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冷卻系統(tǒng)循環(huán)水處理之電解水處理器

發(fā)布于:2017/11/24 9:47:29 點(diǎn)擊量:75

 冷卻系統(tǒng)循環(huán)水處理之電解水處理器

 循環(huán)水體系首要由泵、管道、換熱器,旁濾器,電解水處理器等組成,體系金屬腐蝕可分為全面腐蝕和部分腐蝕域稱點(diǎn)蝕)。循環(huán)水體系白釣腐蝕有金屬電化學(xué)腐蝕(循環(huán)水體系中有飽滿溶解氧,

氧的去極化件效果構(gòu)成金屬電化學(xué)腐蝕)、不同金屬組成電位差腐蝕(如在換熱器中因水室

一、冷卻體系 
敞開(kāi)式循環(huán)冷卻體系設(shè)備一般由冷卻設(shè)備(天然通風(fēng)冷卻塔或機(jī)力通風(fēng)冷卻塔)、循環(huán)水泵、換熱設(shè)備(熱交換器)、旁濾設(shè)備(過(guò)濾器)、彌補(bǔ)水處理設(shè)備(包含彌補(bǔ)水處理體系設(shè)備、水質(zhì)安穩(wěn)劑加藥設(shè)

備以及加氯、藥劑庫(kù)房)等部分組成,見(jiàn)圖5-2。彌補(bǔ)水水源可來(lái)自地下水、城市污水的再生水(中水)、河水以及海水循環(huán)冷卻體系時(shí)選用的海水。 

二、循環(huán)水體系水量平衡

(一)開(kāi)式循環(huán)水體系的各項(xiàng)丟失P=P1+P2+P3+P4  式中P1一循環(huán)水體系的蒸騰丟失,占循環(huán)水量的百分?jǐn)?shù),%;  P2—冷卻塔吹散(風(fēng)吹)丟失,占循環(huán)水量的百分?jǐn)?shù),%;P3一為調(diào)整水質(zhì)必需的接連

排污量,占循環(huán)水量的百分?jǐn)?shù),%; P4—循環(huán)水體系的滲漏丟失,占循環(huán)水量的百分?jǐn)?shù),%; P—彌補(bǔ)水率,%。  P1和P2+P4參閱值見(jiàn)表5-4和表5-5. 


(二)開(kāi)式循環(huán)水體系的彌補(bǔ)水量Qm核算 

(三)循環(huán)冷卻水體系容積核算譽(yù) 

間冷開(kāi)式體系的水容積v宜小于循環(huán)冷卻水量的1/3;體系的水容積V可按下式核算,即 V=Ve+Vr+Vt式中Ve一循環(huán)冷卻水泵、換熱器、處理設(shè)備等設(shè)備中的水容積,m3。Vr—循環(huán)冷卻水管道容積

m3。Vt—水池水容積,m3。 

三、水質(zhì)安穩(wěn)性判別
  

 關(guān)于水質(zhì)安穩(wěn)性判別,引薦核算公式為 pHs=9.70+A+B-C-D 式中A——總?cè)芙夤腆w常數(shù); 
      

 B逐個(gè)溫度常數(shù); 
      

 C逐個(gè)鈣硬度常數(shù);
     

  D逐個(gè)總堿度常數(shù),見(jiàn)表1-26一表1-28.  
   

 預(yù)測(cè)冷卻水體系結(jié)垢傾向,一般情況下飽滿指數(shù)IS用于直流冷卻水體系,S安穩(wěn)指數(shù)用于循環(huán)冷卻水體系。 

四、濃縮倍數(shù)N 

循環(huán)水濃縮倍數(shù)N是指循環(huán)冷卻水體系在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于水分蒸騰、吹散丟失等使循環(huán)水不斷濃縮的一個(gè)目標(biāo)。如果操控濃縮倍數(shù)低,則彌補(bǔ)水量、排污量均大且水處理藥劑的效能得不到充分發(fā)

揮;濃縮倍數(shù)高能夠削減水量,節(jié)省水處理費(fèi)用;但濃縮倍數(shù)過(guò)高,水的結(jié)垢傾向會(huì)增大,結(jié)垢操控及腐蝕操控的難度會(huì)增加,水處理藥劑會(huì)失效,不利于微生物的操控(間冷開(kāi)式體系微生物的操控目

