化学清洗:
化学清洗方法是通过化学药剂的化学作用,使被清洗设备和管道中的沉积物溶解、疏松、脱落或剥离的一种清理方法。一般来说,化学清洗的方法不仅能去除系统中的污垢,而且能去除各种结垢物、金属腐蚀物和生物粘泥。化学清洗方法适用于立式和卧式壳管式冷凝器。
1、连接水泵:将水管与循环水泵连接,注意水泵进出水接管方向,确保循环水在壳管内方向为“下进上出”。水泵连接管接口可选择在压力表、温度计、排污管等位置,也可自行开孔。
2、粘泥剥离:计算循环水量,根据循环水量计算加药量,按1吨水投加600~800g的比例进行粘泥剥离剂添加(以康星品牌为例),开启水泵循环4小时,循环过程中及时清理剥离出来的悬浮物。
3、除垢:投加除垢剂(钙尔西康)前检测循环水ph值,用于对比清洗前后ph值变化;根据循环水量,按1:10到1:20比例投加除垢剂,为防止除垢剂反应速度过快阻塞系统,可以将除垢剂分3~4次间隔20min加入;循环4~8小时,循环过程中注意检测循环清洗液ph值,若检测ph达到4~5左右,再次加入少量除垢剂后变成红色,则表明清洗干净。
4、漂洗:主洗除垢结束后,用清水反复清洗壳管,直到冲洗干净至接近中性(ph=6.5±0.5)且循环水清澈为止。
5、预膜钝化(也可在开机后):预膜前确保水系统清洗,根据循环水量加入预膜剂,按1吨水加入预膜剂A剂和预膜剂B剂各1L,分多次投入。投加过程中需检测ph,通过加药量控制ph值在6.5±0.5。
6、清洗验收:清洗完成后,开机运行,机组负荷加载到80%以上运行两小时后,检查对应壳管端温差,若端温差不2℃,表明清洗效果良好。
注意,清洗操作人员为维保人员,清洗不当带可能会损坏设备。后我们来看两个案例:
循环水水质控制
对循环水水质应定期监督测量,根据水质情况采取控制浓缩倍数,加入杀菌灭藻剂、阻垢剂、粘泥剥离剂等有效措施循环水品质符合DL/T932《凝汽器与真空系统运行维护导则》中“不同材质凝汽器冷却管的水质要求”。
控制案例一:采用中水作为循环水补水的处理工艺。城市中水作为循环冷却水面临水质差,暂硬较高,含有氨氮、磷酸盐及微生物污泥等污染物质,容易导致冷却水系统化学与生物结垢,以及造成设备腐蚀等问题。国内外常用的中水回用处理技术有单纯过滤处理、石灰凝聚澄清过滤处理、吸附氧化处理及膜处理工艺。仅采用简单过滤及消毒处理是不适应水质控制需要的,较适宜的方法基本为石灰软化混凝澄清过滤工艺或预处理加超滤加反渗透的膜处理工艺。采用石灰深度处理工艺用于循环补充水,配合加酸加阻垢剂可以达到系统防垢要求,但一般浓缩倍率不能太高,对凝汽器管的选材和循环水系统的防腐工作要求较高。膜法处理中水用于循环水补水其处理效率和技术优势十分明显。营口热电厂在膜法处理设备投运前,循环水质很差,凝汽器管结垢严重,被迫进行化学清洗,膜处理设备投运后,循环水质明显好转,凝汽器端差得到有效控制。
控制案例二:某电厂循环水质恶化的原因分析。淮浙煤电凤台电厂2×600MW机组循环水主水源为淮河水,主要处理工艺为加水质稳定剂和杀菌剂联合处理,正常运行浓缩倍率为2.5-3.5。2008年9月中旬后,两台机组循环水质恶化,#2机组更严重,浓缩倍率达到3.72,有严重结垢倾向,浊度、碱度超标,钙离子达到上限。分析原因一是冷却塔进水管径偏小,电动调节阀阻力大,导致冷却塔补水不足,被迫减少排污,使循环倍率升高;二是仅#1塔有四台深井水泵作为补充水,但两个塔的连通阀未开启,导致#2塔水质更差;三是紧急开启#2塔补水旁路阀直补淮河水,循环倍率虽下降,但浊度增加;四是循环水排污采用溢流方式,塔底淤泥不能排掉,造成浊度增加。采取对症措施后得到缓解。
控制案例三:大唐国际唐山热电厂的综合控制措施。提高循环水的浓缩倍率可以从以下几个途径达到:1)采用的阻垢缓蚀剂,控制有机磷含量。2)加酸降低碱度。3)降低补充水的硬度和碱度(石灰处理或弱酸阳离子交换处理)。该厂采用地表水作为补充水,凝汽器采用316L不锈钢管,主要措施有:循环水处理采用加阻垢缓蚀剂及加酸方式,在这种处理方式固定的前提下,如果补充水氯离子、硬度和碱度降低,可以适当提高浓缩倍率;如果补充水氯离子降低,而碱度、硬度没有降低,需仍按原浓缩倍率控制;合理控制循环水有机磷含量(阻垢剂加药量)及碱度,可以有效控制循环水结垢趋势,同时加强循环水电导率的监督,控制循环水对系统的腐蚀,针对凝汽器碳钢部件加碳钢缓蚀剂;加硫酸降碱度可以提高浓缩倍率,减少系统结垢,但应考虑硫酸盐对水泥构件的腐蚀,硫酸根控制不超过600mg/l;适当添加杀菌剂和粘泥剥离剂;注重胶球系统的运行维护,关注供热期循环水流速较低时凝汽器管结垢和垢下腐蚀问题。
