂化学性质较稳定，有较好的耐高温性，近年来得到较为广泛的应用. LIU等[17]研发了马来酸酐-烯丙氧基聚乙二醇/缩水甘油(MA-APEG-PG-(OH)n)(n = 3,5,7,9,11)共聚物水处理剂. 实验结果表明共聚物中n的数值与其阻垢效率有着密切的关系，当n为5时，其效率最高，在用量为8 mg/L时，其效率高达97%. 杨祥晴等[18]制得了低膦马来酸酐-尿素(PMASU)共聚物. 当聚合温度为95 ℃，SHP、MA和UREA的物质的量之比为2∶10∶1，聚合反应时间为4 h，引发剂量占总反应量的4%时所得产物阻垢性能最优. 当PMASU用量为25 mg/L 时综合性能最优，阻垢和缓蚀效率均高于80%. YOUSEF等[19]合成了马来酸酐-丙烯酰胺共聚物. 实验数据表明在pH为10.45，加热温度为70 ℃，用药量为9 mg/L时此药剂的阻垢率高达99.5%.1.4 环境友好型阻垢缓蚀剂自20世纪90年代提出“绿色化学”的理念以来，如何研发并使用无磷、无毒、高效及可生物降解的阻垢缓蚀剂成为了人们关注的焦点. 目前该类药剂主要包括聚天冬氨酸类(PASP)和聚环氧琥珀酸类(PESA).1.4.1 聚环氧琥珀酸类聚环氧琥珀酸(PESA)是一种不含磷、氮的环境友好型化合物，可生物降解，兼具阻垢缓蚀多重功效，并能较好的适应高碱、高硬度水体系. GU等[20]将PESA与咪唑啉复配，取得了较好的协同效果. 当PESA与咪唑啉的配比为25∶4时，其缓蚀率可达90.42%，阻垢率为96.74%. 熊蓉春等[21]将葡萄酸钠、Zn2+离子和PESA复配，复配产物具有极强的协同效果. 当PESA用量为30～50 mg/L，葡萄酸钠和Zn2+离子的用量为5～8 mg/L时具有最佳的协同效果，其对碳钢的缓蚀率可达96%以上. PESA缓蚀机理一般认为是因为分子链中插入了氧原子，使其更容易形成稳定的五元环螯合物. PESA虽具有较好的阻垢缓蚀性能，但目前关于PESA的研究大多数集中在其合成方法以及应用方面，对其螯合金属离子的能力以及机理的研究较少，从而限制了PESA的进一步应用.1.4.2 聚天冬氨酸类20世纪90年代初，聚天冬氨酸(PASP)作为水处理剂被研发出来，以其高效的优势，尤其是可生物降解的特性，迅速在冷却水处理行业得到广泛应用.聚天冬氨酸类水处理剂一般分为两类，一类是以聚天冬氨酸为单体，对其进行接枝得到聚天冬氨酸接枝共聚物，以期提高PASP的综合性能；另一类则是将聚天冬氨酸与其他阻垢缓蚀剂进行复配，发挥其协同效果，以拓宽其应用范围.李彬等[22]制得了聚天冬氨酸-丝氨酸(PASP/SE)接枝物. 研究表明，当反应时间为18 h、反应温度为55 ℃及原料配比为n(PSI)∶n(SE)= 1∶1时，PASP/SE的性能最佳. 同时其阻垢率与温度、时间、水系统中与m(Ca2+)之比呈负相关. 杨星等[23]合成了聚天冬氨酸/2-噻吩甲胺(PASP/2-TPMA)接枝物. 实验结果表明，2-噻吩甲胺可明显改善PASP阻垢缓蚀性能，当PASP/2-TPMA用量为1.3 mg/L时，其阻CaCO3、CaSO4垢率均为100%. 在相同实验条件下，PASP/2-TPMA缓蚀能力较PASP高出近20%. MIGAHED等[24]制备了甘氨酸-天冬氨酸(Gly-PASP)共聚物. 结果表明当Gly-PASP浓度为125 mg/L时，其对硫酸钙垢的抑制率达90.2%. 王谦等[25]将L-肌肽接枝到PASP上. 实验结果表明，当PASP/L-肌肽浓度为8 mg/L时，其阻磷酸钙垢效率即可达到90%以上. 通过对不同温度和不同PO43-离子浓度条件下PASP/L-肌肽阻垢效率的测定可知，PASP/L-肌肽有较好的耐高温和耐高磷酸根浓度的特性.程玉山等[26]制备了聚天冬氨酸、苯并三氮唑(BTA)、钨酸钠、葡萄糖酸钠四元复配水处理剂，并通过正交实验对四种药剂不同复配比例进行分析，结果显示该四元复合配方的最佳复配比例为PASP∶BTA∶钨酸钠∶葡萄糖酸钠为10∶0.5∶20∶10，在此配比条件下其对铜的缓蚀效果最为显著. ZHANG等[27]研究了PASP、聚环氧琥珀酸(PESA)、葡萄糖酸钠(Glu)和聚氨基聚醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)以及Zn2+离子复配水处理剂. 