1 冷卻水處理技能

　　循環(huán)水體系中所遇到的腐蝕、結垢、生物塵垢這幾個(gè)問(wèn)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、供給相應的清洗、預膜計劃等。把這一全過(guò)程稱(chēng)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轉處理，這是冷卻水處理技能的首要內容。

　　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(chēng)之為水質(zhì)安穩劑。這些化學(xué)品的研討開(kāi)發(fā)、出產(chǎn)是循環(huán)水處理的根底。沒(méi)有先進(jìn)的、功能優(yōu)秀、價(jià)位適中的水質(zhì)安穩劑就底子談不上現代的循環(huán)水處理。因而，這些水質(zhì)安穩劑的研討和出產(chǎn)一直是水處理界重視的熱門(mén)。

　　2 我國冷卻水處理技能及水質(zhì)安穩劑的開(kāi)展

　　我國冷卻水處理技能的開(kāi)展，是跟著(zhù)大型化肥石油、化工、冶金設備的引入而開(kāi)展起來(lái)的，起步較晚，比發(fā)達國家晚30～40年，但堅持自己的開(kāi)展 路途，瞄準國外的開(kāi)展趨勢，結合國情進(jìn)行研討和運用，因而起點(diǎn)高、開(kāi)展快，到現在為止，我國現已開(kāi)發(fā)成功：①傳統磷酸鹽配方；② 磷系復合配方；③ 磷系堿性水處理配方；④ 全有機配方；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配方是當時(shí)國內處理技能的主體。這些水處理技能在實(shí)踐工業(yè)運用中到達較高的水平。設備的腐蝕率、塵垢熱阻這兩個(gè)首要技能指標均可到達世界先進(jìn)水平，已在許多大型引入設備中完成水處理技能和藥劑國產(chǎn)化。

　　水質(zhì)安穩劑的開(kāi)展是跟著(zhù)現代冷卻水處理技能的開(kāi)展而開(kāi)展的。開(kāi)展歷程，大體上講是70年代打根底，80年代大開(kāi)展，90年代上水平這樣一個(gè)開(kāi)展趨勢?，F在國內有水質(zhì)安穩劑出產(chǎn)廠(chǎng)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)。但具有必定規劃和自身開(kāi)發(fā)實(shí)力的廠(chǎng)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、有機膦、緩蝕劑等組成。下面就幾種單體的開(kāi)展和趨勢作一簡(jiǎn)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(kāi)端運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問(wèn)題，但遠遠滿(mǎn)意不了出產(chǎn)廠(chǎng)家對阻垢功能的要求。

　　2.1.2 聚羧配運用階段

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

　　2.1.3 多官能團共聚物運用階段

　　80年代，跟著(zhù)環(huán)保對排污的約束和循環(huán)水濃縮倍數的進(jìn)步，各種高功能的共聚物阻垢分散劑不斷出現，尤其是含磺酸、膦酸和其它官能團的共聚物，因其功能優(yōu)秀已引起遍及重視和運用。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(kāi)發(fā)有機磺酸、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的三元或多元共聚物的開(kāi)展 ，其功能比二元共聚物大大進(jìn)步。國內現在也有廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出三元和四元共聚物，運用標明，其徹底可替代T-225等產(chǎn)品。

　　2.2 緩蝕阻垢劑

　　2.2.1 有機膦酸鹽

　　有機膦酸鹽因為結構安穩的磷酸根含量低，減少了構成磷酸鈣垢的風(fēng)險，也減輕了環(huán)境富營(yíng)養化污染的壓力，在70年代得到迅速開(kāi)展 ?，F在大多數阻垢緩蝕劑配方中含有HEDPATMP等有機膦酸。

　　南京化大工學(xué)沈鴻禮教授于1999年開(kāi)發(fā)出了二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)，實(shí)驗標明，DTPMP對鈣的容忍度大幅度進(jìn)步，在幾個(gè)廠(chǎng)的運用標明，它徹底能夠替代HEDP、ATMP、EDTMP等常見(jiàn)有機膦酸，它的運用能夠處理高濃縮倍率的循環(huán)水冷卻水處理的阻垢問(wèn)題，具有杰出的運用遠景。

　　2.2.2 低磷運用階段

　　80年代，因為環(huán)境保護要求約束磷的排放，開(kāi)端留意低磷、非重金屬緩蝕劑的開(kāi)展。一方面加強含磷量更低的阻垢緩蝕劑的開(kāi)發(fā)和運用，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?jì)H僅HEDP的38.2%。另一方面有機膦酸鹽與其它非磷藥劑的復合也得到了新的開(kāi)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

