CN107089730A - 一种用于循环水系统的防结垢方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于循环水系统的防结垢方法，具体步骤如下：A、向循环水中均匀滴加硫酸或碱，控制循环水池内的水PH值保持在7.5‑8.3；B、通过向循环水中补充水，使循环水池内的水硬度保持在≤7mmol/L以下；C、循环水系统的出水口通过出水设备出水，出水温度≤45℃。本发明优点是：本发明公开了一种循环水冷却系统防结垢工艺技术，采用该工艺完全避免循环水冷却系统的结垢。

Description

一种用于循环水系统的防结垢方法
技术领域
本发明涉及防结垢方法领域，具体涉及一种用于循环水系统的防结垢方法。
背景技术
目前，循环水系统正常加缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻药剂的基础上，通过研究循环水结垢机理，发现循环水结垢的主要原因是因碳酸氢根离子的存在，在循环水不断循环过程中，水与空气中的二氧化碳会发生反应如下：H2O+CO2→HCO3-，碳酸氢根离子与钙镁离子结合，生成碳酸氢钙和碳酸氢镁分子，碳酸氢钙和碳酸氢镁非常不稳定，受热会分解为碳酸钙和碳酸镁和二氧化碳，化学式为Ca（HCO3）2→CaCO3 +CO2，碳酸钙和碳酸镁就会在换热设备表面附着沉淀形成垢，二氧化碳气体经过冷水塔风泵换热时，从水中被冷风带入大气层中，循环水的酸度下降，PH值会上升，PH值会上升会导致碳酸氢根离子的浓度上升，会生产更多的碳酸氢钙和碳酸氢镁，这些碳酸氢钙和碳酸氢镁又会在换热器表面结垢，随着时间的延长，垢会越来越多，循环水的PH值会越来越高，水温也会越高，凉水塔的蒸发量越大，一般的干预方法是采用大量换水的方法，要降低循环水PH值和硬度，换水量很大。这也是循环水耗水量大的原因。如果设备已经结垢，即使大量换水也不能缓解冷却设备结垢的问题，因为结垢后的水管流通面积变小，水量变小，换热之后的水温就高，碳酸氢钙会接续分解产生碳酸钙结垢，循环水冷却系统在工业上运用广泛，循环水系统冷却设备结垢、换热效率低、设备因结垢出现泄漏和停车事故非常常见，为了降低循环水指标一般会大量排水置换，循环水系统耗水量大。循环水系统的运行好坏直接决定了主装置的安全稳定运行，因此循环水系统防止结垢和降低水耗是一个急需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前循上述之不足，而提供一种用于循环水系统的防结垢方法。
本发明具体步骤如下：
A、向循环水中均匀滴加硫酸或碱，控制循环水池内的水PH值保持在7.5-8.3；
B、通过向循环水中补充水，使循环水池内的水硬度保持在≤7mmol/L以下；
C、循环水系统的出水口通过出水设备，出水温度≤45℃。
所述出水设备是水加热器。
本发明优点是：本发明公开了一种循环水冷却系统防结垢工艺技术，采用该工艺完全避免循环水冷却系统的结垢，也避免了冷却设备因结垢需要停车清洗或者发生泄漏停车维修等各种影响生产的情况，循环水冷却系统可以长周期稳定运行，同时可以达到节约用水的目的。且该工艺方法操作方法简单，原理简单，可以广泛推广运用。
具体实施方式
本发明具体步骤如下：
A、向循环水中均匀滴加硫酸或碱，控制循环水池内的水PH值保持在7.5-8.3；抑制循环水中的碳酸氢根离子的浓度；
B、通过向循环水中补充水，使循环水池内的水硬度保持在≤7mmol/L以下；控制浓缩倍数和抑制循环水中钙镁离子的浓度，避免碳酸氢钙和碳酸氢镁的浓度；
C、循环水系统的出水口通过出水设备，出水温度≤45℃；抑制碳酸氢根离子高温分解为碳酸钙沉淀物和二氧化碳气体，防止垢和二氧化碳的产生。
所述出水设备是水加热器。
采用以下工艺方法来控制：
连续均匀向循环水池中加入硫酸，调节PH值7.5-8.3，低于7.5以下为腐蚀性水质，不会结垢，但对设备存在酸腐蚀，高于8.3为结垢性水质，碳酸氢根离子浓度高，设备结垢几率成几何倍数增加。（如果有特殊工厂处在酸性气体环境中，水长期为酸性，则需要加碱调节）。控制在7.5-8.3为最佳范围，使循环水介于腐蚀性水质和结垢性水质之间，避免腐蚀和结垢的问题。循环水池配备在线的PH检测仪，连续不间断的检测循环水池中的PH值，PH仪要定期校验。
通过循环水均衡补排水，控制循环水硬度和浓缩倍数。排水的目的是控制循环水硬度和浓缩倍数基本稳定，避免硬度和浓缩倍数的波动幅度。循环水换热负荷重可以采用每8小时排水，换热负荷轻可以采用每天排水，但排水的吨位要均衡，采用每班或每天排水的吨位要基本相等，水质检验间隔时间要均衡，最终目的是控制运行过程中循环水硬度和浓缩倍数基本稳定。排水管要安装流量计进行计量，按要求的量进行排水。
当循环水系统热负荷大，循环水温高，加大水量后换热设备出水温度任然超过45℃时，为了避免结垢，可以通过调节加酸量，降低循环水PH值，PH值向7.5靠近，但不要低于7.5，这样就尽可能减少碳酸氢根和碳酸氢钙和碳酸氢镁分解的总量，最大限度的减少结垢，设备也能延长使用周期。相反当循环水系统热负荷低，循化水温度低，换热设备的出水温度低于40℃以下时，PH值可以向8.3靠近，但不要超8.3，从经济角度考虑可以把循环水温度适当提高，在此期间运行也是安全的。
控制循环水换热设备的出水温度≤45℃。设备出水温度高于45℃时，碳酸氢钙和碳酸氢镁会受热分解，产生碳酸钙和碳酸镁沉淀物结垢，同时分解出二氧化碳腐蚀性气体，最终在凉水塔上部被风带出到大气层。水温高也说明换热水量不够或者循环水温高，要及时调整水量或水温，最终把换热设备的出水温度≤45℃范围内，抑制碳酸氢钙和碳酸氢镁会受热分解。在冷却设备出水口安装温度计，连续在线监测温度。
由于控制了循化水的PH、换热设备的出水温度、因此循环水系统的补排水目的非常明确，就是控制循环水的浓缩倍数和总硬度。一般排水量可以比采用大排大补方式控制的循环水系统节约用水大约70%以上。例如采用以上工艺，20万吨的硫磺制酸装置，循环水系统排水量大约120吨左右/天；20万吨的硫精砂制酸装置，排水量大约150吨左右/天。如果不采用以上工艺，20万吨的硫磺制酸装置，排水量大约500吨左右/天；20万吨的硫精砂制酸装置，排水量大约700吨左右/天，耗水量较大。

Claims (2)

1.一种用于循环水系统的防结垢方法，其特征在于具体步骤如下：
A、向循环水中均匀滴加硫酸或碱，控制循环水池内的水PH值保持在7.5-8.3；
B、通过向循环水中补充水，使循环水池内的水硬度保持在≤7mmol/L以下；
C、循环水系统的出水口通过出水设备出水，出水温度≤45℃。
2.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的防结垢方法，其特征在于所述出水设备是水加热器。
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