循环冷却水系统精选(九篇)

第1篇：循环冷却水系统范文

关键词：冷却塔防冻措施；冷却塔设计选择；循环冷却水系统设计；排水系统设计

中图分类号：F4 文献标志码：A文章编号：1673-291X（2010）25-0209-01

在秋冬交替的季节，雨雪水白天沿井盖流入井内保温盖，晚上温度降低后冻结，第二天地面上融化的雪水又流下来晚上又冻结，反复几次，便将保温层冻成大冰块，与四壁冻结在一起，要打开井盖和保温盖非常困难，这种情况根本无法满足灭火要求。如果要解决以上问题，笔者认为，应从以下两个方面考虑。

一、循环冷却水系统的设计

1.冷却塔防冻措施。气候寒冷地区冬季运行的冷却塔往往会发生结冰现象，严重结冰不仅封堵了进风口甚至造成淋水填料局部或全部倒塌。寒冷或严寒地区的冷却塔，根据具体条件，宜采取下列措施：（1）在进风口上缘设置向塔内喷射热水的喷水管，喷射热水的量，可按冬季设计水量的20%～40%计算。（2）在塔的进水干管上宜设能通过部分循环水的旁路水管至集水池，旁路水量占冬季运行循环水量的大部分或全部。（3）配水系统宜采用分区配水，冬季可加大淋水填料部分的淋水密度。（4）机械通风冷却塔可采取停止风机运行、减小风机叶片的安装角，或采用变速电动机以及允许倒转的风机设备等措施，风机倒转时间一次不超过30min，以防风机损坏和影响冷却。（5）为防止冷空气侵入塔内造成淋水填料结冰，可在冷却塔的进风口设置挡风板，这是目前比较有效的防冻措施。大型风筒式自然通风冷却塔应配备摘、挂挡风板的机械设备。（6）当塔的数量较多时，可减少运行的塔数，将热负荷集中到少数塔上或停运风机，提高冷却后水温以防止结冰。停止运行的塔的集水池应保持一定量的热水循环或采取其它保温措施。（7）逆流式自然通风冷却塔的进风口上缘内壁宜设挡水檐，檐宽宜采用0.3～0.4m，檐与塔内壁夹角宜为45°～60°。（8）机械通风冷却塔的风机减速器有油循环系统时，应有加热油的设施。（9）冷却塔的进水管道，出水管道应有防冻放水管，或其它防冻措施。

2.冷却塔设计选择。循环冷却水系统冷却塔设计选择时，必须明确有关气象参数，包括干、湿球温度或相对湿度，大气压力，风向、风速及冬季最低温度等。空气干、湿球温度一般以近期连续不少于五年，每年最热时期（3个月）的频率为5%～10%的昼夜平均干、湿球温度作为设计依据。

3.循环冷却水系统设计。对于空调制冷机组循环冷却水系统，冬季系统不运行，要求冬季停止运行后将管路中水放空，特别是室外明露管道，以防冰冻。

对于工业建筑的工艺设备的循环冷却水系统，设计时特别要注意冬季的防冰冻问题。

室外埋地冷、热水池应有防冻措施，水池应覆土保温，池顶覆土深度尽量在冰冻深度以下，确保水池溢流水位在冰冻线以下，水池人孔设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖国标97S501-1-64。有条件时冷热水池可设在室内。

冬季冷却水系统运行时管路一般不会冰冻，晚上停止运行后容易冰冻，设计时管道尽可能走室内，尽量减少室外明露管道，为防止冷却水系统停运后冰冻而造成较大的损失，循环管路上设放空阀，晚上停止运行时将室外明露管路（包括冷却塔集水盘）中的水放空，以防止冰冻，白天正常使用，冷却塔可配用双速电机，根据冷水管温度情况，确定启用高速或低速电机。

系统加设旁通管将热水泵出水直接回冷水池，冬季气温很低时，可根据冷水管温度情况，打开旁通管，不使用冷却塔或部分水量经过冷却塔，此时室外明露管道中的水仍需的放空。

二、排水系统的设计

室外无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道，宜埋设在冰冻线以下，并应保证管顶最小覆土厚度。

由于雨水管道正常使用是在雨季，冬季一般不降雨，若该地区雨水管内不贮留水，且地下水位较深，则可将管道埋在冰冻线以上，但同时应满足管道最小覆土厚度的要求。一般情况下，室外雨水管埋深要求基本同污水管，有困难时可适当减小埋深。在冰冻深度

当采暖室外计算温度低于-10℃的地区，各种隔油池、沉淀池、化粪池人孔井均应做保温井口或采取其他保温措施，且须采用有覆土形式，水面须在冰冻线以下。一般在人孔处设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖详见国标97S501-1-64，及各构筑物标准图。

第2篇：循环冷却水系统范文

[关键词]循环冷却水；处理；控制；节约

中图分类号：TQ085.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0125-02

1 引言

化工、电力等行业涉及的水换热装置种类多，数量大，为了有效节约水资源，普遍采用循环水作为热交换介质。在工业循环水系统的设计过程中，贯彻节能措施，开展节能设计，降低循环水系统的电耗、水耗，将有利于控制整个系统的能耗，对于节能减排具有积极的意义，但是对于成型已经使用的的循环水系统，节能改造限制较多。在循环水的使用过程中，往往发生系统腐蚀、结垢情况，此外由于长期循环使用，如控制不当，生物粘泥衍生、菌藻类滋生过多，还易造成换热器堵塞，恶化水质，长期运行下，缩短设备使用寿命，影响正常生产。为减少此类危害，使系统安全可靠地运行，国内外采取投加缓蚀阻垢剂及杀菌处理方式，防止运行中出现的系统腐蚀、结垢情况。本文根据某循环冷却水系统的现有工况，探讨在不改变工艺运行的情况下，应采取的管理态度及探索合理的运行控制方式，以及出现特殊情况时的应对措施。

