凝汽器及循环水系统应用物理方法防垢除垢技术

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2016-11-16 14:53   浏览:

凝汽器及循环水系统应用物理方法防垢除垢技术

1、    概述

在工业生产中，为了避免由于设备升温导致生产过程无法顺利进行，必须进行冷却。水的化学稳定性好、沸点高、热容量大，同时水的来源广且易于输配、价格低廉，为此，水常作为冷却介质用于工业生产中，称之为冷却水。据统计，工业用水平均约占城市用水总量的 80%，而其中工业冷却水所占比重最大。

然而，现如今全世界水资源紧张，为提高水资源的利用率，并且达到冷却目的，大多数企业采用循环冷却水系统。该系统中，冷却水可以重复利用，水经过换热器后温度升高，由冷却设备将水温降低，再由泵将其送回换热器，从而循环使用于同一生产过程，大大提高了冷却水的利用率。

敞开式循环冷却水系统中，由于冷却水接触空气蒸发，盐类及有机物质浓缩，换热设备就会出现积垢、腐蚀及微生物滋生等问题。长期使用必然会影响生产设备的正常运行及安全生产，造成巨大的经济损失。 一般的天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。循环冷却水系统中重碳酸盐由于浓缩而浓度增加，浓度达到饱和时则会在换热设备上沉积无机盐水垢。进入夏季时，由于循环水系统温度升高，会滋生大量藻类和细菌，在换热面上就产生大量的生物粘泥污垢，这种污垢粘性较大，严重影响热量传导。还有些地区风沙较大，或者循环水系统的补水浊度太高，在循环过程中容易产生泥沙沉积垢，也会影响热量传导。

换热器表面污垢的累积会造成换热设备传热效率的严重降低，影响工厂产量，甚至会造成管道堵塞问题。对于碳钢制成的换热器，长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔。

长久以来，在工业循环冷却水系统防除阻垢技术上，化学法是被广泛使用的，并且在一定程度上颇有成效。但同时也暴露了一些问题，比如投加化学药剂于冷却水中，会造成受纳水体的污染，并且浪费水源、运行费用高，不易管理等。所以多年来水处理的专家们一直致力于探索一些运行简单、除垢有效并且不会对环境造成二次污染的物理方法。

以火电厂循环水系统为例，其中的主要换热设备（即容易结垢和腐蚀的设备）有：①凉水塔、②主机凝汽器、③发电机空冷器、④循环泵用凝汽器、⑤冷油器、⑥中央空调主机、⑦空气压缩机。如下图所示：

火电厂循环水系统常规的处理方法和存在的问题：
◆凝汽器采用胶球在线自动清洗，存在的问题是胶球回收低、胶球长期使用除垢性能下降、对无机盐垢清除效果不彻底；另外，会增大流动阻力而增大水泵电耗。
◆循环水系统采用化学加药，存在的问题是增加了循环水的固废量、增大电导率、部分药品为细菌藻类的生存提高养分，产生二次环境污染。
◆上述方法的实施，还会有：水垢、生物泥垢、泥沙垢等存在，造成换热设备传热效果下降、垢下腐蚀；造成浓缩倍数上升、循环水排污增大，浪费水资源；机组真空变差，减少发电效率，增大发电煤耗。

火电厂循环水系统常规的处理方法和存在的问题：
◆凝汽器采用胶球在线自动清洗，存在的问题是胶球回收低、胶球长期使用除垢性能下降、对无机盐垢清除效果不彻底；另外，会增大流动阻力而增大水泵电耗。
◆循环水系统采用化学加药，存在的问题是增加了循环水的固废量、增大电导率、部分药品为细菌藻类的生存提高养分，产生二次环境污染。
◆上述方法的实施，还会有：水垢、生物泥垢、泥沙垢等存在，造成换热设备传热效果下降、垢下腐蚀；造成浓缩倍数上升、循环水排污增大，浪费水资源；机组真空变差，减少发电效率，增大发电煤耗。

1.1 凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是将汽轮机排汽冷却凝结成水，形成高度真空，使进入汽轮机的蒸汽能膨胀到远低于大气压力而多做功。

1.2 凝汽器工作性能的好坏直接影响整个机组的安全性和经济性。凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指标，是影响汽轮机组安全经济运行的主要因素之一。

1.3 影响凝汽器真空的因素比较复杂，包括凝汽器传热特性、凝汽器热负荷、铜管清洁率、冷却水温、冷却水量、冷却水系统的特性等。

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