火力发电厂循环水系统水质特征和控制,2012.6.2
火力发电厂循环水系统水质特征及控制201262PPT教案
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水冷却的原理
❖ 水的蒸发散热 水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空
气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，使水汽从水 中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。 ❖ 水的接触传热
水面与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量 传到空气中去，水温得到降低。温差愈大，传热效果愈好。 ❖ 水的辐射传热
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选择性腐蚀照片（均匀脱锌）
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电偶腐蚀
当两种不同金属在导电的水中相互接触时，就发生电偶腐蚀。活泼金属的腐 蚀往往会发生在活泼金属和比较贵重金属的接触处。如果溶液导电性强，对 活泼金属的腐蚀会发生在远离两种金属接触处。
电偶腐蚀的强度与相接触的金属相对表面积有关。大阴极和小阴极相联接会 加剧电偶腐蚀而引起比较活泼的金属急剧溶解。相反的情况下产生的电偶电 流很小。溶液的导电性和温度将加速电偶腐蚀。腐蚀抑制剂有助于降低腐蚀 严重性，但常常不能排除电偶腐蚀。
通常在冷却水系统中它不是最重要的，因 为在中性操作条件下能够预测结构材料的 腐蚀率。但是为控制pH有时加酸过量能导 致全面腐蚀。
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全面腐蚀
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点蚀
一种破坏性大且难以及时发现的腐蚀形态。 小孔腐蚀在金属表面上一些小的、分散的部位进行，但总的金属损失是很小
的。 一般处于钝化的金属，在含有活性阴离子(如氯离子)的介质中，氯离子能优
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➢浓缩倍数
指循环水中某物质的浓度和补充水中某物质的浓度之比。
一般指循环冷却水中某种不结垢离子的浓度与其 补充水的浓度比值，常以Cl-表示。
φ＝C C Cl-,x/ Cl-,B
φ―冷却水浓缩倍率； CCl-,x ―循环水中Cl-的质量浓度，mg/L； CCl-,B ―补充水中Cl-的质量浓度，mg/L。
循环水水质控制指标及注释
循环水水质控制指标及注释1、PH:7.0-9.2在25℃时pH=7.0的水为中性，故pH=7.0-9.2的水大体上属于中性或微碱性的范围；冷却水的腐蚀性随pH值的上升而下降；循环水的pH值低于这一范围时，水的腐蚀性将增加，造成设备的腐蚀；循环水的pH值高于这一范围时，则水的结垢倾向增大，容易引起换热器的结垢。
2、悬浮物:≤10mg/L悬浮物会吸附水中的锌离子，降低锌离子在水中的浓度；一般情况下，循环冷却水的悬浮物浓度或浊度不应大于20mg/L,当使用板式、翅片管式或螺旋板式换热器时，悬浮物浓度或浊度不宜大于10mg/L。
3、含盐量:≤2500mg/L含盐量也可通过电导率来间接表示，天然淡水的电导率通常在50-500μS/cm；电导率与含盐量大致成正比关系，其比值1μS/cm的电导率相当于0.55-0.90mg/L的含盐量；在含盐量高的水中，Cl-和SO42-的含量往往较高，因而水的腐蚀性较强；含盐量高的水中，如果Ca2+、Mg2+和HCO3-的含量较高，则水的结垢倾向较大；投加缓蚀剂、阻垢剂时，循环冷却水的含盐量一般不宜大于2500mg/L。