利用失重法和电化学实验法研究了复配药剂对碳钢腐蚀作用的协同效应. 电化学实验表明，该复合配方中，PASP、PESA、PAPEMP和Glu为混合抑制剂，而锌离子表现为阴极抑制剂，其协同效应表现为抑制金属溶解的阴极反应，并且在碳钢表面可形成保护膜以达到缓蚀目的；利用正交试验得出该复合药剂中PASP、PESA、PAPEMP、Gln和Zn2+离子的最佳复合配比分别为12∶12∶4∶2∶2. 在该配比下药剂的缓蚀效率高达99%.本课题组在聚天冬氨酸复配方面开展了一系列相关性的研究. 将自制的一系列聚天冬氨酸接枝物如聚天冬氨酸/氨基甲磺酸(PASP/ASA)、聚天冬氨酸/糠胺(PASP/FA)[28]、聚天冬氨酸/4-甲氨基吡啶(PASP/4-AMPY)，分别与2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、ZnSO4、聚环氧琥珀酸(PESA)进行复配，并利用正交实验得到最佳复配比. 含PASP/ASA接枝物的复合型药剂最佳复配比为：PASP/ASA为10 mg/L，PESA为20 mg/L，ZnSO4为2 mg/L，PBTCA为8 mg/L. 含PASP/FA接枝物的复合型药剂最佳复配比为：PASP/FA为30 mg/L，PESA为40 mg/L，ZnSO4为4 mg/L，PBTCA为8 mg/L. 含PASP/4-AMPY接枝物的复合型药剂最佳复配比为：PASP/4-AMPY为20 mg/L，PESA为30mg/L，ZnSO4为4 mg/L，PBTCA为15 mg/L. 采用静态阻垢法、失重法以及动电位极化法等研究了复合型阻垢缓蚀剂的性能. 实验结果表明复合药剂性能较PASP均有较大提升，其中PASP/ASA复合型药剂的阻CaCO3垢率为91.2%，阻CaSO4垢率为100%，阻Ca3(PO4)2垢率为88%，PASP/FA复合型药剂的阻垢率为92.3%，缓蚀率高达96.4%，PASP/4-AMPY复合型药剂在保持较高阻垢率的基础上，其缓蚀率高达98.1%. 同时利用智能动态模拟装置考察了上述三种复合型阻垢缓蚀剂的工业应用前景，结果表明复合型药剂的污垢热阻值和年腐蚀速率均满足国家标准(GB/T50050-2007)的要求，该类复合型阻垢缓蚀剂具有较好的工业应用前景.2 结论工业循环冷却水用阻垢缓蚀剂的研究，近几年发展较快，但工业社会和经济的高速发展对水处理剂的研究工作提出了更高的要求，如何提升水处理剂的综合性能仍然是今后研发工作的重点.在未来的水处理剂研发工作中，应当通过对当前性能较好的水处理剂进一步深入研究，开拓思路，寻找更为高效环保的功能基团，通过接枝改性、复配等手段，对其综合性能进行不断完善，以便使其能更好地适应新形势下水处理剂的发展趋势. 参考文献：【相关文献】[1] MASSEOUD O, ABDALLAH A, HASSEN B, et al. 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循环冷却水常见问题的预防、判断及处理一、空冷塔喷淋头冷垢1.判断低温水喷淋头是否结垢：查看最近3~6个月的低温冷却水喷淋流量和阀门开度；如果喷淋流量未变，但阀门开度逐步上升（如从50%逐渐上升到80%），那说明低温水在逐渐形成低温垢，空冷塔喷淋头也有明显堵塞；如果阀门开度是固定的，但是喷淋流量明显减少（如从60m3/h下降到40m3/h），那也说明喷淋头已经明显堵塞。
2.在喷淋头堵塞不严重的情况下（未影响生产），先降低循环水的浓缩倍数，将低温水中的钙硬度控制在300mg/l之内，碱度在300mg/L以下，PH控制在8.5以下，总磷控制在5mg/l以下。