標(biāo)規(guī)則:異養(yǎng)菌總數(shù)不小于1×10-5個(gè)/mL,生物薪泥量不小于3mL/m3 ),因而循環(huán)水的濃縮倍數(shù)要有一個(gè)合理的操控目標(biāo)。零排污或近于零排污的循環(huán)冷卻水體系,使排污水最大回用,有利于節(jié)水

和維護(hù)環(huán)境。實(shí)質(zhì)上是將循環(huán)冷卻水處理與旁流水處理相結(jié)合的規(guī)劃。對(duì)于這種體系,應(yīng)依據(jù)其極限濃縮倍數(shù)(僅由風(fēng)吹丟失水量或加上極少量的排污水量決議)與循環(huán)冷水中容許的水質(zhì)極限值等要

素?cái)喽āV袊?guó)節(jié)水技能政策綱要(-oo五年四月二十一日)提出,在敞開(kāi)式循環(huán)直接冷卻體系,推廣濃縮倍數(shù)大于4的水處理運(yùn)轉(zhuǎn)技能;逐漸挑選濃縮倍數(shù)小于3的水處理運(yùn)轉(zhuǎn)技能。 

《火力發(fā)電廠節(jié)省用水的若干意見(jiàn)》要求,循環(huán)冷卻水的濃縮倍率,應(yīng)依據(jù)不同水質(zhì)、凝汽器管材經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)并經(jīng)技能經(jīng)濟(jì)剖析比較后斷定。各種循環(huán)冷卻水處理計(jì)劃一般應(yīng)到達(dá)以下效果: 

(1)加防垢防腐藥劑及加酸處理,濃縮倍率應(yīng)在3左右。 

(2)共用石灰處理,濃縮倍率應(yīng)在4左右。 

(3)選用弱酸樹(shù)脂等處理方式,濃縮倍率應(yīng)在4以上。循環(huán)冷卻水處理技能,朝著節(jié)水、節(jié)能、滿意環(huán)境維護(hù)要求的方面來(lái)開(kāi)展。

 GB 50050-2007中規(guī)則:間冷開(kāi)式體系的規(guī)劃濃縮倍數(shù)不宜小于5.0,且不該小于3.0;直冷體系的規(guī)劃濃縮倍數(shù)不該小于3.0??梢勒账科胶夂怂銤饪s倍數(shù),即 N= Qm / (Qb + Qw ) 式中N—濃縮倍數(shù); 
       

 Qm—彌補(bǔ)水量,m3/h; 
       

 Q—排污丟失水量,m3Jh; 
      

  Qw—廠風(fēng)吹丟失水量,m3/h, 
彌補(bǔ)水率與循環(huán)水濃縮倍數(shù)聯(lián)系見(jiàn)圖5-3. 

實(shí)際上,排污丟失是必不可少的,由于蒸騰丟失的存在,循環(huán)水會(huì)不斷的濃縮,要確保設(shè)備不腐蝕、不結(jié)垢就要不斷地排出一部分濃縮的循環(huán)水,補(bǔ)人新鮮水。排污率(尸。)的巨細(xì),取決于循環(huán)水

濃縮倍數(shù)N的巨細(xì),濃縮倍率越大排污率就越小。從圖5-3中看到,在N=1~2時(shí),跟著濃縮倍數(shù)增加,彌補(bǔ)水量和排污水量敏捷削減。當(dāng)濃縮倍數(shù)到達(dá)4-5倍以上時(shí),曲線變得陡峭,彌補(bǔ)水量和排污

水量削減得很少。濃縮倍數(shù)增加會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水體系結(jié)垢、腐蝕傾向。從節(jié)水和水處理效果考慮濃縮倍數(shù)在3-5倍比較適宜。循環(huán)水體系排污一般有兩種途徑:①經(jīng)過(guò)集水池底排閥接連直接排放;②經(jīng)

過(guò)旁濾池反洗直接排污。循環(huán)水體系排污水收回處理是節(jié)水技能的有效辦法。 

(一)依照水質(zhì)平衡核算濃縮倍數(shù) 

循環(huán)冷卻水中的溶解鹽類(lèi)呈離子狀況,具有必定的導(dǎo)電才能,因而可用溶液中的電導(dǎo)率直接地表明溶解鹽類(lèi)的含量。電導(dǎo)率測(cè)定辦法較簡(jiǎn)略,但由于體系中投人氧化性殺菌劑后會(huì)增加一些溶解性的

