氨冷凝器冷却循环水水质问题及处理

《氨冷凝器冷却循环水水质问题及处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、氨冷凝器冷却循环水的水质问题及处理东台市锅炉压力容器检验所肖进华224200在东台市，有中小型氨冷库20余座，在历次检验中发现，冷凝器是用户较为头痛的设备，其一是水垢及藻类生物屡清不绝，换热效率日益下降；其二是易腐蚀穿孔损坏，损坏部位多为立式冷凝器壳体下部、列管及淋料式冷凝器管道。凡此问题究其原因都与其冷却循环水的水质有关。冷凝器冷却水为敞开式循环，曝露在大气中，由于水温升高，水流速度的变化，水分的蒸发，各种无机离子和有机物质浓缩，冷凝器的冷水池在室外受到阳光照射，风吹雨淋，灰尘杂物的进入以及设

2、备结构和材料因素的综合作用，会产生严重的沉积物附着，设备腐蚀和微生物大量滋长，以及由此形成的黏泥污垢堵塞列管等问题。它们会降低设备的换器效率，威胁设备的安全运行。因此必须引起足够的重视，选择一种简单实用的处理方案，使上述问题得以改善。1沉积物冷却循环水在运行过程中，换热器表面的沉积物包括水垢各污垢2大类，其中污垢还包括淤泥、黏泥和腐蚀产物。1）水垢：在冷却循环水中，各种盐类的浓度随着蒸发而浓缩，冷却水进入换热面后，水温升高，某些盐类在水中的溶解度下降，如CaSO4、CaCO3当达到过饱合之后，就

3、会析出。另有某些钙镁盐类尤其是重碳酸钙和重碳酸镁最不稳定，易分解转变成了难溶于水的物质而沉淀，反应如下：Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2→Mg(OH)2↓+2CO2↑热水在流动时溶解在水中的CO2会析出，这就促使反应向右进行。如水中溶有适量的磷酸根时，磷酸根将与钙离子生成磷酸钙，其反应为：2PO3+4+3Ca2+→Ca3（PO4）2↓CaCO3、Mg(OH)2、Ca3（PO4）2沉积在冷凝器的换热表面上形成致密的水垢。水垢的存在轻者影响冷凝器的换热效率，严重时

4、造成列管堵塞，增加检修费用。2）污垢：污垢一般是由细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是藻类的尸体及其黏性分泌物等组成。水处理控制不当，补充水浊度过高，细微泥沙、胶状物质等带入冷却水系统，或者菌藻杀灭不及时，或腐蚀严重、腐蚀产物多以及操作不慎，油污工艺产物等泄漏入冷却水中，都会加剧污垢的形成。当这样的水质流经换热器表面时，容易形成污垢沉积物。由于这种污垢体积较大、质地松散稀软，故又称之为软垢。污垢的质地松散稀软，所以它们在传热表面上黏附不紧，容易清洗

5、，有时只需用水冲洗即可除去。但在运行中，污垢和水垢一样，也会影响换热器的传热效率。当防腐措施不当时，换热器的换热管经常会有锈瘤附着，其外壳坚硬，但内部矛盾疏松多孔，而且分布不均。它们常与水垢、微生物黏泥等一起沉积在换热器的传热表面。2钢材腐蚀冷凝器是碳钢制造的换热设备，长期使用循环冷却水，易发生腐蚀穿孔。1）冷却水中的溶解氧引起电化学腐蚀：敞开式循环冷却水，长期与空气充分的接触，水中的溶解氧可达到饱合状态。当碳钢与溶有O2的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在钢材表面会形成许

6、多微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生下列氧化反应和还原反应：在阳极区：Fe→Fe2++2e，阴极区：1/2O2+H2O+2e→2OH-，在水中，Fe2++2OH-→Fe(OH)2，这些反应促使微电池中阳极区的金属不断溶解被腐蚀。2）有害离子引起的腐蚀：循环冷却水在浓缩过程中，氯化物和硫酸盐的浓度会增加，特别是立式冷凝器壳体下部，冷却水不断飞溅，挥发浓缩，水中含盐量更高，经取此处水样分析，氯根是冷凝水中的2倍以上。当Cl-和SO42-浓度增加时，会加速碳钢的腐蚀，因为Cl-和SO42-会使金属

7、保护膜的保护性降低，尤其是Cl-半径小，穿透性强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，因而Cl-是引起点蚀的原因。大量点蚀连成一片，形成坑凹状腐蚀形态。3）微生物腐蚀：冷却水中的微生物一般是细菌和藻类，在新鲜的水中，一般来说细菌和藻类比较少，但在循环水中，由于养分的浓缩，氨气的溶解，水温升高和日光照射，给细菌和藻类迅速繁殖创造了条件。大量菌类和藻类分泌的黏液好象粘合剂一样使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，结合于换热表面，亦即软垢。软垢积附在换热面上，它

8、们是引起垢下腐蚀的主要原因，也是某些厌氧菌生存和繁殖的温床：⑴其中藻类通过光合作用放出O2，O2溶于水中腐蚀换热面；⑵软垢内部部分厌氧菌直接氧化铁原子，吸收氧化能；③氨气的溶解引起硝化细菌大量繁殖，在硝化细菌的作用下，NH3→HNO3，吸收其氧化能，HNO3对钢材也造成腐蚀。3处理方法针对上述问题，借鉴锅炉水质处理的经验，作如下处理：1）对换热面采用高压水射流进行清洗，此法方便高效；2）将原水依次采用漂白粉（或臭氧）、适量生石灰进行预处理，既可杀死微生物，又可软化水质；3）如果可能：将水进行离子