2 参照系统概况

循环水系统为敞开式，设计循环水量20000m3/h。循环水设计给水压力≥0.4MPa、温度32℃，回水压力≥0.2MPa、温度42℃。

循环水处理工艺操作控制，根据循环水水质标准、补充水水质指标、浓缩倍数、热交换设备对污垢热阻值和腐蚀率的要求，保证水质符合要求，满足生产用水需要，同时还要考虑到保护环境、节约用水用电、效益最大化。

2.1 循环水系统装置关系

循环冷却水系统划分为1个主流程和旁路水处理系统、加药系统、杀菌处理、监测换热系统共4个相关系统，4个相关系统即为循环冷却水处理内容。参见图1。

2.2 循环水系统主流程

原水由原水或煤矸水给水管道进入吸水池，通过循环水泵加压后进入循环冷却给水管道，供应工艺装置区冷却用水。循环冷却回水通过循环水回水管道大部分上冷却塔均匀分布于填料层，在填料中自上而下经过空气冷却降温约10℃后汇集塔底集水池，另一路经旁滤器处理后回流到吸水池，再经循环水泵送往用户，如此不断循环。

由于循环水系统本身的排污、蒸发、风吹、渗漏损失，由原水或煤矸水进行补充。保证吸水池液位正常。

为了保证冷却水水质稳定，减轻循环水系统热交换设备的结垢与腐蚀，循环水系统设置了投加缓蚀阻垢剂装置，向循环水中连续投加缓蚀阻垢剂。为了防止循环水系统菌藻类的滋生，对循环水每天投加氧化性杀菌剂，定期投加非氧化性杀菌剂，两者交替使用。

为减少水资源的浪费，系统采用循环水排污作为二次水再利用，循环水排水经过二次水过滤器处理后进入二次水池，由二次水加压泵送往其它用户。

3 节能减排控制

3.1 浓缩倍数控制

浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值，是衡量水质好坏的一项重要指标。敞开式循环冷却水系统在运行过程中有蒸发、风吹、渗漏、排污四种水量损失，这四种水量损失的总和由原水补给。系统运行平衡时，补充水带入系统的盐量等于损失水量带出系统的盐量，蒸发损失并不带走盐量，即：

为了控制结垢，应使循环冷却水的碳酸盐硬度小于极限碳酸盐硬度。当补充水的含盐浓度不变，如果不加限制地降低浓缩倍数即通过增加排污水量和补充水量的方式降低循环冷却水的含盐浓度，虽然可以有效地控制结垢，但水处理药剂的效能得不到充分发挥，同时增加了原水消耗及排污量，相当于多项消耗费用同时支出，是极不经济和合理的运行方式。

浓缩倍数过高，水的结垢倾向会增大，结垢控制及腐蚀控制的难度会增加，水处理药剂在水中存留时间长会失效，不利于微生物的控制，故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。

以循环冷却水量10000m3/h、水温差10℃为基准，在浓缩倍数为1.5～10.0的范围，分别计算系统的排污水量、补充水量，详见表1。

浓缩倍数在1.5～3.0的范围，排污水量、补充水量的减少趋势明显，而在3.0～10.0的范围则不明显。可见，适当提高浓缩倍数，可以降低排污水量、补充水量。但是，如果过高地提高浓缩倍数（≥4），不仅节水效果有限，而且使循环冷却水的硬度、碱度、氯离子（Cl-）的浓度过高，水的结垢倾向大大增加，腐蚀性大为增强，极大地提高了水质稳定处理的难度，阻垢缓蚀剂的投加量亦很大。综合考虑，浓缩倍数最合理取值在3.0左右。依据补水水质情况，选用90%以上浓度的工业硫酸作为降低浓缩倍数提高时，降低其碱度的操作方式。

这需要平时及时掌握浓缩倍数，不断调整补充水量，控制好硫酸的投加。由于旁滤器为重力无阀过滤器，可自动反洗，所以无需对循环水系统经常进行强制排污，如果工艺控制得当，可极大节约多方面消耗费用。

3.2 旁路水处理系统

循环冷却水在循环过程中，由于受到污染（如空气带入的灰尘、粉尘等悬浮固体物，换热设备的渗漏而带入的污染物如油及其它杂质）使水质不断恶化，另外，由于水质的浓缩而引起某一项或几项成份超出允许值。对循环回水分流出的旁路水进行相应处理，可以维持水质指标在允许范围之内。旁路水处理还可以适当降低对补充水水质的要求，减少排污和补充水量，从而保护环境、节约用水。旁流水处理的目的是保持循环冷却水水质，使系统在满足浓缩倍数的条件下有效、经济地运行。

本系统对于旁路水处理是利用16个重力无阀过滤器，除去水中悬浮物及个别杂质。

该过滤器在运行中虽然具有操作简单，自动反洗的优点，但运行几年后，如不经常维护，不定期强制反洗，粘泥与滤料日积月累互相包裹，当发现设备自动反洗频次增加或反洗后不能停止的状况时，再进行强制反洗已于事无补了，这时应安排检修设备，清洗滤料才能解决问题，不紧影响到循环水系统的水质，也增加了检修费用和不必要的排污损失。对此应确定强制反洗的频次，在原始开车时就应累计运行经验，并适时调整强制反洗的周期，同时及时处理设备设施暴露出的问题，保证设备设施运行良好。

