河南能信热电有限公司
2×210MW机组阻垢缓蚀剂
动
态
实
验
郑州大学
2008.11.06
试 验 内 容
1. 试验用水分析
2. 配方筛选实验
3. 动态模拟试验
4.材质缓牛田洋事件蚀试验
6. 公司简介及业绩
前 言
随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国面临严重的水源紧缺状况。据报道我国人均拥有水量为2400吨，而北方地区的人均拥有水量为240吨。在城市用水中，工业用水约占总用水量的60～80％，而工业冷却水用量占整个工业用水量的70～80％。然而，有关资料显示我国的工业用水重复利用率平均为40～50％。我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达国家的10～20倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突出问题。采用清洁生产工艺，发展新型的节水技术，是缓解淡水不足的一个重大举措。
因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是工业领域节水工作的重中之重。采用循环冷却水技术是工业领域节水的主要方法，我国工业循环冷却水处理化学品及相关应用技术近期取得了可喜的成绩.
浓缩倍数是判定系统状态的一个重要技术指标。提高循环冷却水的浓缩倍数可以大量减少补充水量和排污水量，节水效果十分显著，具有明显的经济效益和社会效益。据计算，采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比，可节约淡水95％以上，如果将浓缩倍数从2.0倍提高至3.0倍时，在此基础上又可节约淡水25-30％左右。因此实现高浓缩倍数运行是循环冷却水处理的发展方向。近年来，美国、日本等水处理技术发达的国家在冷却水处理化学品及应用技术研究方面，已趋向适用于高浓缩倍数，环境友好及易于在线监控的成套技术研究。国内高浓缩倍数冷却水处理技术的开发也成为企业关注的热点，希望借此提高水的重复利用率，提高企业的经济效益。但是，过多地提高浓缩倍数，会使循环冷却水中的碱度、硬度和浊度升得太高，水的结垢倾向增大很多，从而使结垢控制的难度变得太大；还会使循环冷却水中的腐蚀性离子和腐蚀性物质的含量增加，水的腐蚀性增强，从而使腐蚀控制的难度增加；同时过多地提高浓缩倍数还使药剂在循环冷却水中的停留时间增长而水解。因此循环冷却水的浓缩倍数并不是愈高愈好。 本公司循环水处理采用添加缓蚀阻垢剂的方式，为了使循环冷却水在较高浓缩倍率下安全运行，我们根据多年的工作实践，并结合本公司循环补充水的水质特点，进行了静态试验、旋转挂片腐蚀试验和动态模拟性能试验，结果表明：添加15mg/L水质稳定剂可使循环水浓缩倍率提高到3.5倍左右，试验TP304不锈钢腐蚀速率均达到循环冷却水侧冷凝管的腐蚀速率宜小于0.005mm/a的要求，年污垢热阻值满足国标GB50050-95中污垢热阻值为1.72×10-4～3.44×10-4 m2 k/w的要求，与现在运行情况相比可以达到节水、节约缓蚀阻垢剂的目的。 1 试验用水分析
用干净的新塑料桶从电厂取补充水。随机从10桶中取等体积水样混合后，测定了有关水质指标，结果见表1-1。
表1-1 水质分析
项目 | Ca2+ mg/L | Mg2+ mg/L | 硬度 mmol/L | 碱度 mmol/L | Cl- mg/L | pH | SO42－mg/L | SiO2 mg/L |
数值 | 118.65 | 53.73 | 5.40 | 2.15 | 126 | 6.3 | 109.07 | 59.8 |
| 忏悔录2013 | | | | | | | |
2 配方筛选实验
冷却水处理方案的确定思路：
系统补充水为中高碱度结垢型水质，且水中存在一定的腐蚀性离子，随着水温、pH值的上升以及浓缩倍数的提高，结垢趋势将更加严重，腐蚀在一定程度上将受到阻垢效果的影响，因此在确定水处理药剂及配套控制条件上一定要严格控制结垢，同时兼顾缓蚀，另外也要控制菌藻的滋生。
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目前循环冷却水处理阻垢方法大概有加酸处理、炉烟处理、软化处理、阻垢剂处理、电磁防垢处理等。结合处理效果、经济性、实用性以及适应系统高浓缩倍数运行特点，我们选择阻垢剂处理，通过试验筛选阻垢方法。阻垢剂处理是通过加入循环冷却水中的阻垢剂对污垢的晶格歪曲畸变、分散和螯合等作用，阻止和减缓污垢的形成，阻垢剂间普遍存在着协同效应，一般是多种阻垢剂复配使用。
循环冷却水缓蚀方法大概有外加电流阴极保护，牺牲阳极阴极保护、涂刷防腐涂料、采用耐蚀材质和投加缓蚀剂等，以投加缓蚀剂应用最为广泛且效果好，尤其对一些水流程复杂
或换热设备陈旧的系统，缓蚀剂可随着水的流动到达任何需要提供保护的地方；另外投加缓蚀剂一般剂量不大，相对于其他方法而言，经济实用。我们也采用投加缓蚀剂的处理方法，同时考虑缓蚀剂的协同效应。
至于杀菌灭藻方法目的是抑制循环水系统中的微生物繁殖以消除微生物污垢和微生物腐蚀，投加杀菌灭藻剂是控制循环冷却水系统微生物生长繁殖的最有效方法之一。考虑到细菌藻类的抗药性、粘泥剥离的需要以及特殊处理，同时根据系统情况决定使用粘泥剥离剂和微生物分散剂。
筛选缓蚀阻垢剂配方产品原则：
第一、要保证产品具有优良的阻垢性能和缓蚀性能，选定的阻垢分散剂不仅对碳酸钙垢、磷酸钙垢、硫酸钙垢、硅垢具有优异的阻垢性能，而且对氧化铁、粘泥及水中浊度物质也有良好的分散作用；选定的缓蚀阻垢剂容易在金属表面形成一层薄而致密的防腐膜。
第二、要保证产品在循环水中的稳定性，适应高浓缩倍数要求产品在水中停留时间长的特点。
第三，尽量选用低磷环保型产品，随着工业的发展环境问题日益引起人们的重视。
2.1缓蚀阻垢剂配方筛选实验
试验条件：
温度：60±1℃ 浓缩倍率K=3.5、4.0 试验水:电厂补充水
实验方法简述：
在实验水中加入缓蚀阻垢剂，置于60±1℃的水浴锅内，恒液位恒温浓缩，在浓缩中补水保持水位，至所需浓缩倍率时冷却，测定其游离钙的含量算出阻垢率，按式（2-1）计算阻垢率。
（2-1）
式中， 为阻垢率，%；Ce为保温后有药剂水样滤液中的Ca2+浓度，；C0为保温后空白水样滤液中的Ca2+浓度，；多肽的固相合成Cb为保温前水样滤液中的Ca2+浓度乘浓缩倍数K，单位：mg/L或mmol/L。
依据单体实验的结果，进行优化组合，复配成缓蚀阻垢剂，复配出A，B，C，D四种缓蚀阻垢剂，将A，B，C，D四种缓蚀阻垢剂进行快速筛选阻垢对比试验实验。改革开放四十周年论文
官媒2.2.快速筛选试验结果
目前，普遍采用阻垢剂性能快速试验法对于阻垢剂进行初步筛选，以阻垢率作为评价的依据。阻垢率的测定步骤大致如下：取一定体积试验用水Ⅰ，投加阻垢剂，加热至一定温度60℃后保温一段时间。过滤保温后的试验用水，测定滤液Ca2+浓度，按式（2-1）计算阻垢率。
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