1 冷卻水處理技能

　　循環(huán)水體系中所遇到的腐蝕、結(jié)垢、生物塵垢這幾個問題，選用水處理技能是能夠處理的。也只要選用冷卻水處理技能，冷卻水循環(huán)后的技能經(jīng)濟(jì)效益才干充分發(fā)揮。所謂冷卻水處理技能，是指針對循環(huán)水體系的水質(zhì)、設(shè)備原料、工況條件挑選緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑正確匹配組成水處理配方。提出工藝操控條件、供給相應(yīng)的清洗、預(yù)膜計劃等。把這一全過程稱為冷卻水處理技能。其間將緩蝕劑、阻垢劑、分散劑等組成配方，確定適合的工藝操控條件，進(jìn)行循環(huán)冷卻水的根底處理和正常運(yùn)轉(zhuǎn)處理，這是冷卻水處理技能的首要內(nèi)容。

　　冷卻水處理中所用的緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑等化學(xué)品可總稱之為水質(zhì)安穩(wěn)劑。這些化學(xué)品的研討開發(fā)、出產(chǎn)是循環(huán)水處理的根底。沒有先進(jìn)的、功能優(yōu)秀、價位適中的水質(zhì)安穩(wěn)劑就底子談不上現(xiàn)代的循環(huán)水處理。因而，這些水質(zhì)安穩(wěn)劑的研討和出產(chǎn)一直是水處理界重視的熱門。

　　2 我國冷卻水處理技能及水質(zhì)安穩(wěn)劑的開展

　　我國冷卻水處理技能的開展，是跟著大型化肥石油、化工、冶金設(shè)備的引入而開展起來的，起步較晚，比發(fā)達(dá)國家晚30～40年，但堅持自己的開展 路途，瞄準(zhǔn)國外的開展趨勢，結(jié)合國情進(jìn)行研討和運(yùn)用，因而起點高、開展快，到現(xiàn)在為止，我國現(xiàn)已開發(fā)成功：①傳統(tǒng)磷酸鹽配方；② 磷系復(fù)合配方；③ 磷系堿性水處理配方；④ 全有機(jī)配方；⑤ 鉬酸鹽水處理配方；⑥硅酸鹽水處理配方。其間磷系堿性水處理配方和全有機(jī)配方是當(dāng)時國內(nèi)處理技能的主體。這些水處理技能在實踐工業(yè)運(yùn)用中到達(dá)較高的水平。設(shè)備的腐蝕率、塵垢熱阻這兩個首要技能指標(biāo)均可到達(dá)世界先進(jìn)水平，已在許多大型引入設(shè)備中完成水處理技能和藥劑國產(chǎn)化。

　　水質(zhì)安穩(wěn)劑的開展是跟著現(xiàn)代冷卻水處理技能的開展而開展的。開展歷程，大體上講是70年代打根底，80年代大開展，90年代上水平這樣一個開展趨勢。現(xiàn)在國內(nèi)有水質(zhì)安穩(wěn)劑出產(chǎn)廠家不低于200家，首要技能依托于天津化工研討院和南京化工大學(xué)。但具有必定規(guī)劃和自身開發(fā)實力的廠家也只要幾家。從技能上講少量產(chǎn)品的出產(chǎn)技能已處于世界領(lǐng)先水平或世界先進(jìn)水平；部分產(chǎn)品處于80年代世界水平；適當(dāng)一部分產(chǎn)品特別是大宗產(chǎn)品的出產(chǎn)技能仍處于國外60、70年代的水平。

　　循環(huán)冷卻水處理用阻垢緩蝕劑一般由分散劑、有機(jī)膦、緩蝕劑等組成。下面就幾種單體的開展和趨勢作一簡述。

　　2.1 分散劑

　　阻垢緩蝕劑配方中分散劑的挑選和份額，對其阻垢和各組份之間配伍、協(xié)同功能具有至關(guān)重要的影響。

　　2.1.1 起步階段

　　60年代，開端運(yùn)用的阻垢分散劑首要是木質(zhì)磺酸鈉等，它們有必定阻垢效果，能部分處理水垢堆積和鋅鹽安穩(wěn)問題，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿意不了出產(chǎn)廠家對阻垢功能的要求。

　　2.1.2 聚羧配運(yùn)用階段

　　70年代，開端運(yùn)用聚丙烯酸類聚合物，一起將具有優(yōu)秀緩蝕功能的有機(jī)膦如HEDP、ATMP等復(fù)合運(yùn)用。70年代后期，多元羧酸共物阻垢分散劑開端大量出現(xiàn)，使阻垢分散劑上了一個新的臺階。圖1和圖2標(biāo)明晰一些共聚物阻CaCO3和Ca3(PO4)2成果，顯現(xiàn)了這類共聚物的優(yōu)秀的阻垢分散功能。