3.3 加药系统

为了控制循环冷却水流经的管道、换热设备的结垢、腐蚀，应对循环冷却水投加阻垢缓蚀剂。

为了保证循环水系统控制指标值稳定，系统采用计量泵连续投加的方式，只需调整计量泵冲程控制加药量，药剂加入到集水池底。

系统运行过程中的风吹损失、排污损失均会带走部分药剂，而进入系统的补充水不含药剂。因此，应不断向循环冷却水中投加药剂，使药剂浓度相对恒定。由于阻垢缓蚀剂黏度大，需要对其用水稀释，浓度过大，极易造成水质指标上下浮动大，浓度过小，紧急情况下不能满足水质指标控制要求。总之，水质指标不管发生什么形式的变化，药剂的消耗量都会增加，维持指标稳定，不仅要保证水量平衡，还要保证药剂投加量稳定。在长期的运行中，总结出的药剂浓度稀释比，不能随意更改，以免造成工艺控制指标不稳，不仅增加了人员操作频次，增加药剂消耗量，还会影响到生产系统换热设备安全稳定运行。这需要我们的操作人员做到精心操作，关注水质控制指标的变化情况，适当调整，力使各方面工作协调平衡。

为阻挡大体积的杂质吸入循环水泵，影响循环水泵的安全运行，堵塞换热设备，集水池与吸水池之间设立了隔网，当杂物多到一定程度阻挡水流，集水池的水将不能顺利流入吸水池，一方面使格网两面水位落差大，给人以吸水池液位低，需增加补水量的假象，另一方面，当落差达到极限时，水将由吸水池溢流口流出，加入集水池的药剂还未进入吸水池进行循环就已从溢流口排出。所以应定时观测隔栅两面水位落差，及时清理第一道隔网，减少药剂浪费和原水消耗。

同时还应观察格网上杂质的成分，追踪杂质的来源。如果都是藻类成片脱落造成，就应当适当增加杀菌剂投加量，抑制藻类滋生带来类似问题。其次是周围环境的影响，保持环境清洁，以免大风将质量轻的物品吹到水池内。因为人为因素和设计问题造成的，如周围种植阔叶型树木，大风将树叶吹落到水池内造成格网和换热设备堵塞，应及时将树木更替为针叶型数目，例如松树，不仅美化环境，还不会对循环水系统造成影响。填料破碎成片脱落造成格网堵塞，应及时检查冷却塔填料损失情况，进行修补，保证冷却塔换热效率。

3.4 杀菌处理

控制敞开式循环冷却水系统的菌藻繁殖，是循环冷却水处理的重要内容。藻类通常在冷却塔和冷却塔集水池受阳光照射的地方大量繁殖，并附着于塔体和池壁上，干扰空气和水的流动，降低冷却效率。脱落的藻类进入管道而沉积，附着在热交换设备器壁上形成污垢，降低传热效率，增加水头损失。同时，藻类是细菌的食物，促使细菌繁殖，加剧腐蚀过程，危害很大。

用三氯异氰尿酸杀菌，能够与较多阻垢、缓蚀剂配合使用，彼此干扰少，杀菌效果好，一般采用直接投加至冷却塔集水池与吸水池之间水流速较快的过水廊道。

三氯异氰尿酸呈白色块剂，在水中逐渐溶解，将有效氯释放至水中，为连续杀菌方式，余氯量最佳控制值为0.2～1.0mg/L。余氯量小于0.2mg/L，投加量增加，操作管理困难，而且降低了杀灭菌藻的效果，这时应充分考虑两方面因素，药剂投加量少，或是由于水中还原性物质干扰，应改变使用非氧化性杀菌剂进行灭藻处理。余氯量大于0.5mg/L，虽然增加了耗氯量，却并没有明显提高杀灭菌藻的效果，而且会加剧金属点腐蚀。

所以依据质量分析的余氯值，调整三氯异氰尿酸的投加量或改变投加药剂的种类。杀菌效果的好坏直接关系到循环水在系统中的停留时间和使用效率。

3.5 系统监测

为了及时了解循环冷却水处理的水质状况和效果，设置水质监测项目，详见表2。

水质指标分析值可以间接反应已出现工艺问题或设备问题，通过它为我们指导操作，如工艺上调整供水平衡、药剂投加量平衡等，确定设备上需要检修的内容，使各指标值趋于一种平稳的状态，保证水质稳定。

为了解循环冷却水对换热设备的不良影响，检验循环冷却水处理效果，设置具有模拟功能的监测换热设备，可以在热流密度、壁温、材质、流速、流态、水温等方面进行与实际换热设备极为接近或相同的模拟。

由于循环冷却水的水质直接影响换热设备的换热效率、换热设备和管道的腐蚀，也影响系统的维修周期、能耗等诸多方面，因此，监测换热设备具有特别重要的意义。它可以直观地反映水质的实际状况，可以对循环冷却水系统的管理做到有据可查，可以迅速发现系统的异常，为及时处理赢得时间。

所以，应定期分析监测换热设备内放置的碳钢、不锈钢、铜材质挂片和换热管的腐蚀速率，观测结垢情况，准确把握循环冷却水系统的腐蚀、结垢趋势。

4 结论

综上所述，循环水的运行要达到高效运行，关键在于找出工艺运行的最佳方案，依靠人员认真务实、精心操作的工作态度，严格控制水质指标，不但能够节省水、药剂、设备检修等方面的资金费用，同时也能够节省人力，一定程度上降低了人员操作频繁而造成的事故风险率。

参考文献

[1] 金熙，项成林，齐冬子.工业水处理技术问答.北京：化学工业出版社，2003

[2] 《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-1995.

[3] 《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102-2003.

[4] 刘稚红，董滨.循环冷却水系统中生物粘泥的控制途径.中国给水排水，2008：22-26.