Cl- , Br-等離子,一起體系各項(xiàng)水量丟失等原因會(huì)引起電導(dǎo)率的動(dòng)搖。因而,用電導(dǎo)率測(cè)定循環(huán)水濃縮倍數(shù)具有必定的參閱含義。一般來(lái)說(shuō),Ca2+是結(jié)垢要素,循環(huán)水在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中或多或少會(huì)呈現(xiàn)

結(jié)垢現(xiàn)象,尤其在高濃縮倍數(shù)的情況下,因而用Ca2+測(cè)定出來(lái)的濃縮倍數(shù)會(huì)偏低。K+離子在水中的溶解度相當(dāng)大,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)分出,一起彌補(bǔ)水的K十也根本安穩(wěn),因而用K十測(cè)定出來(lái)的濃

縮倍數(shù)較準(zhǔn)確。N的核算式如下 

N==循環(huán)水中電導(dǎo)率或K+或Na+/彌補(bǔ)水中電導(dǎo)率或K十或Na+ 二)以海水為彌補(bǔ)水的循環(huán)冷卻體系濃縮倍數(shù) 

設(shè)海水彌補(bǔ)水在取水口處的含鹽量TDSI = 32 147mg/L,資料介紹海水可濃縮至TDSZ = 69000mg/L,則 

N= TDS2 /TDS1=69000/32 147=2.146 

實(shí)際上,選用海水循環(huán)冷卻體系根本按此濃縮倍數(shù)為規(guī)劃依據(jù)。

五、循環(huán)冷卻體系水質(zhì)操控 

(一)極限碳酸鹽硬度 

核算循環(huán)冷卻體系的極限碳酸鹽硬度是在斷定的彌補(bǔ)水水質(zhì)與濃縮倍數(shù)的條件下,剖析循環(huán)冷卻體系的結(jié)垢、腐蝕的首要辦法。如果核算得出極限碳酸鹽硬度超越循環(huán)冷卻水的規(guī)則值,那就需求采

納下述詳細(xì)辦法:

(1)調(diào)整排污量。加大排污量,相應(yīng)增加彌補(bǔ)水量。 

(2)調(diào)整彌補(bǔ)水水質(zhì)。首要下降彌補(bǔ)水的硬度和堿度。 

(3)調(diào)整循環(huán)冷卻體系的水質(zhì)。依據(jù)熱交換設(shè)備、管系情況選用水質(zhì)安穩(wěn)辦法。 

1.極限碳酸鹽硬度經(jīng)歷核算公式 

2..選用水質(zhì)安穩(wěn)劑進(jìn)步極限碳酸鹽硬度 

(二)循環(huán)水濃縮后的水質(zhì)改變 

I.冬循環(huán)水濃縮后的pH 

1)循環(huán)水堿度與pH的聯(lián)系。循環(huán)水濃縮后的水質(zhì)改變的特征是pH值改變。循環(huán)水的pH值首要取決于循環(huán)水中甲--HC03 -CO2平衡體系。圖5-5是在實(shí)踐經(jīng)歷的基礎(chǔ)上得出的循環(huán)水堿度與pH的聯(lián)

系。影響循環(huán)水pH值的首要)要素是游離COZ,在1~l0mg/L的CO2規(guī)模里在不變的堿度下,CO2增加lmg/L,就會(huì)使循環(huán)水pH值下降。0.1~0.2個(gè)單位。由于下降堿度大部分選用加酸,因而在圖5-5

中,線圖的下部是依據(jù)CO2較高情況下測(cè)得的,而中部則較低,上部更低。影響循環(huán)水pH值的還有溫度,從10℃增加到60℃, pH值約下降0.2個(gè)單位。當(dāng)溶解固形物TDS增加至3000mg/L時(shí),pH值

約下降0.1個(gè)單位。但溫度與TDS對(duì)pH的影響較小,因而圖易5-5能夠大致依據(jù)循環(huán)水的堿度來(lái)估量循環(huán)水的pH值。

(2)循環(huán)水濃縮后的pH核算經(jīng)歷公式。 

對(duì)于不同類(lèi)型彌補(bǔ)水的循環(huán)水天然pH值的核算式可參閱表5-8。 

除彌補(bǔ)水水質(zhì)和濃縮倍數(shù)之外,還有其他要素影響循環(huán)水的pH值。選用氯系殺生劑時(shí),氯終究變?yōu)镠C1使pH值下降。據(jù)統(tǒng)計(jì),加氯可使pH值下降0.1~1. 1,夏季影響很大,粗算時(shí)可用核算值減去

o.2。此外,冷卻塔的環(huán)境影響也不可忽視。當(dāng)空氣中有H2S, SO2等酸性化合物時(shí),循環(huán)水的pH值偏低,含NH。等使pH值偏高。需依據(jù)詳細(xì)情況調(diào)整核算值。