　　2.1.3 多官能團(tuán)共聚物運(yùn)用階段

　　80年代，跟著環(huán)保對排污的約束和循環(huán)水濃縮倍數(shù)的進(jìn)步，各種高功能的共聚物阻垢分散劑不斷出現(xiàn)，尤其是含磺酸、膦酸和其它官能團(tuán)的共聚物，因其功能優(yōu)秀已引起遍及重視和運(yùn)用。美國的Calg on、Nalco、Betz、Rohm&Hass，日本的栗田，德國的Hass Geffers Colgue等公司，在開發(fā)有機(jī)磺酸、不飽和羧酸二元共聚物的根底上，已向磺酸、羧酸和膦酸基官能團(tuán)的三元或多元共聚物的開展 ，其功能比二元共聚物大大進(jìn)步。國內(nèi)現(xiàn)在也有廠家開發(fā)出三元和四元共聚物，運(yùn)用標(biāo)明，其徹底可替代T-225等產(chǎn)品。

　　2.2 緩蝕阻垢劑

　　2.2.1 有機(jī)膦酸鹽

　　有機(jī)膦酸鹽因為結(jié)構(gòu)安穩(wěn)的磷酸根含量低，減少了構(gòu)成磷酸鈣垢的風(fēng)險，也減輕了環(huán)境富營養(yǎng)化污染的壓力，在70年代得到迅速開展 。現(xiàn)在大多數(shù)阻垢緩蝕劑配方中含有HEDPATMP等有機(jī)膦酸。

　　南京化大工學(xué)沈鴻禮教授于1999年開發(fā)出了二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)，實驗標(biāo)明，DTPMP對鈣的容忍度大幅度進(jìn)步，在幾個廠的運(yùn)用標(biāo)明，它徹底能夠替代HEDP、ATMP、EDTMP等常見有機(jī)膦酸，它的運(yùn)用能夠處理高濃縮倍率的循環(huán)水冷卻水處理的阻垢問題，具有杰出的運(yùn)用遠(yuǎn)景。

　　2.2.2 低磷運(yùn)用階段

　　80年代，因為環(huán)境保護(hù)要求約束磷的排放，開端留意低磷、非重金屬緩蝕劑的開展。一方面加強(qiáng)含磷量更低的阻垢緩蝕劑的開發(fā)和運(yùn)用，如2-膦酸丁烷-1，2.4三羧酸(PBTCA)和羧基膦基乙酸(HPAA)，PBTCA的含磷量僅僅HEDP的38.2%。另一方面有機(jī)膦酸鹽與其它非磷藥劑的復(fù)合也得到了新的開展，使配方中的磷含量有較大幅度下降。如鉬系、硅系、鎢系水處理配方。

　　2.3 殺生劑

　　2.3.1 氧化性殺生劑

　　這是最早運(yùn)用的一類殺生劑，其間運(yùn)用最為廣泛的氯氣和次氯酸鹽，它們對水中的微生物有優(yōu)秀的殺滅效果和抑制效果。但是它們的殺生效果受水的pH值影響較大，pH值越高，殺生效果越差，一起ClO-會與B30銅管中的鎳反響，使B30銅管發(fā)生腐蝕，故高濃縮倍率循環(huán)水高pH值狀況下，一般不運(yùn)用Cl2及次氯酸鹽。取而代之的是二氧化氯，ClO2不光具有適合pH規(guī)模廣，抑制微生物的才能比Cl2強(qiáng)，一起還具有剝離功能。近幾年，ClO2在循環(huán)冷卻水處理中的運(yùn)用越來越多，其出產(chǎn)和運(yùn)用技能開展很快。

　　2.2.3 非氧化性殺生劑

　　循環(huán)冷卻水處理中氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑有必要交替運(yùn)用，以防止循環(huán)水中微生物對其發(fā)生抗藥性。非氧化性殺生劑所用的首要有季胺鹽、異噻唑啉酮、戊二醛等。季胺鹽因為運(yùn)用時發(fā)生泡沫多，簡單構(gòu)成假水位，且與阻垢緩蝕劑相容性差，近來在電力體系中已基本不單獨(dú)運(yùn)用。在高濃縮倍率循環(huán)冷卻水中，戊二醛復(fù)合殺生劑和異噻啉酮具有較好的性價比。現(xiàn)在已在多個廠運(yùn)用中得到證明。

　　3 進(jìn)步循環(huán)冷卻水濃縮倍率的辦法

　　四川省火電廠循環(huán)水的彌補(bǔ)水質(zhì)較為挨近，其水質(zhì)大體為：

　　Ca2+：2.0～4.0堿度：2.0～4.0 mmlo/L

　　Cl-：＜50 mg /LSO42-＜100 mg /L

　　pH：7.0～8.0

　　實驗標(biāo)明，如不加酸調(diào)pH，只進(jìn)行投加阻垢緩蝕劑和殺生劑進(jìn)行水質(zhì)安穩(wěn)處理，極限濃縮倍率一般不會超過3.8，經(jīng)濟(jì)濃縮倍率一般為2.5～3.4，如需求進(jìn)步濃縮倍率到達(dá)節(jié)水的意圖，一起又確保循環(huán)水體系杰出的阻垢、緩蝕、殺生功能，能夠從以下幾個方面進(jìn)行挑選。