第3篇：循环冷却水系统范文

关键词：核电站 循环冷却水 地连墙 防波堤 中隔堤 护岸

1　工程特点及组成

岭澳核电站毗邻已建的大亚湾核电站东侧约1 km的岭澳村，共分两期，总规划容量为4×1000 mw?。一期工程为2台1000 mw压水堆核电机组，排水量95 m3/s。两期完成后4台机组排水量共220 m3/s(其中考虑厂区洪水量30 m3/s)，加上大亚湾核电站，系统总排水量为315 m3/s 。大亚湾核电站建造时没有考虑后续工程，且大亚湾核电站的循环冷却水和低放射性排水流经岭澳核电站的取水前沿海域。而大亚湾海域属于弱潮流海区，两厂址附近海域为潮流辐聚辐散处。因此岭澳核电站的循环冷却水取排系统设计具有下面的特点和要求： ①设计须同时考虑两期工程的取排水需求； ②由于厂址区域潮流特点，岭澳增加的220 m3/s流量不能影响大亚湾的取水条件，以确保大亚湾核电站的安全、经济、满功率发电的运行要求； ③大亚湾核电站的温排水通过岭澳核电站取水口前沿时，岭澳核电站的取水水温、流速、水面波动均要满足设计要求。岭澳核电站的取排水设计要考虑防渗隔热要求。取排水系统主要由防波堤、中隔堤、取排水交叉渡槽、护岸等构筑物形成的取水渠道和排水渠道组成。

2　设计标准

(1)核岛重要生水（用于核反应堆设备的循环冷却水）的设计水位(根据核电厂安全导则确定)：设计高水位(10%超越天文潮高潮位+可能最大风暴潮增水)等于+6.35 m 珠江口海平面标高(prd)；设计低水位（10%超越天文潮低潮位+可能最大风暴潮减水+安全裕度）等于-3.50 mprd。

(2)常规岛循环冷却水设计水位：设计高潮位(百年一遇高潮位)等于2.89 mprd；设计低水位（百年一遇低潮位）等于-2.18 mprd。

(3)核岛循环冷却水设计水温：设计基准水温30.8 ℃?；设计最高水温34.5 ℃；设计最低水温11.0 ℃?。

(4)常规岛循环冷却水设计水温：设计基准水温23.0 ℃；设计最高水温33.0 ℃。

(5)其它要求：①满足泵房前池水面波动不大于0.3 m的要求,以保证有一个很好的流态； ②为防止漂浮物及鱼类进入渠道，取水头部处流速接近海流流速，理论断面处（相应百年一遇低水位条件下，取水头部入口处的过水断面）渠道平均流速不大于0.2 m/s。

3　循环冷却水取排系统的平面布置原则

滨海核电站的循环冷却水取排系统属于大型海域工程,结合岭澳核电站工地的现场情况,在循环冷却水取排系统的设计上主要遵循下列原则：

（1）平面布置应以核电站总体规划为基础，结合当地的风、浪、流、泥沙（风和浪影响各构筑物结构的安全设计标准，海流影响取水头部与排水口的平面布置，泥沙含量影响循环冷却水取排系统的设计流速）等自然条件，远近结合，统筹兼顾，与陆域设计协调，充分体现技术先进、安全可靠的设计指导思想。

（2）布置方案的重点应放在如何减少两座核电站的温排水对取水温升的影响问题上。取排水口、取排水渠道的位置、型式、朝向应以循环冷却水模型试验、局部整体模型试验和泥沙淤积分析为根据，合理布局，满足取排水工艺要求，有利于安全使用。

（3）进水渠的长周期波动对循环水联合泵站的安全不能造成影响。

（4）因为核电站排洪沟的水直接排入循环冷却水的排水渠中，为了不影响已经投产的大亚湾核电站的安全运行，所以设计时需保证在百年一遇高潮位+2.89 mprd 和百年一遇洪水相叠加时，排水渠涌高不超过大亚湾核电站的排水虹吸井的自由流水位+3.15 mprd。

（5）因交叉渡槽位于大亚湾核电站的排水口位置，所以无论采用陆上施工还是水上施工，交叉渡槽的施工应对大亚湾核电站的排水影响最小。

按照以上的原则，岭澳核电站的取排水系统选取了西取东排的方式，即岭澳的取水放在厂区海域西侧，而排水将岭澳和大亚湾合二为一，经过岭澳取水口向东排放，取排水系统的平面布置见图1。

4　试验分析工作

4.1　循环冷却水取排系统方案试验研究

4.1.1　研究目的

图1　取排水系统平面布置

分析大亚湾核电站的温排水对岭澳核电站进水的影响，选择排水方案。在取排水总体布局确定后，通过优化试验确定排水渠的长度、排水方向、排水渠断面、流速以及4 ℃温升线分布图，提出最终方案，为工程设计及编写安全分析报告、环境影响报告提供依据。

4.1.2　研究手段

二维数值模拟计算，全潮整体物理模型试验，近区物理模型试验。

4.1.3　结论

推荐采用明渠西取、两核电站排水合并后向东排放的取排水布置方案。试验表明该方案两核电站的温排水对它们的取水口头部水温都不产生干扰，能有效利用潮流运动特性，将温排水扩散到较远的区域，取水温度低，对环境也有利。

4.2　取水头部与进水明渠波浪模型试验

4.2.1　试验目的

验证取水布置方案泵房前池的波浪扰动及取水流速是否满足要求，推荐取水口的合理布置方案。并通过取水头部进水明渠最终布置方案的长周期水面波动的试验研究，确定取水口防波堤和北导堤的最终长度，验证长周期波对厂区安全的影响。