　　這是最早運用的一類(lèi)殺生劑，其間運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(huì )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規模廣，抑制微生物的才能比Cl2強，一起還具有剝離功能。近幾年，ClO2在循環(huán)冷卻水處理中的運用越來(lái)越多，其出產(chǎn)和運用技能開(kāi)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。季胺鹽因為運用時(shí)發(fā)生泡沫多，簡(jiǎn)單構成假水位，且與阻垢緩蝕劑相容性差，近來(lái)在電力體系中已基本不單獨運用。在高濃縮倍率循環(huán)冷卻水中，戊二醛復合殺生劑和異噻啉酮具有較好的性?xún)r(jià)比?，F在已在多個(gè)廠(chǎng)運用中得到證明。

　　3 進(jìn)步循環(huán)冷卻水濃縮倍率的辦法

　　四川省火電廠(chǎng)循環(huán)水的彌補水質(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(shí)驗標明，如不加酸調pH，只進(jìn)行投加阻垢緩蝕劑和殺生劑進(jìn)行水質(zhì)安穩處理，極限濃縮倍率一般不會(huì )超過(guò)3.8，經(jīng)濟濃縮倍率一般為2.5～3.4，如需求進(jìn)步濃縮倍率到達節水的意圖，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(gè)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(chǎng)雖然有加酸設備，但運用的不多，究其原因，運轉的濃縮倍率不高，只投加阻垢緩蝕劑能夠到達杰出的阻垢緩蝕效果；一起投加硫酸時(shí),因為濃硫酸具有強腐蝕性，操作不妥易引起灼傷；對加酸管道腐蝕性強，易引起管道腐蝕穿孔。

　　但是，如四川幾個(gè)敞開(kāi)式循環(huán)水體系的濃縮倍率大于3.5，現在狀況有必要投加硫酸進(jìn)行輔佐處理，否則進(jìn)步濃縮倍率運轉的經(jīng)濟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(shí)，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轉條件下，還應運用低磷配方，低磷配方一個(gè)方面要求開(kāi)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。從現在國內現有水穩劑單體看，含AMPS基團的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等應在配方中得到運用。而T225、聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等應被取代。

　　3.3 彌補水軟化處理

　　對彌補水部分或全部進(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(diǎn)的。從可行上講，部分彌補水進(jìn)行軟化處理是可行的。一方面軟化處理設備投資和運轉本錢(qián)能夠下降。另一方面臨循環(huán)水防腐有利，詳細處理多大份額，需求經(jīng)過(guò)實(shí)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(dòng)過(guò)濾處理。第二種辦法在高濃縮倍率運轉電廠(chǎng)中已有運用。特別近年來(lái)主動(dòng)反洗過(guò)濾的出現，使其運用得到了較快的推行。

　　4 循環(huán)水監測技能

　　4.1 循環(huán)水主動(dòng)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、安穩加藥至關(guān)重要。循環(huán)水主動(dòng)加藥就其原理首要有兩種：一是使用熒光體系技能的主動(dòng)監測加藥體系。二是使用循環(huán)水電導改變操控水中藥劑濃度的主動(dòng)加藥體系。經(jīng)過(guò)主動(dòng)加藥體系能操控循環(huán)水體系中的藥劑濃度的目標管理在很小規模內，然后到達平衡操作，使藥劑發(fā)揮最大的效果和節省用藥的意圖。

　　4.2 凝汽器腐蝕、結垢檢測

　　 循環(huán)水體系現場(chǎng)檢測首要是經(jīng)過(guò)裝置旁路掛片、小型換熱器以及腐蝕、結垢檢測儀等，直接調查冷卻水體系的腐蝕和結垢狀況、生物粘泥構成狀況，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(shí)驗研討院化學(xué)室研制的CDH循環(huán)水在線(xiàn)檢測儀在江油發(fā)電廠(chǎng)330 M機組上現已成功運用。它對冷卻水體系結垢、腐蝕、粘泥繁殖等可進(jìn)行直接調查，一起經(jīng)過(guò)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，保證機組安全、安穩、經(jīng)濟運轉具有重要的含義。

　　4.3 濃縮倍率的測定

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

　　在實(shí)踐運轉中發(fā)現，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，彌補水預處理而使氯離子不安穩，導致循環(huán)水濃縮倍率測不準。為了防止這些不確定要素，所以許多石油、化工廠(chǎng)選用鉀離子來(lái)測定濃縮倍率。但鉀離子測定儀很貴，電廠(chǎng)一般不裝備。經(jīng)過(guò)近幾年實(shí)驗標明，火電廠(chǎng)循環(huán)冷卻水濃縮倍率在循環(huán)水不投加氯系殺生劑時(shí)，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(guò)測定含鹽量或電導率則是可行的。