4、Ca2+离子：30≤X≤200 mg/L从腐蚀的角度看，软水虽不易结垢，但其腐蚀性较强，因此循环水中钙离子浓度不宜小于30mg/L；从结垢的角度看，钙离子是循环水中最主要的成垢阳离子，因此循环水中钙离子浓度也不宜过高；在投加阻垢分散剂的情况下，钙离子浓度的高限不宜大于200mg/L。
5、Mg2+离子：镁离子也是冷却水中一种主要的成垢阳离子，循环水中镁离子浓度不宜大于60mg/L或2.5mmol/L（以Mg2+计）；由于镁离子易与循环水中的硅酸根生成类似于蛇纹石组成的不易用酸除去的硅酸镁垢，故要求循环水中镁离子浓度遵从以下关系：[Mg2+](mg/L)*[SiO2](mg/L)<15000，式中[Mg2+]以CaCO3计，[SiO2]以SiO2计。
6、铝离子浓度≤0.5mg/L天然水中铝离子的含量较低，循环水中的铝离子往往是由于补充水在澄清过程中添加铝盐作混凝剂而带入的；铝离子进入循环水中后将起粘结的作用，促进污泥沉积；循环水中铝离子浓度不宜大于0.5mg/L。
火力发电厂水处理及水质控制研究
火力发电厂水处理及水质控制研究摘要：我国火电体量大，火电是电力系统的稳定器，目前正值“十四五”能源规划的关键时期，火电的定位转变，将从从电量为主的定位转变为电力电量并举，最终转向系统服务的定位。
因此火力发电厂必须跟上国家“清洁低碳，安全高效”的节能理念才能在庞大的火电竞争市场中不被淘汰，合理利用水资源，降低水污染物排放是目前的耽误之急火力发电厂工作原理是利用石油、煤矿、天然气作为燃料进行生产电能的工厂，在其生产过程中是将燃料在锅炉中燃烧并且加上热水使之变为蒸汽，由此化学能转为热能带动机器将机械能转化为电能。
过程中消耗的水和水质关乎一个火力发电厂的最重要的中间枢纽部分。
所以控制水和水质直接影响到火力发电厂的工作过程。
关键词：火力发电厂；节水；水务管理；水质；水处理前言随着火力发电厂在人类的电力事业中扮演着不可或缺的角色，稳定的给人类的电力事业贡献着自己的力量，而参与其中的主要功臣——水资源充当着枢纽的作用，但是往往在处理水资源的问题上没有采用恰当的方式的话，水资源会难以维系人类的发电事业，水资源遭遇破坏不仅影响发电厂也会影响城市周边自然环境并且给人类的经济和生活带来许多负面影响。
随着国家“十三五”能源规划提出“加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的工作要求，“十四五”将仍然秉承此核心目标，燃煤电厂近年来面临的不仅仅是对于煤耗、油耗、厂用电等传统的节能指标降耗压力，节水减排也成为了火力发电行业的重点课题。
国家新《环境保护法》、《水十条》、新版《环境保护法》、水利部相关节水用水规划等各项环保政策的陆续出台，环保监管日趋严格，对水资源利用及水污染防治提出更高要求对企业节水、用水及排水提出了更高要求。
近期新建电厂的“环评批复”已普遍要求实施废水零排放，已建电厂的污染物排放指标要求也在不断严格。
燃煤电厂火力发电厂是工业耗水大户，其用水量约占工业用水量的30%～40%，随着水资源的日益匮乏和国家环境保护要求的提高，水的成本在电厂运行成本中所占比例越来越大，在有限条件下优化和提高水资源利用效率是燃煤电厂的必然选择。
《循环水水质控制》课件
节约水资源
防止水体污染
循环水水质控制可以减少废水排放， 减轻对环境的污染。
通过循环水水质控制，可以减少新鲜 水的补充量，从而节约水资源。
循环水水质不良的影响
01
02
03
设备腐蚀
循环水中的杂质和有害物 质会导致设备腐蚀，缩短 设备使用寿命。
结垢
循环水中过饱和的盐类会 析出并附着在设备表面， 形成硬垢，影响设备换热 效率。
评估水质状况。
水质检测频率与注意事项
检测频率
根据水质指标和设备运行状况确 定检测频率，一般应定期进行检 测。
注意事项
在采集水样时应保证采样的代表 性，同时避免交叉污染；在分析 过程中应注意实验操作的准确性 ，以保证检测结果的可靠性。
03