4.2.2　主要结论

（1）无论在小风区南风向，还是东南风向百年一遇大浪作用下，泵房前池水面波动均小于0.3 m。

（2）取水头部底宽150 m时，4台机组同时运行，在百年一遇低潮位时，进水口的平均流速小于0.2 m/s。

（3）由于大亚湾防波堤绕射波的影响，在东南风向浪作用下，泵房前池水面存在明显的长周期波动，平均升降幅度为1.06 m。因此，在7 m高程的厂区护岸上需加筑1.2 m高的挡墙。

（4）取水口采用双堤是必要的。

5　排水渠设计方案优化

核电站的循环冷却水排水受到温度与低放射污染。这种温排水有可能通过排水渠两岸渗入或者将温度传入取水渠道和取水头部的附近海域，对循环冷却水的取水造成温度与低放射污染。所以排水系统的防渗隔热的问题是设计的重点，而解决此问题的关键在于排水建筑方案的选择。在初步设计阶段，综合考虑各种因素选用了箱涵方案。后经多次设计优化，最终采用了地连墙明渠方案，现分别对两种方案的优缺点给予介绍。

5.1　箱涵方案

箱涵方案的最大优点是防渗性能好，可以防止大亚湾的低放热水进入岭澳的取水明渠。如果低放热水进入取水明渠，会给核岛重要生水水泵及其它设备和相关系统带来低放污染，而且使核岛重要生水取水温度超过设计温度，将直接危及核反应堆及整个电厂的安全。但是，箱涵方案也存在下列问题：

（1）在设计高水位（+2.89 mprd，百年一遇高潮位）时，不能满足大亚湾核电站排水口虹吸井的自由出流，须对其进行改造。

（2）从施工角度看，箱涵方案须有特大吨位的半潜驳预制。箱涵安装也须在水下进行，工期长，接头止水难度大，施工质量难以保证。

（3）箱涵须设计检修闸门和人孔，运行管理复杂。

5.2　地连墙明渠方案

地连墙明渠方案是一种设计创新，它打破常规的设计理论，在防波堤上设置了柔性地连墙。该方案的优点是增加了过水断面，降低了水位壅高，使最高设计水位不再对大亚湾核电站的排水虹吸井自由出流影响，在运行和检修方面也有很大的优越性。另外，由于柔性地连墙的防渗隔热效果较好，排水口又远离取水头部，所以排水口不需要做特殊的处理，可采用自由排放。这种方案也为干施工方案提供了可能性。地连墙明渠方案的技术难点：

（1）防波堤的波浪稳定性：在防波堤的设计理论上，堤心要求有较大的透水性，以减少波浪反射对坡面稳定的不利影响。而此方案在防波堤上设计了柔性地连墙，与防波堤设计原理是相反的。

（2）柔性地连墙的抗震强度与稳定性：防波堤抗震设计标准为ⅱ类抗震物项设计，ⅰ类抗震物项校核。柔性地连墙的作用是防渗，在地震工况下，其强度及稳定性是重点关注的问题。

（3）施工的可行性：防波堤上设置地连墙是首创，在含有大块石且空隙率很大的防波堤上挖槽、成孔、漏浆情况也无先例可以借鉴。

6　各构筑物的设计

6.1　防波堤

防波堤作为两座核电站的热水和低放废水的排水渠导流堤，防止热水和低放废水直接沿流程渗入大海；同时也用于保护中隔堤、厂区护岸、取排水交叉渡槽及联合泵房的安全，并保证联合泵房取水不受波浪影响。

防波堤采用柔性地连墙防渗，地连墙底标高?-15.0 mprd?左右,顶标高4.7 mprd，厚0.8m，位于防波堤内侧中部。根据陆上施工方案渗流及稳定模型试验论证，在施工期渗流量为0.020 1～?0.131 4? m3/(d·m)。而根据干施工基坑抽干水后现场检查，柔性地连墙没有发现明显的渗水情况。在正常使用期间，由于排水渠内外水头差很小，所以渗流量会更小。

6.2　中隔堤

中隔堤位于防波堤和厂区护岸之间，与厂区护岸和防波堤一起共同组成取排水明渠，防止冷热水短路。并作为防浪墙的第二屏障，保证联合泵房取水不受波浪影响。

中隔堤整体设计要求在设计水位及校核水位下，各部位均稳定；在dbf水位（6.35 mprd ，设计基准洪水位）下。中隔堤堤面允许有一定位移，但不丧失防浪隔热的基本功能。中隔堤及地连墙均为干式施工。

中隔堤的渗漏采用钢筋混凝土地连墙防渗，地连墙底标高-13.0 mprd左右，顶标高为3 mprd，厚0.6 m，设在中隔堤中部。地连墙根据地质条件打入粘土、粉质粘土或泥质粉砂岩中3 ～5 m，渗透系数很小，且排水渠内外水头差很小，故渗流量很小。

6.3　取排水交叉口渡槽设计

取排水交叉口渡槽采用支墩式渡槽结构，下层为岭澳核电站的取水渠道，上层为大亚湾核电站的温排水通道。渡槽总长为155.262 m，为双槽式，上层温排水通道的断面尺寸为21.8 m×8.5 m。

6.4　护岸设计

护岸是岭澳核电站的取水渠道的内边界，也是防浪的第三道屏障保护厂坪的安全。护岸的设计采用典型的块石斜坡堤，护面采用浆砌石，下设大块石棱体护脚，顶部设浆砌块石覆盖层。在堤心石内坡面设计反滤层，以避免因细颗粒的移动而造成厂区地坪的沉降。采用汽车在陆域向水域中推进的施工方式。

第4篇：循环冷却水系统范文

简介： 随着城市建设的发展， 越来越多的公共建筑内设置了中央空调系统， 循环水冷却系统成为不可缺少的部分。本文仅以珠海市珠光大厦为例，浅谈设计施工、调试运行中的体会。