然后往低温小循环加入低温阻垢剂，通过调整喷淋流量（时大时小），将喷头缓慢逐步疏通（周期较长，2~3个月）；3.如果喷淋头已经严重堵塞（已影响生产），在停机的情况下，打开空冷塔顶部的人孔，带好氧气面罩（封闭空间，安全第一），派人将喷淋管全部拆卸下来，通过物理办法（敲击、通泡）将冷垢去除。
二、水冷塔冷垢1.判断水冷塔是否有冷垢：查看最近3~6个月的数据，在同等污氮的情况下，低温水的降温率是否一致；在检修时低温水泵前过滤网上也可见低温垢。
2.水冷塔填料比较松散，一般情况下不会影响到生产，可以通过降低循环水浓缩倍数，然后在低温小循环投加低温阻垢剂缓慢剥离（3~6个月）。
三、冷冻机软垢1.判断冷冻机是否有冷垢：a.查看最近3~6月的冷冻机端差（出油温度-出水温度），如果有明显上升，说明存在问题；b.暂停冷冻机，打开冷冻机出水管，查看是否有冷垢析出；c.打开冷冻机端盖；2.冷冻机冷垢的处理：A.轻微冷垢（<0.5mm）：a.快速处理：提高水温或用热蒸汽加热;b.日常处理：添加高分子分散剂,同时增大低温阻垢剂的用量。
B.严重冷垢（>1mm）:a.物理方法：.用电钻夹硬毛刷，一根根铜管清洗；b..化学方法：使用化学药剂，对冷冻机进行单机清洗；清洗之前，最好做一下垢样分析。
火力发电厂锅炉循环冷却水处理技术与运行监督发布时间：2021-04-22T13:52:58.980Z 来源：《工程管理前沿》2021年1月2期作者：王茜慧，张维峰[导读] 在火力发电厂运行过程中，为了避免循环水质不符合要求，进而导致出现铜管腐蚀等等问题王茜慧，张维峰德州实华化工有限公司山东省德州市 235000摘要：在火力发电厂运行过程中，为了避免循环水质不符合要求，进而导致出现铜管腐蚀等等问题，就应该能够了解循环冷却水设备的相应运行数据，利用循环冷却水水处理技术的重点内容，以此来保证火力发电厂循环冷却水处理能够更加顺利的进行。
通过分析技术来找出能够有效调整水质处理的方法，控制好在水质的杂质，确保火力发电厂能稳定运行，有效提升火力发电厂的经济收益。
本文就先了解循环冷却水系统内容，然后说明循环冷却水系统的运行数据，最后说明运行监督内容为相关研究人员提供参考。
关键词：火力发电厂；循环冷却水；处理技术；运行监督?一、化学水处理技术要点火力发电厂锅炉在实施循环冷却水处理过程中，补给水处理工艺流程极为复杂，且实际需要操作设备集中性较低，相关人员需要对全套技术流程重点进行明确：首先，进行水样抽取，并要对其进行过滤澄清，要对水质中的菌藻进行合理处理，保证水质能够达到工业用水相关标准；其次，在完成上一步骤的基础上，对给补水进行灭氧，并添加氨实施防腐，要采用药物添加的方式，对排除污水与水垢进行处理；最后要对水、汽进行抽样，明确其品质等级，且要针对凝结现象做出相应处理，要添加氨完成防腐预防工作。
二、循环冷却水处理技术概述及原理1.锅炉循环冷却水处理就是采用相关水质稳定剂基于锅炉冷却水在系统设备内的污垢淤结、腐蚀和微生物繁殖等现象进行控制和处理。
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、工况条件选择合适的缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂等水质稳定剂进行正确匹配组成水处理配方，在一定工艺控制条件下提供相应的清洗、预膜方案进行全过程控制的水处理技术。
4 电磁阻垢技术的应用4.1 电磁阻垢技术的应用自1890年France和Cabell申请专利起，磁场用于水处理已有100多年的历史。
1945年T Vermeriven发现磁水可以减少锅炉水垢的生成，从而制造了称做塞皮(CEPI)的磁处理器，建立了名为EPORO的工厂，生产磁处理器。
此时的欧洲处于二战之后，物资匮乏，这种不使用药剂的防垢技术很受欢迎。
据报道[16]，在挪威，有100余艘海船使用塞皮磁处理器防止锅炉结水垢。
在德国，许多工业企业使用塞皮防止锅炉、热交换器结垢。
在前苏联，磁化阻垢用于循环水、锅炉给水和热水系统，均取得了很好的阻垢效果。
从1945年开始水的磁处理技术得到了广泛的研究和应用。
在70年代前苏联、美国、日本先后掀起了电磁处理研究热，学术界和企业界竟相投入了大量的人力和资金对电磁处理进行研究，取锝了大批研究成果和专利发明，并建成了大型的电磁处理设备。
