凝汽器及循環水系統應用物理方法防垢除垢技術

來源:???作者:admin ???發布時間: 2016-11-16 14:56???瀏覽:

凝汽器及循環水系統應用物理方法防垢除垢技術

1、    概述

在工業生產中，為了避免由于設備升溫導致生產過程無法順利進行，必須進行冷卻。水的化學穩定性好、沸點高、熱容量大，同時水的來源廣且易于輸配、價格低廉，為此，水常作為冷卻介質用于工業生產中，稱之為冷卻水。據統計，工業用水平均約占城市用水總量的 80%，而其中工業冷卻水所占比重最大。

然而，現如今全世界水資源緊張，為提高水資源的利用率，并且達到冷卻目的，大多數企業采用循環冷卻水系統。該系統中，冷卻水可以重復利用，水經過換熱器后溫度升高，由冷卻設備將水溫降低，再由泵將其送回換熱器，從而循環使用于同一生產過程，大大提高了冷卻水的利用率。

敞開式循環冷卻水系統中，由于冷卻水接觸空氣蒸發，鹽類及有機物質濃縮，換熱設備就會出現積垢、腐蝕及微生物滋生等問題。長期使用必然會影響生產設備的正常運行及安全生產，造成巨大的經濟損失。 一般的天然水中都溶解有重碳酸鹽，這種鹽是冷卻水發生水垢附著的主要成分。循環冷卻水系統中重碳酸鹽由于濃縮而濃度增加，濃度達到飽和時則會在換熱設備上沉積無機鹽水垢。進入夏季時，由于循環水系統溫度升高，會滋生大量藻類和細菌，在換熱面上就產生大量的生物粘泥污垢，這種污垢粘性較大，嚴重影響熱量傳導。還有些地區風沙較大，或者循環水系統的補水濁度太高，在循環過程中容易產生泥沙沉積垢，也會影響熱量傳導。

換熱器表面污垢的累積會造成換熱設備傳熱效率的嚴重降低，影響工廠產量，甚至會造成管道堵塞問題。對于碳鋼制成的換熱器，長期使用循環冷卻水，會發生腐蝕穿孔。

長久以來，在工業循環冷卻水系統防除阻垢技術上，化學法是被廣泛使用的，并且在一定程度上頗有成效。但同時也暴露了一些問題，比如投加化學藥劑于冷卻水中，會造成受納水體的污染，并且浪費水源、運行費用高，不易管理等。所以多年來水處理的專家們一直致力于探索一些運行簡單、除垢有效并且不會對環境造成二次污染的物理方法。

目前，國內外在工業循環冷卻水防除阻垢方面的研究有很多。眾多研究者們起初最關注的是哪些處理技術能夠高效地阻止或去除循環冷卻水系統中的積垢，而往往忽視了這些處理技術所帶來的后續問題，比如二次污染或者浪費水資源等。隨著世界各國對環境保護及資源節約問題的重視，研究者們也在積極探索一些既能夠實現高效防除阻垢又不會對環境造成污染的技術方法。物理法防除阻垢技術以其零污染、運行簡單等優點日益受到人們的重視并迅速得到了發展，然而在研究中尚存在一些不足亟待彌補。
上海興全公司擁有的（1）XQC全自動超聲波除垢技術、（2）XQC-JH循環水凈化技術、（3）XQC-MF循環水微濾技術的綜合應用，能夠有效解決上述問題，能夠保證絕大多數循環水系統長期不用換水、不用排污，并逐漸停止化學加藥；同時保證絕大多數循環水系統中的換熱器設備不再結垢，而且還會有強化換熱的效果；同時使循環水系統達到準零排污的狀態，并且不會有二次污染的問題。

以火電廠循環水系統為例，其中的主要換熱設備（即容易結垢和腐蝕的設備）有：①涼水塔、②主機凝汽器、③發電機空冷器、④循環泵用凝汽器、⑤冷油器、⑥中央空調主機、⑦空氣壓縮機。如下圖所示：

火電廠循環水系統常規的處理方法和存在的問題：
◆凝汽器采用膠球在線自動清洗，存在的問題是膠球回收低、膠球長期使用除垢性能下降、對無機鹽垢清除效果不徹底；另外，會增大流動阻力而增大水泵電耗。
◆循環水系統采用化學加藥，存在的問題是增加了循環水的固廢量、增大電導率、部分藥品為細菌藻類的生存提高養分，產生二次環境污染。
◆上述方法的實施，還會有：水垢、生物泥垢、泥沙垢等存在，造成換熱設備傳熱效果下降、垢下腐蝕；造成濃縮倍數上升、循環水排污增大，浪費水資源；機組真空變差，減少發電效率，增大發電煤耗。
火電廠循環水系統常規的處理方法和存在的問題：
◆凝汽器采用膠球在線自動清洗，存在的問題是膠球回收低、膠球長期使用除垢性能下降、對無機鹽垢清除效果不徹底；另外，會增大流動阻力而增大水泵電耗。
◆循環水系統采用化學加藥，存在的問題是增加了循環水的固廢量、增大電導率、部分藥品為細菌藻類的生存提高養分，產生二次環境污染。
◆上述方法的實施，還會有：水垢、生物泥垢、泥沙垢等存在，造成換熱設備傳熱效果下降、垢下腐蝕；造成濃縮倍數上升、循環水排污增大，浪費水資源；機組真空變差，減少發電效率，增大發電煤耗。

1.1 凝汽器是汽輪機組的一個重要組成部分，其作用是將汽輪機排汽冷卻凝結成水，形成高度真空，使進入汽輪機的蒸汽能膨脹到遠低于大氣壓力而多做功。

1.2 凝汽器工作性能的好壞直接影響整個機組的安全性和經濟性。凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指標，是影響汽輪機組安全經濟運行的主要因素之一。

1.3 影響凝汽器真空的因素比較復雜，包括凝汽器傳熱特性、凝汽器熱負荷、銅管清潔率、冷卻水溫、冷卻水量、冷卻水系統的特性等。

1.4 對于一臺已經投運的抽汽凝汽式機組，凝汽器的冷卻面積、冷卻水量、凝汽器熱負荷等

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