关键字：循环水冷却系统 工程实例

第5篇：循环冷却水系统范文

摘 要：对于钢铁企业而言，循环冷却水在整个工艺生产中占据重要地位，对生产的运行以及设备的维护具有举足轻重的作用。循环冷却水系统具有较高的能耗，尤其是用电方面，比重较高，因此，循环冷却水系统节能问题备受关注，是钢铁企业极为关注的问题。本文立足钢铁企业发展实际，对其循环冷却水系统节能技术进行了深入探讨，提出了一些建设性的建议。

关键词：钢铁企业 循环冷却水系统 节能技术

前言：对于钢铁企业而言，影响成本的因素较多，虽然原材料价格、产品销售等占据主导地位，但是，能源消耗也产生较大影响，关乎企业盈利能力。因此，要注重节能理念的渗透，应用节能技术，切实提升企业竞争能力。面对循环冷却水系统在能耗方面的突出问题，需要重视节能技术应用，节省资源，扩大节能措施的应用范围，强化节能设计，在根本上降低水系统的电耗，实现对整个钢铁企业能耗的合理控制，强化节能减排措施的推行。

1对钢铁企业循环冷却水系统节能技术应用概括介绍

对于钢铁企业的循环冷却水而言，主要构成为直接冷却水开路循环水系统以及间接冷却循环水系统。立足间接系统，主要构成部分为敞开和密闭水处理系统。针对不同的冷却水系统，对水质提出差异性的要求，涉及诸多冷却装置，如冷却塔、冷却器、换热器等。立足常温条件，传统冷却装置能够实现循环水系统温度降低的目的，但是，在温度较高的情况下，循环冷却水温度过高的问题成为困扰钢铁企业的重要问题。另外，立足节能，循环冷却水系统中蕴含大量技术，需要进行深入分析，切实提升技术应用效率。

2对风机、水泵等进行变频改造

在当前的循环冷却水系统中，涉及大量风机和水泵设备，其处于额定功率下运行，在进行风机流量设计的时候，应用的是最大风量需求设计原则，因此，很难形成闭环的控制，忽视省电要求。另外，在调控方式、电气控制等方面都存在不合理的地方。对于风机、水泵的负载，其设计的标准是满负荷工作量，但是，并不是都处于满负荷状态下运行。因此，为了实现对节能的改善，应用变频器实现对风机和水泵负载的控制极具科学性。发挥变频器内部PID软件的作用，对电动机转速进行调节，满足水压和风压的恒定状态，保证整个系统的压力达到运行标准，满足闭环恒压控制状态，这在根本上大大提升了节能效率。另外，变频器能够满足大电动机软起和软停的目的，降低电动机故障率，设备使用周期被延长。这一技术在钢铁企业中得到广泛推广和应用。针对风机、水泵电机的变频改造，需要重视对测试、变频器选择以及使用方面的关注，以更好地提升改造效率，提高改造效果。首先，在进行系统测试的时候，要结合改造标准和要求，制定合理的参数，同时，构建更加严谨的测试方案，结合生产工艺进行合理组织安排，进行具有代表性的多次测试。其次，对于变频设备类型的选择，要结合应用环境与背景，对设备的各种性能进行考量，如速度精度、转矩等，在此基础上实现控制模式的明确，保证防护结构的合理性。再次，在应用变频器的时候，需要注意的是在变频器和电源之间安装断路器，目的是避免变频器发生故障时事态的扩大。总之，通过对风机、水泵电机变频器的改造，节能效果十分显著，对降低维修、改善等费用也产生一定的作用。

3对热泵技术应用的介绍

对于热泵技术而言，主要是借助高位能，促使低位热源流向高位热源装置，是当前水冷却系统中能效比较高的制冷和制热方式。在冬季，水体温度高于环境空气温度，借助这一时差有效提升热泵循环的蒸发能力和供暖能效。而在夏季，水体温度低于空气环境温度，因此，制冷的冷凝温度降低，冷却效果突出，整个机组的运行效率得以显著提升。在实际的应用中，水源热泵优点突出，其主要能源类型为清洁可再生能源，有利于水资源的节约，环保效果突出，满足供暖和制冷的双重需要，改进措施相对简单。与此同时，水温波动相对稳定，不会出现较大的变动，整个热泵机组的运行更加可靠与稳定，维护了系统的高效性与经济性，维护费用大幅降低，有效延长了设备的使用周期。在热泵技术应用与改善中，需要关注经济性指标，加强试验，重视对杂水质循环冷却系统的预处理，制定有效的方案。

4对冷却塔水轮机驱动改造的介绍

在钢铁企业中，比较常见的冷却设备为冷却塔。借助水轮机驱动实现对叶轮风机的替代，势十分突出，首先，能够满足节能和节电的要求。在水轮机驱动的应用下，风机部分的耗电为零。其次，能够达到环保和无噪声的标准。对于水轮机的机量转换而言，其主要完成的位置是水流道内，同时，不需要电机和减速机的支持，有力消除了低频电磁声和机械噪音。再次，凸显高效性。借助水轮机直接驱动风机，省去了减速机，同时，水流量的变化会诱发风量的变化，保证稳定在合适的气水比范畴，散热效果显著。第四，使用寿命被延长。对于水轮机而言，其结构相对简单，技术完善。第五，具有相对安全的运行环境。冷却塔自身存在漏电、爆炸等潜在危险，而水轮机不用电，避免高危环境作业，增加了冷却塔运行环境的安全性。第六，具有较强的适用性，改造费用不高。水轮机驱动改造适合于多种冷却塔，安装相对简单，对原有结构不会产生破坏，设备不需要改变，省去大量场地要求，节约了大量电能和维护支出。鉴于冷却塔水轮机驱动改造技术的优势，同时，考虑到钢铁企业生产运行的连续性需求，在进行具体改造的时候，需要关注几个问题，一方面，要考量水轮机改造之后之后能否适应较为恶劣的运行环境；水轮机驱动改造之后能否对循环水泵的电流产生影响，一旦出现改变，需要进行预防措施的制定；在水轮机改造中，还要全面考虑冷却塔中填料的布置情况，重视冷却塔的规模以及受力结构等技术问题。在整个改造中，最为关键的环节是冷却塔水轮机的改造，要立足水量稳定的前提下进行。