控制案例四:伊敏电厂优化水质混合试验,提高浓缩倍率。电厂煤矿疏干水、红花尔基水库水、中水、三期生产、生活污水均作为循环水实给水,水质较复杂。电厂与西安热工院合作完成#1-6机组提高循环水浓缩倍率试验工作,实现浓缩倍率由原来的3.5提高到5.5。
水处理剂是指用于水处理的化学药剂,广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业,以达到节约用水和防止水源污染的目的。
水处理剂包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂、离子交换树脂、净化剂、清洗剂、预膜剂等。
根据不同的用途和处理过程划分,水处理剂的主要类型有:
反渗透纯水系统水处理制剂:采用具有良好的协同处理效应的复合制剂,能有效防止水垢、微生物粘体的形成、提高系统的脱盐率、产水量;延长RO膜的使用寿命。
循环冷却水处理:冷却水塔、冷水机台等设备处于佳的运行状态,有效的控制微生物菌群、抑制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀。达到降低能耗、延长设备的使用寿命的目的。专案制定水处理方案,采用的复合水处理制剂及完善的技术服务体系。
杀菌灭藻剂
锅炉水处理制剂,采用具有良好协同处理效应的复合制剂,防止锅炉的腐蚀与结垢,稳定锅炉水质锅炉的正常运行,降低锅炉本体的消耗、延长其使用寿命。
中央空调水系统的水质处理
中央空调的循环冷却水处理的程序可分为三步:
1、清洗
使用的分散剂、渗透剂、清洗剂等,清除系统内的淤泥、悬浮物、铁锈及水垢等,达到金属表面洁净。
要清除垢层和锈层表面的菌藻粘泥层,以便在清除垢层和锈层时,清洗剂能和垢层和锈层充分接触反应。一般菌藻被杀死或被抑制其生命活动后,菌藻的生物附着力降低或消失。如果再加上药剂特有的去污能力,就更容易使淤泥剥离,被水流带到水池沉淀后清理。选择适宜的杀生剂和剥离剂,对迅速剥离菌藻淤泥层是很重要的。-906杀菌剂除具有杀菌灭藻作用外,还有一个重要的作用就是对菌藻粘泥层的剥离作用。
在菌藻粘泥层清除后,就可以用低浓度的酸液加适量的缓蚀剂直接清洗锈层和垢层。由于系统内部有铜管,故在清洗时应添加铜缓蚀剂、硫脲一类的有机抑制剂,以抑制铜离子的腐蚀。也可用复合清洗剂加铜缓蚀剂直接进行清洗。
在以上两步的清洗中,可以在不停机的情况下,将药剂直接从凉水塔加入到运行的冷却水中进行循环清洗。清洗结束后,要对系统中的冷却水进行置换并冲洗系统中的赃物。
2、预处理
清洗后,系统内金属表面被活化,极易产生二次浮锈和结垢,因此进行预处理。
预处理是在控制一定的水质条件下(如钙离子浓度、PH值、碱度等),向水中投加的预处理药剂,在较高的使用浓度下进行循环,使设备和管网的金属表面形成一层致密而完整的保护膜,以降低系统在运行中的腐蚀。-108是常用的预处理药剂。
新建5号循环水场是千万吨改扩建配套工程,主要为千万吨改扩建的新区生产装置提供循环冷却水。新循环冷却水系统在正式投用前进行人工清扫及水冲洗,去除浮锈、油脂、污垢、泥砂、碎屑杂物等杂质,然后进行循环水管网系统的化学预膜,在冷却水中加入高浓度的缓蚀剂、杀菌剂、粘泥剥离剂、消泡剂等,使换热设备及输水管线表面形成一层完整的沉积膜,防止水中腐蚀性物质对金属的侵蚀,起到保护作用,清洗预膜成功与否直接关系到生产装置换热设备的使用寿命。
清洗预膜前,华北石化公司技术人员制定了详细的清洗预膜方案,规范了每一项操作的具体步骤和注意事项,具体到循环水泵的阀门开度、塔池及吸水池的液位上下限、出水及回水的压力、所投加化学药剂的种类及数量、水质监测项目及分析频次等都做出了细化规定,同时对岗位员工进行了相关培训。在预膜过程中,岗位员工严格按照操作规程进行操作,并穿戴好防酸碱安全防护用品,防止被所投加药剂的腐蚀性灼伤,安全平稳操作。
此次清洗预膜工作历时四天完成,经检测预膜效果良好。
微生物在冷却水系统中的大量繁殖,会使冷却水颜色变黑,发生恶臭,污染环境,同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低,木材变质腐烂。粘泥沉积在换热器内,使传热效率迅速降低和水头损失增加,沉积在金属表面的粘泥会引起严重的垢下腐蚀,同时它还隔绝了药剂对金属的作用,使药剂不能发挥应有的缓蚀阻垢效能。
所有这些问题导致冷却水系统不能长期安全运转,影响生产,造成严重的经济损失。
因此,微生物的危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害是一样的严重,甚至可以说,三者比较起来控制微生物的危害是首要的。在实际运行系统中,为直接有效的方法是投加杀菌剂控制系统中的微生物。