　　3.1 加酸處理

　　循環(huán)水投加硫酸，下降堿度，一起投加阻垢緩蝕劑進(jìn)行循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕處理，這是高濃縮倍率循環(huán)水處理較為老練的辦法。但有許多廠雖然有加酸設(shè)備，但運(yùn)用的不多，究其原因，運(yùn)轉(zhuǎn)的濃縮倍率不高，只投加阻垢緩蝕劑能夠到達(dá)杰出的阻垢緩蝕效果；一起投加硫酸時,因為濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，操作不妥易引起灼傷；對加酸管道腐蝕性強(qiáng)，易引起管道腐蝕穿孔。

　　但是，如四川幾個敞開式循環(huán)水體系的濃縮倍率大于3.5，現(xiàn)在狀況有必要投加硫酸進(jìn)行輔佐處理，否則進(jìn)步濃縮倍率運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性將很難得到確保。

　　3.2 低磷阻垢緩蝕劑配方

　　在進(jìn)行阻垢緩蝕劑配方的篩選時，有必要考慮其組份間的配伍、相容、增容功能。一起在高濃縮倍率運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，還應(yīng)運(yùn)用低磷配方，低磷配方一個方面要求開發(fā)的阻垢緩蝕劑自身含磷量低，另一方 面要求循環(huán)水中含磷量低，使其排污水符合環(huán)保要求。從現(xiàn)在國內(nèi)現(xiàn)有水穩(wěn)劑單體看，含AMPS基團(tuán)的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等應(yīng)在配方中得到運(yùn)用。而T225、聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等應(yīng)被取代。

　　3.3 彌補(bǔ)水軟化處理

　　對彌補(bǔ)水部分或全部進(jìn)行軟化處理，下降循環(huán)水成垢離子濃度(Ca2+)，對進(jìn)步循環(huán)冷卻水濃縮倍率是有優(yōu)點的。從可行上講，部分彌補(bǔ)水進(jìn)行軟化處理是可行的。一方面軟化處理設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢能夠下降。另一方面臨循環(huán)水防腐有利，詳細(xì)處理多大份額，需求經(jīng)過實驗確定。

　　3.4 循環(huán)水旁流處理

　　對部分循環(huán)水進(jìn)行旁流處理有兩種辦法：一是對部分循環(huán)水進(jìn)行軟化處理。二是對部分循環(huán)水進(jìn)行主動過濾處理。第二種辦法在高濃縮倍率運(yùn)轉(zhuǎn)電廠中已有運(yùn)用。特別近年來主動反洗過濾的出現(xiàn)，使其運(yùn)用得到了較快的推行。

　　4 循環(huán)水監(jiān)測技能

　　4.1 循環(huán)水主動加藥

　　高濃縮倍率循環(huán)水因為其緩沖性小，確保循環(huán)水的正常、安穩(wěn)加藥至關(guān)重要。循環(huán)水主動加藥就其原理首要有兩種：一是使用熒光體系技能的主動監(jiān)測加藥體系。二是使用循環(huán)水電導(dǎo)改變操控水中藥劑濃度的主動加藥體系。經(jīng)過主動加藥體系能操控循環(huán)水體系中的藥劑濃度的目標(biāo)管理在很小規(guī)模內(nèi)，然后到達(dá)平衡操作，使藥劑發(fā)揮最大的效果和節(jié)省用藥的意圖。

　　4.2 凝汽器腐蝕、結(jié)垢檢測

　　 循環(huán)水體系現(xiàn)場檢測首要是經(jīng)過裝置旁路掛片、小型換熱器以及腐蝕、結(jié)垢檢測儀等，直接調(diào)查冷卻水體系的腐蝕和結(jié)垢狀況、生物粘泥構(gòu)成狀況，然后判別已選用的循環(huán)水處理計劃是否正確。

　　河北電力實驗研討院化學(xué)室研制的CDH循環(huán)水在線檢測儀在江油發(fā)電廠330 M機(jī)組上現(xiàn)已成功運(yùn)用。它對冷卻水體系結(jié)垢、腐蝕、粘泥繁殖等可進(jìn)行直接調(diào)查，一起經(jīng)過接連測定塵垢熱阻可定量反映凝汽器銅管熱交換狀況，對確保循環(huán)水體系有效處理，保證機(jī)組安全、安穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的含義。

　　4.3 濃縮倍率的測定

　　循環(huán)水濃縮倍率一般是經(jīng)過下式核算：K＝［Cl-］循／［Cl-］補(bǔ)

　　在實踐運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)，因為循環(huán)水投加氯系殺生劑和阻垢緩蝕劑而使循環(huán)水中氯離子增加，彌補(bǔ)水預(yù)處理而使氯離子不安穩(wěn)，導(dǎo)致循環(huán)水濃縮倍率測不準(zhǔn)。為了防止這些不確定要素，所以許多石油、化工廠選用鉀離子來測定濃縮倍率。但鉀離子測定儀很貴，電廠一般不裝備。經(jīng)過近幾年實驗標(biāo)明，火電廠循環(huán)冷卻水濃縮倍率在循環(huán)水不投加氯系殺生劑時，用測定氯離子的辦法是可行的：如投加了氯系殺生劑，經(jīng)過測定含鹽量或電導(dǎo)率則是可行的。