循环水水质处理技术
物理处理技术
沉淀与澄清
通过重力或离心作用使水中的悬 浮物自然下沉，达到分离杂质的
生物处理技术
活性污泥法
利用活性污泥中的微生物群体对 废水中的有机物进行降解和转化
。
生物膜法
利用生物膜（如生物滤池、生物 转盘等）上的微生物对废水中的
有机物进行降解和转化。Fra bibliotek厌氧生物处理
利用厌氧微生物对废水中的有机 物进行降解和转化，产生沼气等
能源物质。
04
循环水水质控制的运营与 管理
水质监测设备的维护与管理
目的。
过滤
通过多孔介质（如砂、活性炭等） 去除水中的悬浮物和胶体物质。
吸附
利用固体吸附剂的吸附作用去除水 中的溶解物质。
化学处理技术
氧化还原
通过加入氧化剂或还原剂 ，使水中的有害物质转化 为无害或低毒性的物质。
中和
通过加入酸或碱，调节水 中的pH值，使其达到适当 的范围。
【基础知识】火力发电厂各种水质的作用及差别
水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。
因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称。
热力系统中水的品质，是影响发电厂热力设备（锅炉、汽轮机等）安-全、经济运行的重要因素之一。
没有经过净化处理的天-然水中含有许多杂质，如果直接进入水汽循环系统，将会对热力设备造成各种危害。
为了保证热力系统中有良好的水质，必-须采用化水处理工艺对水进行适当的净化处理，并严格监督汽水质量。
一、电厂用水的类别水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。
因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称。
它们是原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等。
现简述如下：（1）原水：也称为生水，是未经任何处理的天-然水（如江河水、湖水、地下水等），它是电厂各种用水的水源。
（2）锅炉补给水：原水经过各种水处理工艺净化处理后，用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给水。
按其净化处理方法的不同，又可分为软化水和除盐水等。
（3）给水：送进锅炉的水称为给水。
给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。
（4）锅炉水：在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水，习惯上简称炉水。
（5）锅炉排污水：为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，用排污的方法，排出一部分炉水，这部分排出的炉水称为锅炉排污水。
（6）凝结水：蒸汽在汽轮机中作功后，经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水，它是锅炉给水的主要组成部分。
（7）冷却水：用作冷却介质的水为冷却水。
这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水，如果该水循环使用，则称循环冷却水。
（8）疏水：进入加热器的蒸汽将给水加热后，这部分蒸汽冷却下来的水，以及机组停行时，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水，都称为疏水。
在水处理工艺过程中，还有所谓清水、软化水、除盐水及自用水等。
二、水质指标所谓水质是指水和其中杂质共同表现出的综合特性，而表示水中杂质个体成分或整体性质的项目，称为水质指标。
循环冷却水系统及水质控制指标介绍
循环冷却水水质变化特点