美国的水动力公司(Hydrodynamics)制造出HU磁力防垢装置。
HU装置用于天然水、高含盐量水和海水，流速以2m/s为佳，经磁场处理后，水流输送8km仍能有防垢作用。
目前，世界上有很多公司生产磁处理器，如Aquamagnetics international，Bon Aqua，Freijie，HDL Fluid Dynamics，Polar等。
进入80年代，科学家们对电磁处理进行了更深入的实验研究，并积累了大量的实验资料。
20世纪50年代我国就开始磁化水阻垢的研究与应用，于1959年生产了第一台磁处理器。
梁德义[17]将磁感应强度为0.3—0.4T的永磁磁处理器用于锅炉防垢实验，结果不仅可以阻垢同时原有旧垢也已脱落。
上海嘉定化肥厂于1993年将CFG内磁处理器用于循环冷却水，其防垢作用十分明显[18]。
1996年，莱芜钢铁集团有限公司莱芜铁矿马庄矿区在空压机冷却水总进水管路上安装了一台GW-100大规模电磁场磁化水设备，进行防垢和杀菌灭藻，收到了明显效果[19]。
太赫兹声子波技术在制药行业循环冷却水的应用近几年来新兴了一种阻垢缓蚀灭藻的太赫兹声子波物理技术，可以有效改善目前循环水加药未解决的一些问题，部分替代甚至完全替代阻垢缓蚀剂与杀菌灭藻剂等化学药剂的添加。
国内某高科技公司开发的太赫兹流体处理技术，是基于国际领先的太赫兹声子波与水分子共振原理，其成熟的水通环产品已经在石油化工行业的循环水阻垢缓蚀领域推广应用，巴斯夫、三井化工、3M、中石化、中石油等全球500强企业已经批量安装应用。
一、太赫兹声子波水处理技术的功能特点如下：1、功能全面：既能防垢也能除垢，既能防腐也能除锈，一款产品就可以做到垢锈菌藻的综合防治。
2、节能环保：无污染零排放，不用电不耗油，符合国家节能环保的考核导向和政府财政补贴政策。
3、安装简单：安装时用螺栓连接紧固即可，无需切割管道和拆卸设备，原有水处理设备可以备存，无需停产,安装后无需任何维护。
4、全方位适用：产品不受管道材质的限制，受环境影响的因素很小，对静止水也有效果，适用性强。
5、全系统有效：水通环释放的太赫兹声子波沿着水流的方向可以到达系统的任何角落，对系统提供整体保护，克服了原有水处理方法只能点保护、作用距离短、对系统适应性和时效性差、作用滞后等弊端。
6、碳零排放：水通环不用消耗电能和化石燃料等高品位能源，无需供应付费能源，无任何运行成本。
7、免维护零运行费用：水通环安装后无需任何维护和检测，无人工费用，可以显著降低设备人员的维护抢修负担。
8、工艺质量改善：垢锈的去除和减少不但可以大大提高换热效率，减少能源消耗，而且有助于稳定控制工艺参数，保障产品质量的稳定。
9、超长质保期：该技术初级版本已批量运行18年以上，产品设计寿命30年，公司提供长达5年的免费质保期。
10、设备寿命延长：降低水系统的腐蚀和结垢风险，减少了化学药剂对设备的危害和侵蚀，增加了设备运行安全性，降低了设备折旧费用，延长设备及管道的使用寿命。
综合性价比高：一次投资，长期受益，综合考虑减少的安全损失与工艺质量损失，节省的人工、药剂、维护、水电耗能等成本，加上延长设备管道使用寿命等因素，性价比极高。
物理除垢、阻垢技术的研究现状及发展作者：邢耕源来源：《知识窗·教师版》2016年第10期摘要：对于提高锅炉热效率而言，除垢是重要因素之一。
传统的除垢处理方法非常繁琐，并且不能彻底清除污渍。
本文以常见的物理除垢、阻垢技术的研究现状为切入点，探讨其发展。
关键词：物理除垢阻垢研究现状发展在工业化生产的过程中，锅炉结垢是非常普遍的现象。
锅炉的底部蒙上了一层灰尘，这会使水的流动变得更加缓慢，从而加剧能源的消耗，降低设备的使用效率。
由此可见，物理除垢方式在工业发展中的重要性。
一、物理除垢、阻垢技术的研究现状1.超声波除垢技术超声波除垢技术利用一个个微分子在水溶液中的传递，消除了锅炉中的沉积物，提高污垢的处理速度与质量。
在液体中，超声波分子的传播速度非常快，它可以缩小液体分子之间的距离，在空间范围内减少两者的聚合力。