5冷却水温对鼓风汽轮机真空经济性影响的分析

对于鼓风汽轮机凝汽器真空的建立和形成主要分为两个组成部分，即机组的启动和运行两个阶段。在启动时期，凝汽器真空实现的目的是抽出凝汽器中的空气，真空建立的效果主要取决于抽气器的容量和性能，同时，也受到真空系统严密性的制约。在机组启动之后，一旦气体排到凝汽器，在冷介质的影响下出现冷却现象，同时凝结成水，体积被大大缩小，凝汽器成为真空环境。真空的形成实现了对机组危害的有效降低。科学的降低冷却水水温能够提升真空，促使汽轮机理想的比焓降增大，汽轮机的效率得到大幅的升高。冷却水的降低需要大量冷却塔冷风机的支持，因此，要对汽轮机效率与增大冷却风机用电量之间进行经济性的比较。

结束语：综上，对于钢铁企业而言，能源系统备显综合性，涉及诸多能源介质的使用，因此，要重视对能源介质的平衡，以实现能源的最佳匹配。要重视对循环冷却水系统内部工艺和设备的节能改造，在根本上强化对能源系统全流程的管理。

参考文献：

[1]金亚飚. 钢铁企业循环冷却水系统节能设计探讨[J]. 冶金能源，2009，01：49-53.

第6篇：循环冷却水系统范文

[关键词]循环冷却水；在线监控；记录；系统；研究

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0047-01

旨在有效节约水资源，当下工业冷却水一般情况下均以循环水为主，大部分工业企业都会运用循环水作为主要水源，常见企业包括钢铁企业和发电厂等，上述企业用水量占80%以上。应该了解到，循环水最终运行质量会对设备安全性和设备可靠性以及设备使用寿命造成一定影响。为减轻循环水负面效应和结垢腐蚀现象，可在循环水中加入定量缓蚀阻垢剂，而最终水质改善状态则需以实际监测结果为主。按照GB 6913.2―86实施离线施工监测方案，之后在此基础上进行水质状态检查与监测，上述方法滞后性犹存，尤其是在腐蚀状况测量方面极为吃力。

一、循环冷却水综合在线监控记录结构系统设计要点分析

上已对普通水质监测模式进行了简述，此种方案会带有一定安全隐患。需知，腐蚀率测量通常以挂片称重方法为主，其测量周期一般1个月，最少应为7天，但此类方案并不能对循环水基本水质状况信息进行实时反应，安全隐患问题尤为严重。国外循环水质实时监测案例屡见不鲜，但单体水位集中监测并不能够有效反映整体水质状况，仅靠腐蚀率测量和pH值测量以及ORP指标测量是远远不够的。本文从实际角度出发，进行循环冷却水综合在线监控记录系统分析，其能够实现水质在线测量，附带自动分析功能和自动加药功能等，效果十分明显。

循环冷却水综合在线监控记录结构系统主要分为在线监控器设备和上位机设备两种，上述两种器材均以主控制器设备为核心点。需知，在线监控器设备的主要任务就是对循环水参数进行采集与整理，上位机功能与之不同，后者实现友好人机交互界面，并对水质参数内容和参数水质内容等进行实时显示。循环冷却水综合在线监控记录结构系统中，其设备的主控制器采用最新ARM内核CortexTM―M3的嵌入式微控制器，功能较为强劲，可在一定程度上达成超速运算效果和对外参数合理控制效果。由于此控制器设备16路高精度AD以及大量IO控制端等存在，使得当前所有功能都能实现，为后续监测功能拓展奠定了有力基础。

二、在线监控器设备设计与实现要点分析

1.硬件设计要点分析

在线监控器结构由7路信号采集电路所构成，之后在此基础上进行在线测量，其主要分为循环冷却水温度值测量内容、pH值测量内容、电导率值测量内容、ORP浊度值测量内容和Cu腐蚀度测量内容以及A3碳钢腐蚀率值测量内容。各路参数值采样均由传感器设备进行相关操作，信号处理电路会对所有数值进行放大及滤波，随之形成较为正规的电信号，末端步骤由主控器设备定夺，A/D转换过程中，以获取实际值为主，测量参数值分析环节尤为重要，应仔细根据水质要求进行自动加药操作和自动控制操作。

主控芯片STM32F103嵌入式控制器设备基本支撑要素为ARM-Cortex TM―M3内核，其主频为72MHz，功能以及单周期硬件乘法功能和单周期硬件除法功能为主，而内部16路高精度AD会与循环冷却水综合在线监控记录结构系统设计需求相适应。不同类型参数测量传感器设备选取时应挑选以专业传感器设备为主，经过数次分析和研究，不同类型参数范围已被原定：pH值在0～14之间；电导率值在0～19.99 mS/cm之间；温度值在0～100℃之间；ORP值在-1000～1000mV之间；腐蚀率值在0～9.99mpy之间；浊度在0～100NTU之间。