2.二氧化碳散失 冷却水在冷却塔中与空气充分接触时，水中的CO2被空气吹 脱而送入空气中。水滴在空气中降落1.5-2s后，水中CO2几 乎全部散失，水中钙镁的重碳酸盐全部转化为碳酸盐使循环 水比补充水更易结垢。 3.溶解氧量升高 循环水与空气充分接触，水中溶解氧接近平衡浓度。冷却水 的相对腐蚀率随溶解氧含量和温度升高而增大，至70℃后， 因含氧量已相当低，才逐渐减小。
循环冷却水水质变化特点
4.杂质增多 循环水在冷却塔中吸收和洗涤了空气中的污染物以及空气 携带的灰尘、植物的绒毛等，结果使水中杂质增多。 5.微生物滋生 循环水中含有的盐类和其他杂质较高，溶解氧充足，温度适 宜（一般25-45℃），许多微生物（包括细菌、真菌和藻类 ）能够在此条件下生长繁殖。
循环冷却水水质变化的结果
1.pH值
PH 值为循环水系统重要监控指标，循环水处理通过管 控 PH 值在某一区间以达到均衡防腐、阻垢及抑制菌藻 目的。
循环冷却水开式系统： GB50050-2007 指标 6.8～9.5 运行的PH值通常被控制在7 ～ 9.2这一范围内。在25℃ 时，PH=7的水为中性，故PH=7 ～ 9.2的水大体上属于 中性或微碱性的范围。一般地讲，在上述的PH范围内， 冷却水的腐蚀性随PH值的上升而下降。
行
过程，产生浓缩
应用广泛
敞开式循环冷却水工艺流程图
散热
风
筒减
支 架
速 器
布水
管
风 叶
布水 管
风 机 电 上塔阀门 机
填 料
换
热
热 设
交备
换
进 水 管
水水
池池
水水池
水泵ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ口阀门
火电厂冷却水系统的水质安全与环境保护
火电厂冷却水系统的水质安全与环境保护摘要：火电厂冷却水系统在能源生产中扮演着重要的角色，但其运行涉及到水质安全和环境保护等重大挑战。
随着全球能源需求的增长，火电厂的数量也在迅速增加，这对水资源产生了更大需求，同时对水质安全和环境保护方面引起了更高的关注。
因此，本文的研究目的是深入了解火电厂冷却水系统中水质安全和环境保护的问题，并寻找可行的解决方案。
关键词：火电厂；冷却水系统；水质安全；环境保护一、火电厂冷却水系统的工作原理在电厂运行中，热能产生于发电设备，如锅炉或发电机，这些设备的工作导致温度升高，需要通过冷却来降低温度，以确保设备的正常运行。
而冷却过程通常在冷却塔或冷却池中进行。
热水从设备中流出，进入冷却塔或冷却池，然后通过自然对流或机械系统散发热能，使水温下降。
在这个过程中，热水与冷却介质（通常是冷却水或冷却剂）交换热量，导致冷却介质升温，同时冷却水降温，进而达到了冷却的效果。
然后，升温的冷却介质被抽送回发电设备，并再次参与热量交换过程。
这个循环不断重复，确保设备始终在适宜的温度范围内运行。
需要注意的是，在这个过程中，热能并未完全消失，一部分热能仍然存留在冷却介质中。
因此，冷却水系统需要排放热能，以避免系统过热。
这通常通过排放热水或热气体的方式实现，而这些排放物最终会进入环境。
这一工作原理是确保电厂设备正常运行的关键，但也引发了有关冷却水的水质安全和环境保护的问题，因为排放的热能可能对周围的水资源和生态系统造成影响。
二、冷却水系统中的水质安全问题（一）水源污染风险评估冷却水系统中的水质安全问题是火电厂运行中必须重视的关键问题之一，其中，水源污染风险评估是确保冷却水质量的重要步骤。
首先，水源的选择对冷却水系统的水质安全至关重要。
火电厂通常从附近的自然水源中获取冷却水，如河流、湖泊或地下水。
因此，在进行水源的选择时，需要进行全面的评估，需要考虑附近的工业活动、城市排放、农业化肥使用等因素，以了解水源是否受到污染的威胁。
火力发电厂锅炉水质常规化验方法及质量控制措施
火力发电厂锅炉水质常规化验方法及质量控制措施摘要：火力发电厂锅炉运行中，水作为传热介质不可或缺，而水质与火力发电厂锅炉运行的稳定有着密切的关系，保障水质符合标准可以有效提高锅炉传热效率。
本文对火力发电厂锅炉水质常规化验方法进行了分析，并提出了相应的质量控制措施。
