循環水解決整體解決方案一.循環冷卻水系統概況循環水量。m'/hrVW系統保有水量（貯水量）2mTWS/A冷卻塔設計負荷2VWp冷卻?上?溫度「<40℃p冷卻塔出水溫度r<32℃p系統蒸發水量2m'/hrXAA^p系貌補充水量一in7H（濃縮4倍預算）*0系統排污水量一n7h（濃縮4倍預算）~0系統旁濾堂口VSAr二.問題概述循環冷卻水系統平常運營面臨時問題：A2.1設備結垢，阻礙傳熱,增長能耗,減少生產負荷結垢：是指水中溶解或懸浮的無機物，由于種種因素，而沉積在金屬表面。冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩定鹽類,在換熱管壁受熱,即轉變為碳酸鈣等致密硬垢,規則沉積在管壁,其傳熱效率僅為碳鋼的1%左右，也就是在換熱管壁如果沉積0.5mm厚的硬垢，就相稱于換熱管壁厚增長了50mm,嚴重阻礙傳熱時正常進行，能耗增長，從而對生產負荷構成極大影響，甚至停車。a2.2滋生粘泥軟垢,阻礙傳熱;加速設備腐蝕,特別是發生點蝕事故a阻礙傳熱:微生物繁殖、代謝產生的黏液（象膠水同樣具有很強黏性），與循環水中的I懸浮物（補充水進入、冷卻塔抽風冷卻水洗滌空氣灰塵進入）和微生物尸體等交錯黏附在一起,隨水流黏附在設備壁面,不久就會形成一層滑膩的垢層，即所謂的表面疏松多孔日勺軟垢。附著在換熱管壁的I軟垢,是熱的不良導體（導熱系數很小，只有不銹鋼材的百分之一），因此會導致換熱效果明顯下降，影響生產負荷。發生點蝕：軟垢層疏松多孔，為氧氣的滲入形成良好通道，在循環水這個大的電導池中（富含鹽），形成無數個小濃差電池，每個小電池就是一種點發生電化學反映，從而加速設備點蝕現象時發生，久之即發生縱深腐蝕穿孔事故。2.3設備腐蝕，縮短使用壽命腐蝕：是指通過化學或電化學反映使金屬被消耗破壞的現象。在循環水系統中,重要以溶解氧化學或電化學腐蝕為主,這種腐蝕除了會導致系統的水冷設備損壞或使用壽命減少外,還會由于腐蝕導致水冷器穿孔,從而引起工藝介質泄漏導致籌劃外的J停車事故等,此外由于腐蝕會產生銹錨,會引起換熱效率下降或管線堵塞等危害。三.循環冷卻水解決技術規定a3.1循環冷卻水系統設計原則HG/T20690-《化工公司循環冷卻水解決設計技術規定》，《GB50050-95》2補充水預解決水質規定SSpW30mg/Lp濁度口W5NTU。BOMWIOmg/Lp3.3循環水系統水解決效果指標項HG/T20690-2000^碳鋼腐蝕率W。.I25r不銹鋼/銅腐蝕率WQ.005^換熱器污垢熱阻/?K/Wp=e3.44X1污垢沉積速memmg/cm'■30d~W252循環水粘泥量m1/mTW4〃循環水異養菌總數個/m"夏季＜5X1%冬季＜1Xio".4補充水量與濃縮倍率、排污水量關系a3.4.1補充水量=蒸發水量+排污水量+風吹損失+滲漏3.4.1A1蒸發水量：E=/TXQX4.1844-R(m3/h)a式中：T—示進出水溫差，℃;Q一示循環水量，m3/h；aR—示蒸發潛熱，kJ/kg；(根據系統設計溫度一般R值為2404.5kj/kg).4.1.2風吹損失：一般為循環水量的0.1%,為0.5m3/h；3.4.1.3排污水量：8排=E+(K-1)-D(風吹)式中：K—示濃縮倍數；D—示風吹損失，一般為循環水量的I0.1%;3.4.1.4系統滲漏：系統滲漏一般設為0m3/h4.2與水解決藥劑投入關系系統水解決費用與補充水量成正比，因此提高濃縮倍率運營，是減少水解決費用的有效措施，但隨濃縮倍率提高一定倍數時，又會使循環水中有害物質含量超標,因此須同步采用一定的輔助措施，如pH調節/加大旁流過濾解決等措施，使系統解決綜合成本最低。5旁濾量設計規定循環冷卻水在冷卻塔中與空氣接觸散熱時，空氣中的灰塵、粉塵、抱子等懸浮固體被帶入冷卻水中,此外補充水進入循環水時也帶入一部份固體雜物，它們使循環水的懸浮物、菌藻含量及其他污染物超過容許值,因此須設旁濾設施，對循環冷卻水進行旁流過濾解決，以保證循環冷卻水懸浮物含量指標保持在規定范疇內，保持換熱管壁干凈。aHG/T20690-建議循環冷卻水旁流過濾量為循環量的2?5%。設計時其計算式中空氣含塵量以環保部門監測為準。四.