在显微镜下，我们可以清晰地观察到，分子表面的张力在逐渐扩展，黏合程度在渐渐减弱。
这样，在锅炉内部污垢的形成时间就会被无限期地延长，污垢的阴阳分子在自动结合的情况下很容易形成晶体。
超声波除垢装置的设计非常简单，并且它花费的成本非常低，对环保、节能有着深远的意义。
一方面，超声波仪器可以将各部分分子捣碎，使聚集的盐晶成为一个个悬浮的小颗粒，促进污垢的溶解；另一方面，污垢会随着液体的走势而发展，彻底清除污垢。
2.磁场除垢、阻垢技术磁场除垢、阻垢技术是重要的方法之一。
根据磁场类型的不同，它可分成永磁和电磁两种。
磁体的流动具有一定的方向性，又与磁场的方向保持平衡，基于这种复杂性，到目前为止磁场除垢还没有一个准确的定义。
有人认为在磁场内部可能会形成晶体，晶体附着在设备上会使污垢瓦解，从而达到除垢的效果；还有人认为，磁场会瓦解水中集结的分子，使它们变成一个个微小的颗粒，进而达到除垢的效果。
虽然它们应用的原理不一，但都达到了清除污垢的目的。
3.电场除垢技术电场除垢技术中的静电场效应是物理除垢的基本原理。
在水分子分布相对密集的区域，电子都是首尾相连的，它们在不同的介质之间进行顺序式组合，在电场中形成极化形式。
科技成果——高效能冷却水循环处理系统技术所属类别重点节能技术适用范围工业循环冷却水处理，广泛适用于数据中心空调、分布式能源站、余热发电站、垃圾/生物质焚烧发电站、主力火力发电站、大型建筑中央空调、各类工厂等。
成果简介在循环冷去水系统中，需要一整套维护处理程序才能有效控制腐蚀、结垢和微生物生长三大问题，保障系统稳定有效运行。
智水循环冷却水处理系统的核心技术是运用特定频率范围的交变脉冲电磁波，电磁波能量有效地赋予水，激励水分子产生共振，增强水的内部能量，促使在冷却水中形成无附着性的文石及在钢铁表面形成磁铁层，解决结垢和腐蚀问题。
这种电磁波也能对处于处理区的微生物产生影响，影响细菌新陈代谢，拟制微生物滋生繁殖。
关键技术智水系统是一种专门为循环冷却水处理设计的全方位纯物理解决方案，能够有效控制循环冷却水处理中的结垢、腐蚀和微生物滋生三大问题，其效果远超传统化学处理法，节水节能节药剂的经济效益和无化学药剂代谢物排放的社会环保效益突出。
电磁波技术原理是通过先进的特频激励装置控制系统发射一种超低频率的时变脉冲电磁波——特频（TriIns）电磁波，激励水分子产生共振，增强水的内部能量，在冷却水中形成无附着性的碳酸钙文石/球霰石及在钢铁表面形成磁铁层，解决结垢和腐蚀问题；同时这种独特的离子电流脉冲波具有显著的微生物灭杀功能，控制细菌和藻类生长。
不同于目前市场上已有采用中高频段电磁波的阻垢处理方法，电磁波技术采用超低频率时变脉冲电磁波对循环冷却水进行处理，频率范围远低于中国国家环保局规定的电磁辐射防护范围最小限值（10万赫兹），避免了辐射风险，且电量消耗极低。
TriIns电磁波发射器在集水池安装，不破坏设备本体，改造项目可在不停机的工况下进行。
现有物理法均采用管道式安装，大多需对管道进行切割，安装工程量大，影响管道整体强度，且往往受限于管径的大小及水在管道中的流速等影响因素，处理效果不稳定。
水质在线监测。
专利设计的水质在线监测装置根据用户需求提供多参数水质在线监测（包括电导率、温度、pH、腐蚀率、浊度等），并通过数据采集系统及PLC联锁自动排放阀组，控制水质指标。
浅谈循环冷却水系统中存在的问题及解决方案.摘要冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结垢和材料等多种因素的综合作用，会产生严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题，它们会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失.因此，不能掉以轻心.必须要选择一种经济实用的循环冷却水处理方案，使上述问题得到解决和改善。
关键词：循环冷却水存在问题解决方案1.概述我厂的循环水冷却处理系统是由以下几部分组成:①生产过程中的热交换器；②冷却构筑物（冷却塔）；③循环水泵及集水池。