关键词：火力发电厂；锅炉水质；化验；质量控制0前言锅炉运行时，锅炉水质发挥着举足轻重的作用，为了给锅炉运行的安全性提供保障，需要定期化验火力发电厂锅炉水质状况，从而在根本上确保发电机组运行的可靠性，推动发电企业的可持续发展。
1电厂锅炉水质常规化验方法分析1.1水质硬度化验水质硬度是指水中铝、镁、钙、铁、锌等离子的含量，对于水质硬度的计算标准一般是以钙离子和镁离子的含量为主。
如果发电厂的锅炉水质硬化程度较高，会影响锅炉使用的安全性，而且水质程度较差的话，也会使得锅炉的传热效率大大下降，因此水质硬度的化验工作是非常重要的[1]。
具体的化验流程如下：首先选取100毫升的锅炉水样，然后在其中再添加3毫升氨-氯化铵缓冲溶液和少量0. 5%铬黑 T 指示剂，使用标准溶液滴定以后，将其静置，等到溶液变成蓝色的时候记录标准溶液的体积，之后根据相应的实验数据对锅炉水的硬度进行准确计算。
在这个过程中，为了保证测量结果的准确性，在具体的化验工作之前，工作人员需要根据状况来制作测定评分表，对每一个步骤进行细化管理，指导化验人员的操作。
配制EDTA 标准溶液的过程中，需要实施相应标定，确保溶液配置的标准性，不然会使得测量结果出现很大的误差。
除此之外，络合反应相对来说速度比较慢，温度因素会在一定程度上加快络合反应发生速度。
所以，在进行滴定之前，可以把水样温度加热到30~40℃，同时在滴定的过程中需要朝着一个方向，注意摇动锥形瓶的时候速度要缓慢，同时连续滴定，一直到滴定终点时再停止操作。
1.2酸碱度化验水质酸碱度使用pH值表示， pH值能够很好的反映出水质的变化情况。
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➢浓缩倍数
指循环水中某物质的浓度和补充水中某物质的浓度之
比。一般指循环冷却水中某种不结垢离子的浓度与 其补充水的浓度比值，常以Cl-表示。
φ＝C C Cl-,x/ Cl-,B
φ―冷却水浓缩倍率； CCl-,x ―循环水中Cl-的质量浓度，mg/L； CCl-,B ―补充水中Cl-的质量浓度，mg/L。
1.冷却水中金属腐蚀的机理 2.影响腐蚀的因素 3.腐蚀的形成 4. 腐蚀抑制剂及评价
1. 冷却水中金属的腐蚀
2OH-
Fe(OH)2
Fe2+
1/2O2+H2O 2e
阴极区
2e
阳极区
Fe
Fe2+ +2e
阴极区 1/2O2+H2O+4e
4OH-
沉淀反应 Fe2+ + 2OH-
Fe(OH)2
总反应
将试验电极表面用#1～#6金相砂纸逐级打磨至没有锈蚀痕迹，经除盐水冲洗 后，用无水乙醇擦洗脱脂后干燥。将试验电极安装到仪器上，组成三电极体 系，放入待测溶液，设置好仪器参数后开始定时连续测定。图为腐蚀试验测 试示意图。
电化学腐蚀测试装置示意图
CMB-2510腐蚀速度测量仪
电路连接好后，放置一段时间，待电位稳定后开始进行测量。电位稳定后，每隔15分 钟进行一次恒电位测量，每次测量时间为3分钟，试验温度为常温。
如果循环水系统运行状况不佳，将使发电热耗增大 4.5%～7.5%；发电煤耗增高8～14g/(kW·h)。
使得机组运行煤耗、成垢下腐蚀，
甚至形成腐蚀穿孔，影响机组安全运行。
控制方法
（1）常规处理 软化：离子交换、石灰软化 加酸： 旁流处理:无阀滤池、陶瓷膜过滤、混凝
均匀腐蚀
这种形态的腐蚀在整个表面上产生均匀的 腐蚀率，最终结果使金属全面变薄。
通常在冷却水系统中它不是最重要的，因 为在中性操作条件下能够预测结构材料的 腐蚀率。但是为控制pH有时加酸过量能导 致全面腐蚀。
全面腐蚀
点蚀
一种破坏性大且难以及时发现的腐蚀形态。 小孔腐蚀在金属表面上一些小的、分散的部位进行，但总的金属损失是很小
选用耐蚀的材料 保持管壁的清洁 控制一定流速 做好杀菌灭藻工作 做防腐涂层 阴极保护 加缓蚀剂
缓蚀剂实验室性能评价
一、旋转挂片法
试验采用旋转挂片法（《GB/T –18175-2000 水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片 法》）对药剂的缓蚀性能进行评定。
