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水處理技術

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工業循環水處理技術

水處理技術中冷凝器的水垢和污垢問題

  在冷卻水系統中沉積物主要有水垢和污垢等兩種。對凝汽器來講,結0.5mm厚的垢,可使機組真空度下降10%,相當于增加發電煤耗30g/kwh;如果結1mm厚的垢,不僅使機組效率下降,還將影響其出力。
  其中水垢是硬質結晶物,常見的如碳酸鹽垢。水垢一般都較硬,導熱性能很差;污垢為軟質不定形雜物,如淤泥、腐蝕產物、微生物繁衍產生的黏泥沉積物等。結晶形成水垢源自于在水中的結垢性離子經濃縮超過飽和溶解度而結晶沉淀。軟質沉積物的產生則源自水中懸浮固體、有機物、油脂等物質(即不溶解固體)沉淀,一般容易發生于水流速較慢(流速低于1m/s)的地方,如管殼式凝汽器的殼側,凝汽器出口的管端及管板上。
  沉積物發生的危害除阻塞管路,影響熱交換,降低設備產能外,更可能因無預警停機造成損失(物料、設備更換、清洗費用)。沉積物也是引起垢下腐蝕的主要原因,沉積物下方會因為氧氣濃度與沉積物外界不同而產生氧濃差電池,造成沉積物下方的金屬腐蝕。水垢和污垢、沉積在設備、管道等的表面時,將造成不良后果。
  控制水垢的形成要從冷卻水中除去成垢的鈣離子。控制循環冷卻水中鈣硬度的濃度,使其低于飽和溶解度,是防止碳酸鈣水垢的有效方法。
  控制水垢的形成通常通過投加含阻垢成分的水質穩定劑。水垢析出的過程,首先是生產晶核,形成少量的微晶物,這些微晶粒借助布朗運動相互碰撞,碰撞的結果就提供了晶體生長的機會,通過投加阻垢劑,破壞其晶體增長,就可以達到控制水垢形成的目的。而且阻垢劑可以起到絡合增溶的作用,增大了結垢性離子在循環水中的溶解度,使它們不能沉積結晶。
  而污垢的控制關鍵有兩點:一是要降低補充水的濁度,國家GB50050-95《工業循環冷卻水設計規范》規定,循環冷卻水中懸浮物濃度不宜大于20。二是通過投加含分散成分的水質穩定劑,分散劑能將粘泥合在一起的泥團雜質等分散成微粒使之懸浮于水中,隨著水流流動而不沉積在傳熱表面上,從而減少污垢對傳熱的影響,同時部分懸浮物還可以隨排污水排出循環水系統。

 

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