该系统是利用冷却水进行降温和水质处理.冷却水在冷却生产设备或产品的过程中，水温升高，虽然其物理性状变化不大，但长期循环使用后，水中某些溶解物浓缩或消失、尘土积累、微生物滋长，造成设备、管道内垢物沉积或对金属设备管道腐蚀。
因此，必须对其进行降温和稳定处理等解决方案，才能使循环水系统正常进行，使上述问题得到解决或改善。
2.敞开式循环冷却水系统存在的问题2.1循环冷却水系统中的沉积物2。
2。
1沉积物的析出和附着一般天然水中都含有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分.在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低。
在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时,或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应Ca(HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O冷却水在经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的CO2要逸出，这就促使上述反应向右进行。
CaCO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。
不同的水垢其导热系数不同，但一般不超过1。
16W/（m.K),而钢材的导热系数为46。
4-52。
2 W/（m。
K）,可见水垢形成，必然会影响换热器的传热效率。
Tel：400-8866-941用了它，循环水水垢处理再也不用加药了循环水水垢的处理一直是一个难题，虽然市场上有很多去除水垢的方法，但是很难根除水垢的生成，水垢给人们的生活和生产都带来了很多麻烦。
药剂除垢是目前循环冷却水系统除水垢最常用的方法，但也存在诸多弊端，那么除了阻垢剂除垢外，还要哪些不加药、除垢效果好的除水垢设备呢？循环冷却水系统目前已被广泛应用于各行各业中，比如电力、电子、冶金、医药、纺织、机械等传统工业以及楼宇的中央空调循环冷却水系统。
而水循环后突出的水垢、腐蚀问题如不能解决，生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行时难以保证。
循环冷却水系统水垢的影响：1.使换热设备的水流阻力变大，水泵及相关设备的能耗大幅增加；2.传热效率降低，从而降低产品品质和生产效率，造成较大的经济损失；3.增加设备维修及更换费用，干扰生产；4.水垢的滋生为细菌滋生提供了温床，影响水质；因此，选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水水垢处理方法，来解决水垢给生产带来的不利影响变得尤为重要。
Tel：400-8866-941化学药剂虽然是当前最快捷的除垢方式，其无毒，但会加剧管道腐蚀，随着全球对环境保护的重视，国家对造成水体富营养化的除垢剂的使用和排放已有严格要求，因此市场对新型不加药的生态除垢技术的需求声也越来越高涨。
昆山某大型电脑集团，其冷却塔翅片结垢及腐蚀现象情况明显，冷却水主管道锈蚀严重，经常造成管道堵塞现象，开始一直采用药剂除垢，虽见效快但周期较长。
为提高循环水系统设备的使用寿命，减少设备维护费用，同时提高工厂产品质量，该工厂装配了心日源为其提供的新型电脉冲物理除垢设备—沃肯电脉冲阻垢系统，进行效果测试，运行3个月后，管道水垢开始减少，在沃肯系统运行6个月后，据管Tel：400-8866-941道窥镜检测显示，原有覆盖在管道内壁的水垢开始慢慢减少，淤泥也开始得到清理，原来被水垢和淤泥覆盖的金属管道，也开始慢慢裸露显现出来。