旋转挂片腐蚀试验方法是在试验室给定条件下，用试片的质量损失计算出腐蚀率和缓
M、E、D、B分别代表补充水量、蒸发损失、风吹损失、排污量， R为系统中循环水量，e为损失系数，K为浓缩倍数。
➢离子浓度的改变
图6 降低浓缩倍数时水中 离子浓度变化曲线
图7提高浓缩倍数时水中 离子浓度变化曲线
不论系统中某离子的初始浓度为多少，随着运行时间的推移，其最
终的浓度总是浓缩倍数和补充水中离子浓度的乘积。由此证明了控制 好补充水量和排污量能使系统中某些离子浓度稳定在一个定值。
火力发电厂循环水系 统水质特征及控制
安徽省电力科学研究院 化学研究所
主要内容
电厂循环水系统概况 循环冷却水中金属的腐蚀及其控制 循环冷却水系统中的沉积物及其控制 循环冷却水系统中的微生物及其控制 循环冷却水系统的日常运行 循环水系统新型处理方式简介
循环冷却水处理概况
火力发电厂为工业用水大户，主要包括炉内水汽 系统、循环冷却水系统、发电机内冷水系统、废 水处理系统等，其中循环冷却水系统用水量最大， 约占电厂总用水量的75%～90% 以上。
蚀率来评定阻垢缓蚀剂的缓蚀性能。腐蚀率可按下式计算：
KW
W1 W2 F t
100%
其中Kw——以失重表示的腐蚀速率，
g /m2 h
w1——试片未腐蚀前的重量，g w2——试片经腐蚀并除去表面腐蚀产物后的重量，g F ——试片暴露在试液中的表面积，m2 t ——试验时间，h
腐蚀浸渍试验仪
二、电化学测试法
电厂循环水系统主要作为凝汽器的冷却用水，同 时也作为某些电厂氢冷器、冷油器等辅机设备的 冷却用水。
随着国家节能减排的要求，电厂的取水费用不断 增加，循环水的节水成为电厂节约用水的主要工 作。
冷却系统的类型
1 直流冷却水系统
冷却水仅通过换 热设备一次，用过后 就排放掉。不需要其 他冷却水构筑物，因 而投资少、操作简单， 但是冷却水的操作费 用大，且不符合节水 的要求。
的。 一般处于钝化的金属，在含有活性阴离子(如氯离子)的介质中，氯离子能优
先地、有选择地吸附在钝化膜上把氧离子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子 结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔 蚀核）。在自腐蚀条件下，在含氯离子的介质中有溶解氧或阳离子氧化剂(如 FeCl3)时，能促使孔蚀核长大成蚀孔。蚀孔成为表面上的局部阳极区，围绕 阳极的是大阴极，蚀孔不断发展。在蚀孔内部常常产生高浓度的金属氯化物， 并水解而产生酸性pH环境，蚀孔内的反应形成自催化反应，最终引起基体金 属穿孔。
加药控制
结晶及晶格畸变过程示意图
实验室阻垢性能评价
1 静态阻垢法 静态阻垢法是一种快速有效的评价药剂阻垢性能的方法，对不同的研制
药剂在静态，一定温度水浴条件下放置一段时间，通过和未加药剂的水质结 垢情况相比较，评价不同药剂的阻垢率，以便筛选出阻垢性能优良的阻垢缓 蚀剂。 2 鼓泡法
冷却水中的结垢，通常是由于水中的碳酸氢钙在受热和曝气条件下分解， 生成难溶的碳酸钙垢而引起的。其反应式可以表示为：
选择性腐蚀照片（均匀脱锌）
电偶腐蚀
当两种不同金属在导电的水中相互接触时，就发生电偶腐蚀。活泼金属的腐 蚀往往会发生在活泼金属和比较贵重金属的接触处。如果溶液导电性强，对 活泼金属的腐蚀会发生在远离两种金属接触处。
电偶腐蚀的强度与相接触的金属相对表面积有关。大阴极和小阴极相联接会 加剧电偶腐蚀而引起比较活泼的金属急剧溶解。相反的情况下产生的电偶电 流很小。溶液的导电性和温度将加速电偶腐蚀。腐蚀抑制剂有助于降低腐蚀 严重性，但常常不能排除电偶腐蚀。
以上电厂均为机组商业运行后半年或一年左右 即发现机组结垢现象。
而以上电厂中另两台600MW机组投产后虽然尚 未停机检修，但有关数据已显示出其具有结垢 趋势。