解決措施根據系統面臨問題,結合重慶維邦公司對各類循環水系統水解決工程的實際解決經驗，推薦如下解決措施，避免換熱器管壁結垢、生長粘泥軟垢、迅速腐蝕等事故日勺發生，保證生產裝置安全、穩定、長周期、滿負荷優質運營。4Al設備結垢的解決措施A4.1.1硬垢形成因素：冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩定鹽類，在換熱管壁受熱分解,即轉變為碳酸鈣等致密硬垢，規則沉積在換熱管壁、冷卻塔填料及系統管網等處。A硬垢控制：換熱器管壁硬垢沉積,是循環冷卻水系統設備面臨的最大問題之一，它直接對生產負荷導致影響；向循環水中投加少量歐I,適應系統水質日勺阻垢分散劑，即能使硬垢沉積問題得到解決。水解決劑服務商,根據系統補充水質及生產裝置工藝特點,通過實驗室模擬系統實驗，篩選出最適合阻垢緩蝕劑配方，并提供及時專業的技術服務,能使硬垢沉積問題得到較好解決。如維邦研發的IWB-711/WB—712/WB-713等系列阻垢緩蝕劑，具有優秀的I阻垢分散性能，循環水中Ca2+含量在mg/L（以CaC03計）左右穩定而不發生沉積。a4.2滋生生物粘泥軟垢的解決措施a4.2.1粘泥軟垢形成因素:產粘液微生物代謝、懸浮物、一定的水流速度、換熱管壁粗糙度,四個條件形成粘泥軟垢。背面兩個條件是系統客觀存在，解決措施只能從微生物和懸浮物著手解決。a微生物控制：篩選適合的殺菌滅藻劑，投入合適時水解決殺菌費用，使循環水中微生物含量控制規定范疇內，將微生物代謝粘液保持容許范疇，避免粘泥軟垢的I形成。如維邦研發的復合型殺菌滅藻劑WB-115（氧化性）/WB-104（非氧化性），殺菌率達99%以上。2.3懸浮物控制：增設旁流過濾系統（系統濃縮倍率高/懸浮物高時輔助使用），濾除循環水中懸浮物，控制在規定范疇內，避免懸浮物與微生物黏液互相作用,在系統內累積而沉積換熱管內，形成軟垢,制止傳熱，同步形成電化學腐蝕。3設備腐蝕的解決措施3.1腐蝕形成因素:腐蝕是指通過化學或電化學反映使金屬被消耗破壞的現象。冷卻水中的溶解氧與設備接觸形成腐蝕電池，發生如下反映，促使金屬不斷溶解而被腐蝕。在陽極區Fe=Fe2++2e聯陰極區？O2+H20+2e=2OH-a在水中Fe2++20H-=Fe(OH)2Fe(OH)2+02=Fe(OH)3A4.3.2腐蝕控制：向循環水中投加較低量,適應系統水質的復合緩蝕劑，即能使設備腐蝕控制在原則規定范疇。對于碳鋼不銹鋼系統，優選阻垢緩蝕劑配方時，即已復配入配方中，能解決設備腐蝕問題，如果系統中有銅設備，則應另添加銅緩蝕劑，如維邦WB-301系列。五.投入與產出a由于循環冷卻水系統在平常運營中，換熱設備會產生結垢、腐蝕和滋生生物粘泥，因此冷卻水系統須進行水質穩定解決，以解決上述問題，保證生產裝置安全、穩定、長周期、高負荷優質運營。相應投入的水解決藥劑費用是由于自身生產穩定需要。它與工廠污水解決藥劑費用投入不同，污水解決是為人類生產環保需要。a冷卻水系統進行水質穩定解決的經濟效益，計算措施重要從穩定生產負荷、減少停車解決次數、節省用水、保證設備使用壽命等方面進行評估。1穩定生產負荷:換熱器結垢剛開始是緩慢逐漸沉積的，只要沉積薄薄的一層垢后，沉積速度即越來越快，使傳熱速率迅速下降,對生產負荷構成明顯影響(熱電廠冷凝器最明顯)，我們按結垢使負荷隱形平均下降2%計算，如果進行科學水質穩定解決，則負荷穩定，即視為產出2隊5.2減少停車解決次數：生產裝置大修周期一般為一年半、兩年、甚至兩年以上，大檢修期同步對冷卻水系統進行檢修、清洗解決。而未進行水質穩定解決,設備產生結垢、腐蝕和滋生生物粘泥周期大大縮短,半年甚至三個月就要解決一次。停車導致停車損失，清洗需要藥劑，也需要時間，同步耗費大量人力，導致經濟損失。節省使用新鮮水30%左右：工廠是用水大戶，隨環保規定越來越高，水資源日趨緊張，新鮮水成本也越來越高，節省用水對工廠已非常重要，可節省較大一筆費用。嚴格按維邦提供的水質穩定解決方案對系統運營管理,能保證系統高負荷穩定運營，同步節省用水約30%。但目前有時工廠單從節省用水考慮,冷卻水系統基本不排污，使循環水諸多參數嚴重超標,導致系統短期結垢，不得不斷車解決，導致停車損失，此法不可取。保證設備使用壽命：未進行水質穩定解決或水解決劑緩蝕效果不好的系統,設備腐蝕率是HG/T20690—規定規定的五倍甚至十