循环冷却水处理1. 加酸处理21.1 原理21.2 控制参数21.3 加酸量计算21.4 加酸地点21.5 加酸注意事项：32.石灰处理32.1 控制原理32.2 加药量的控制42.3 石灰处理后的水质52.4 工艺流程与系统62.5 运行控制参数63. 加阻垢剂方法63.1 阻垢剂种类64.离子交换84.1 原理84.2 工艺参数85. 联合处理95.1 加酸与阻垢剂的联合处理95.2 石灰软化与阻垢剂的联合处理95.3 离子交换与阻垢剂的联合处理9附录：101. 极限碳酸盐硬度概念102. 循环水浓缩倍率的概念103. 循环水浓缩倍率极限值114. 循环水系统最小排污率115. CaCO3溶液平衡问题116. CaCO3溶液的稳定度117. CaCO3稳定指数I W（RSI）128. CaCO3饱和指数I B129. CaCO3饱和指数1210. 天然水中溶有离子概况表1311. 水的技术指标1312. 天然水水质类型1313. 我国地下水、主要河流的水质特征1414. 敞开式循环冷却系统水质的控制标准1415. 间冷开式循环冷却水系统水质指标1416. 巴基斯坦古杜循环水处理系统1517. 哈萨克斯坦阿克纠宾项目循环水资料：171. 加酸处理1.1 原理在循环冷却水中投加浓硫酸，是把补充水中的碳酸硬度转化为非碳酸盐硬度，其反应可以表示为：Ca(HCO3)2+H2SO4=CaSO4+2CO2+2H2O由于硫酸钙的溶解度远远大于碳酸钙，生产的硫酸钙不宜在冷却水中生产水垢析出，故加浓硫酸后可以控制循环冷却水中碳酸钙后的生成，提高浓缩倍率。
另外有游离CO2析出，有利于抑制碳酸盐水垢。
1.2 控制参数加酸处理控制循环水硬度低于极限碳酸盐硬度，因为监督与PH值有一定关系，所以也可监测PH值，一般控制PH值在7.4~7.8之间。
当把酸加在补充水中时，水中残留碱度一般控制在0.3~0.7mmol/L之间，避免出现酸性。
循环冷却水处理设计技术规范8．9．1 一般要求。
1 为了控制循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢、菌藻和腐蚀，保证制冷机组的换热效率和使用年限，应对循环冷却水进行水质处理。
2 循环冷却水水质应满足被冷却设备的水质要求。
3 循环冷却水的浓缩倍数不宜小于2．5，对补充水水质属严重腐蚀性时，浓缩倍数可取高些，但不宜大于4。
4 循环冷却水处理方法有化学药剂法和物理水处理法两种，应结合水质条件、循环水量大小和浓缩倍数等因素，合理选择处理方法及设备。
8．9．2 化学药剂法。
1 化学药剂法是循环冷却水进行阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻的有效方法，处理效果稳定。
2 药剂品种配方应通过动态模拟方式确定，亦可根据水质和工况条件相似的系统运行经验确定，选择药剂类型时，要注意其缓蚀、阻垢、灭菌、防藻的协同效应。
3 缓蚀、阻垢剂投加量可按下式计算：)1(10001-⋅=N g Q G r （8.9.2－1）式中 G r ——系统运行时的加药量(kg ／h)；Q l ——蒸发水量(m 3／h)；N ——浓缩倍数；g ——单位循环冷却水的加药量(mg ／L)。
4 杀菌灭藻剂投加量可按下式计算：1000/c c g Q G ⋅= (8．9．2－2）式中 G c ——加氯量(kgh)；Q ——循环冷却水量(m 3／h)；g c ——单位循环冷却水的加氯量，宜采用2～4mg ／L 。
5 药剂投加方式。
1) 小型循环冷却水系统，可由专业水处理公司承包，配制好液体药剂，定期直接投加、检测；2） 大、中型循环冷却水系统，宜设置带搅拌配制槽和计量泵的自动投药装置，药剂可在集水池出水口处投加；也可在水泵吸水管段适当位置投加，计量泵应与循环水泵控制进行联锁；3） 加氯处理宜采用定期投加，每天宜1-3次，余氯量宜控制在0．5～1.0mg ／L ，每次加氯时间宜采用3～4h ；4） 当用加氯方法不能达到处理效果时，宜采用非氧化型杀菌剂配合使用，每月宜投加1-2次，每次加药量可按下式计算： 1000/g V G n ⋅= (8．9．2-3）式子 G n ——加药量（kg ）；V ——系统容积(m 3)。