除此之外，皖南、皖北还有4台300MW及以下 机组也发现了不同程度的结垢情况。
凝汽器水室结垢情况
水垢危害
垢的导热性能很差，导热系数通常不超过 1.16w/m·K，是凝汽器管材导热系数的几十分之一。
循环冷却水系统的沉积物及其控制
一、水中形成的沉积物 （1）水中的盐类 （2）水中的污泥 （3）空气中生成的污泥 （4）与系统相关的沉积物 二、水垢析出的判断 三、控制方法 四、沉积物控制剂
补充水处理不好
固体悬浮物和胶体 泥砂、尘土、碎屑等
循环水系统
冷却塔的洗涤作用 灰尘和细菌
金属的腐蚀
铁的氧化物 或氢氧化物
（2）聚合物沉积控制剂 配伍性：缓蚀阻垢剂与杀生剂、缓蚀剂和分散剂 高效性：高效的缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂 强分散性：如污循环的运行
（3）多价螯合剂、络合剂及低限抑制剂 （4）清洗：停机、不停机化学清洗 （5）机械清除：排污（潜水泵）
（1） 络合剂 （2） 聚磷酸盐 （3） 膦酸酯 （4） 膦酸盐 （5） 膦羧酸 （6） 聚羧酸 （7）POCA （8）聚天冬氨酸
图3 敞开式循环冷却水系统
1-补充水（M）；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环 水泵；5-渗漏水（F）；6-冷却水；7-冷却用换 热器；8-热水（R）；9-排污水（B）；10-蒸发 损失（E）；11-风吹损失（D）；12-空气
水冷却的原理
❖ 水的蒸发散热 水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空
疏松垢下的点蚀
点蚀
选择性腐蚀
合金中的某一种元素首先被侵蚀，从合金主体中被浸提出。 A.脱锌腐蚀 含铜量小于85％的黄铜会发生一种特殊的腐蚀形态，称之为脱锌。这种选择性地除去锌，遗留下来
的是没有结构强度的海绵状铜的沉积物。表面呈淡红色，而不是黄色。 一般认为是铜和锌都溶解，然后铜再沉积。全面受到腐蚀的地方称之为层状脱锌，深的小孔状腐蚀
图1 直流冷却水系统
2 密闭式循环冷却水系统
冷却水密闭循 环，并交替冷却和 加热，而不与空气 接触。水的再冷通 常通过另一台换热 设备用其他冷却介 质冷却的。一般用 于发动机、内燃机 或有特殊要求的单 台换热设备。
图2 封闭式循环冷却水系统
3 敞开式蒸发系统
冷却水通过热 交换器后，水温 提高成为热水， 热水经冷却塔曝 气与空气接触， 由于水的蒸发散 热和接触散热使 水温降低，冷却 后的水再循环利 用。又称为冷却 塔系统。
称之为栓状脱锌。铜质的堵塞物时常充满蚀孔，但很多堵塞物从蚀孔中冲洗掉。蚀孔完全穿透管壁 是常见的。通过红色的再沉积铜和黄色的黄铜对比容易识别这两种形态的脱锌。 蚀孔一般沿着重力方向发展，在水平管道的底侧更经常地发现蚀孔。影响小孔腐蚀的因素包括氧浓 度差、金属活性差(电偶腐蚀)、盐浓度差、pH差、流速差、金属表面状态差和温度差等。 点蚀深度与大阴极和小阳极的面积比率成正比关系。 点蚀系数：点蚀深度对平均腐蚀深度的比率值。
气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，使水汽从水 中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。 ❖ 水的接触传热
水面与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量 传到空气中去，水温得到降低。温差愈大，传热效果愈好。 ❖ 水的辐射传热
不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传 播热能的现象。
常见冷却塔形式
生物粘泥
氢氧化锌 有机磷酸钙
碳酸钙、氢氧化镁 磷酸钙、硅酸钙等水垢
微生物繁殖 药剂的稳定性
冷却塔的曝气 溶度积效应 钙镁盐的反温度效应
循环冷却水系统中污垢 的来源示意图