2.循環(huán)水中總?cè)芙夤绦挝颰DS 

循環(huán)水中總?cè)芙夤绦挝镆话闶菨饪s后的彌補(bǔ)水TDS,其間包含二氧化硅,但不包含溶解氣體。核算得出的TDS比實(shí)測(cè)的高,由于剖析時(shí),在高溫下HC咋分化成CO2-3與CO2。循環(huán)水的電導(dǎo)率可簡(jiǎn)略

地用TDS除0.5-0.7系數(shù)算得。循環(huán)水體系投加緩蝕、阻垢劑時(shí),要求電導(dǎo)率不大于3000μS/cm。


(三)循環(huán)水體系腐蝕操控 

1.腐蝕類(lèi)型 
   

 循環(huán)水體系首要由泵、管道、換熱器等組成,體系金屬腐蝕可分為全面腐蝕和部分腐蝕域稱點(diǎn)蝕)。循環(huán)水體系白釣腐蝕有金屬電化學(xué)腐蝕(循環(huán)水體系中有飽滿溶解氧,氧的去極化件效果構(gòu)成

金屬電化學(xué)腐蝕)、不同金屬組成電位差腐蝕(如在換熱器中因水室、管板、管子所用資料不同,當(dāng)不同電極電位金屬連接在水中時(shí),電位差構(gòu)成使低電位的陽(yáng)極被腐蝕,高電位的陰極被維護(hù))、濃

差電池腐蝕(金屬與水觸摸,水中某物質(zhì)的濃度差異,構(gòu)成濃差電池腐蝕)、微生物腐蝕(如細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)構(gòu)成的a泥沉積在金屬外表上,終究在部分構(gòu)成濃差電池腐蝕以及循環(huán)水體系有某些特別

的微生物效果,如硫酸鹽復(fù)原菌、鐵細(xì)菌、硝化菌群)等。 

2.腐蝕操控規(guī)范 

循環(huán)水體系腐蝕操控的一般要求是:沒(méi)有點(diǎn)蝕,碳鋼的平均腐蝕速度應(yīng)小于0. 127mm/a。常用腐蝕速度單位換算見(jiàn)表5-9。    

3.腐蝕操控辦法 
  

 (1)選用增加緩蝕劑。緩蝕劑有無(wú)機(jī)緩蝕劑(鑰酸鈉、鎢酸鈉、硅酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等)和有機(jī)緩蝕劑(苯并三氮哩),詳細(xì)應(yīng)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)挑選決議。常用的有苯并三氮哇等。 
  

 (2)恰當(dāng)進(jìn)步循環(huán)水體系pH值。當(dāng)pH值在8.0以上時(shí),氧能在碳鋼外表生成鈍化膜維護(hù)層;一起pH值進(jìn)步后,碳酸鹽分化堿度升高,構(gòu)成碳酸鈣沉積成為維護(hù)層。 
 

  (3)涂料掩蓋。在碳鋼換熱器水側(cè)外表涂防腐資料掩蓋,其間在底猜中增加磷酸鋅、鉻酸鋅起鈍化緩蝕效果。 
   

(4)換熱器管子選用耐蝕資料。管子資料挑選首要與冷卻水水質(zhì)、流速及換熱器被冷卻介質(zhì)成分有關(guān)。在含氯離子水中運(yùn)用不銹鋼的要求見(jiàn)表5-10。
   

(5)陰極電化學(xué)維護(hù)。 
  

 1)護(hù)屏維護(hù)。從電化學(xué)腐蝕反響剖析陽(yáng)極(電位低)的金屬被腐蝕而陰極(電位高)的金屬未遭到腐蝕。如將需求維護(hù)的碳鋼或銅換熱器用電位低的鋅、鎂及其合金作為陽(yáng)極,使換熱器遭到維護(hù),則

被維護(hù)的規(guī)模稱為護(hù)屏維護(hù)半徑。 
  

 2)外加電流維護(hù)。陰極維護(hù)是借助于直流電從被維護(hù)的金屬周?chē)碾娊赓|(zhì)中流人該金屬,使該金屬的電位負(fù)移到指定的維護(hù)電位規(guī)模內(nèi),使該金屬防止腐蝕。海水冷卻的電廠凝汽器選用外加電流

陰極維護(hù)體系,

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