火力发电厂冷却水塔节能技术分析及改造摘要：火电厂的节能优化技术涉及煤、水、材料、能源等多项指标，贯穿到火力发电的全过程，只有进行综合全面的考量和运用，才能够提高火电厂发电的功率和综合效益。
通过对火力发电厂节能效果进行评价，可针对影响机组能耗较大的系统或设备进行节能技术改造，使机组更加经济地运行。
基于此，本文主要对火力发电厂冷却水塔节能技术及改造进行分析探讨。
关键词：火力发电厂；冷却水塔；节能技术；改造1、前言循环冷却水系统是工业生产中的重要组成部分，也是水耗、能耗较高的部分，如循环冷却水系统的用水量占整个工业用水量的70%～80%；又如某内陆核电厂仅循环水泵耗电量就占厂用电量的20%～30%。
因此，循环冷却水系统的降耗减排对工业的降耗减排意义重大。
2、优化循环冷却水系统优化循环冷却水系统是工业企业降耗减排的有效途径，主要包括：优化水质稳定处理，系统清洗、预膜，在线监测控制以及优化冷却水塔和水泵等。
2.1优化水质稳定处理水质稳定处理是提高循环冷却水系统浓缩倍数的常用方法，主要包括阻垢、缓蚀和杀生处理，可分为化学法和物理法。
化学法主要指向循环冷却水中投加阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂等水质稳定剂、加酸处理，以及软化处理（离子交换、石灰软化）等；物理法主要有胶球擦洗、旁流过滤（包括膜过滤），也有尝试利用电、磁、超声和光等手段处理冷却水，如电磁阻垢技术、静电水处理技术、超声波技术等。
有时联合运用两类方法，以改善循环水水质、提高系统的浓缩倍数。
目前多采用设计合成、改性、复配等方法获取高效水质稳定剂，同时为减少循环冷却水排水中的磷含量，一般选用低磷或无磷药剂。
水质稳定剂的使用效果取决于药剂本身的性能、冷却水的水质特点、系统的运行工况等诸多因素，因此一般需要先对工业循环冷却水系统进行调研，再通过实验室静态研究（静态阻垢、防腐、杀菌试验）和动态模拟试验，对水质稳定剂进行初步的评价和筛选，最后通过现场试验进一步验证药剂的可行性。
火力发电厂循环冷却水处理技术3四川中电福溪电力开发有限公司四川省宜宾市645152摘要：火力发电厂运行过程中循环冷却水处理技术的应用尤为重要，因此，火力发电厂必须加强对循环冷却水处理技术应用的重视力度。
详细了解设备运行的各项参数和水质情况，采用合适的循环冷却水处理技术，将在水质的防腐和防垢处理中起到明显效果。
循环冷却水处理技术的种类很多，包括物理处理技术和化学处理技术，这就要求技术人员综合实际情况，合理选择使用循环冷却水处理技术，提高循环冷却水处理的效率和质量，保证机组运行更加稳定。
关键词：运行参数；防垢；防腐；技术监督1火力发电厂循环冷却水系统概述火力发电厂生产时，原水经过一系列的净化处理工艺后，补入冷却塔底部水池，再由循环水泵送入凝汽器，进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后，最后回到冷却塔底部水池，进而进入下一阶段的循环再利用，这就是人们常说的循环冷却水系统。
由于天然水中含有大量的溶解盐类物质，水在循环的过程中不断加热蒸发浓缩，造成某些水中的盐类物质浓度降低，经过长时间的积累会在循环冷却水系统内形成水垢。
水在循环过程中溶解氧含量、温度、光照等都常处在一个适宜微生物生长的条件，会造成微生物快速生长，进而造成循环水发黑发臭，同时产生大量生物黏泥，形成软垢附着在换热表面，不利于水循环的热交换顺利进行。
因此火力发电厂往往需要对循环水进行适当的技术处理，来提高循环水系统运行的安全经济性。
2火力发电厂循环冷却水处理技术火力发电厂循环冷却水处理技术应用过程中，技术管理人员必须加强对水循环系统各种运行参数的动态监控和诊断分析，并且根据循环水系统的水质监督情况进行操作调整，及时解决水循环过程中出现的各种问题。
同时，运行操作人员需严格执行循环水水质监督和调整的各项措施，做好循环冷却水的防垢和防腐调整，减少对环境的影响，综合运行节水减排技术，全面提高对生态环境的保护力度。
2.1防垢处理(1）阻垢处理。
水的阻垢处理技术是一种常用的循环冷却水处理技术，目前已普遍应用，技术较为成熟。