2.软件设计要点分析

循环冷却水综合在线监控记录结构系统中进行了μc/os操作结构系统嵌入，实现了多任务实时运作。循环冷却水综合在线监控记录结构系统运行任务以整体操作结构系统为主，任务创建过程中进行首要任务创建，按照任务首次关系进行任务安排。首要任务为A/D 转换内容，其主要任务即为对电压信号加以实测值转化，次要任务即为输出控制，实际测量数值显示后，应根据水质药剂量度控制，随之需再次测量，分析达标与否，之后形成反馈闭环控制模式。最后任务内容即为上位机通信，通信传输完成后将实际测量值进行上位机设备传递。

三、上位机功能设计与上位机功能实现要点分析

1.系统主菜单设计要点分析

系统主菜单中包含了参数选择内容与显示内容、系统设置内容、数据导出内容等，上述个体菜单项主要被应用在实时显示被测量方面、系统调试方面和报表输出方面等。适当运用数据选择导出模式进行数据报表界面选择，单就系统设置而言，其能够为专职系统设计人员提供良好在线系统调试功能。系统界面包含了温度内容、pH值内容、电导率内容、ORP内容、浊度内容、腐蚀度参数选择内容和显示框内容，对数据做出简化后提供给预定系统使用人员。

2.参数子界面设计要点分析

子界面主要功能便在于被测参数值显示和历史曲线显示，具备上述两种内容才能进行后续系统变化趋势观察与分析。应该了解到，历史曲线实质上具备实时数据变化功能与更新功能，以实时曲线形式产生。用户可以通过历史曲线信息对基础性运行状态加以分析，按照变化情况而予以对应操作，在界面右侧则为实时显示数值，底部为不同类型参数子界面切换按钮，以便进行后续界面的正常合理切换。

结束语

综上所述，循环冷却水综合在线监控记录结构系统的设计有力弥补了原有监控系统缺陷，实现了真正意义上的水质监控自动化，除此之外，其还能够实时反映水质情况和基本水质信息，使水质处理工作开展得到良好保障。

参考文献

[1] 董怡荪，孙敬颢.一种新型的光谱记录系统[J].数据采集与处理.1991（03）.

[2] 郎非，孙锐.高速数字图像记录系统的实现[J].红外与激光工程.2005（02）.

[3] 激光记录系统产生的数据图象可以直接进行分析[J].激光与光电子学进展.1976（09）.

第7篇：循环冷却水系统范文

【关键词】循环冷却水；水处理技术；阻垢缓蚀剂；反渗透；趋零排放

1 循环冷却水的概念及原理

1.1 循环冷却水的概念

循环冷却水是指通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后循环使用，以节约水资源。一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，pH值控制在7～9之间[1]。在与介质直接接触的循环冷却水具有酸性或碱性（pH>10.0）的情况，一般较少。

1.2 循环水的冷却原理

循环水的冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。

1）蒸发散热：水在冷却设备中形成大大小小的水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间加强水的蒸发，使水汽从水中带走气化所需的热量从而使水冷却。

2）接触散热：水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，水温得到降低。

3）辐射散热：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。

这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大。

2 循环冷却水运行障碍产生的危害

冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用，会产生很多问题。

2.1 水垢附着

在循环冷却水系统中，碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态，或经过传热表面水温升高时，会分解生成碳酸盐沉积在传热表面，形成致密的微溶性盐类水垢，其导热性能很差。因此，水垢附着，轻则降低换热器传热效率，严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，水泵和冷却塔效率下降，加快局部腐蚀，甚至造成非正常停产。

2.2 设备腐蚀

循环冷却水系统中，大量设备是由金属制造，长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔。这是由多种因素造成的，主要有：冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀；有害离子（Cl-和SO）引起的腐蚀；微生物引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔，会形成渗漏，或工艺介质泄露入冷却水中，损失物料，污染水体；或冷却水渗入工艺介质，影响产品质量，造成经济损失，影响安全生产。

2.3 微生物的滋生与粘泥

在循环水中，由于养分的浓缩，水温升高和日光照射，给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起，形成沉积物附着在传热表面，即生物粘泥或软垢。粘泥附着会引起腐蚀，冷却水流量减少，进而降低冷却效率；严重时会堵死管道，迫使停产清洗。

综上所述，冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和微生物滋生问题。解决好这三个问题才能稳定生产、节约资源与能源，从而减少环境污染，提高经济效益。

3 循环冷却水处理技术现状

3.1 水垢的控制

循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，大致有以下几类方法。

1）从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子

在补充水进入循环水系统之前进行软化处理，除去Ca2+、Mg2+，也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种：一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统间或采用；二是石灰软化法，即投加石灰，使Ca（HCO3）2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低，适于原水（尤其是暂时硬度大的结垢型原水）钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。

2）加酸降低pH值，稳定重碳酸盐

在循环水中加酸（通常为硫酸），降低PH值，使重碳酸盐处于稳定状态。加酸法的关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。

3）投加阻垢剂

在循环水中投加阻垢剂，破坏CaCO3的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等，这也是目前应用最广的控制水垢的方法。

3.2 污垢的控制

（1）对补充水进行预处理，降低浊度；（2）做好循环水水质处理；（3）投加分散剂，可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出；（4）增加旁滤设备，如果在系统中增设旁滤设备，控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内，减少污垢形成。

3.3 循环冷却水系统金属腐蚀的控制

1）添加缓蚀剂

缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，它用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。在敞开式循环水系统中，为了减轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。

2）提高循环水的pH值

提高循环水的pH值，使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而有利于控制设备腐蚀。提高循环水的pH值后，不可避免的带来一些问题：循环水结垢倾向增大；设备腐蚀速度下降，但还不能满足要求；某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决，例如：聚磷酸盐-锌盐-膦酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用，由于协同或增效作用，它比单一药剂的单一作用，效果更显著，这也是缓蚀剂的发展趋势。

3）选用耐蚀材料的换热器。

4）用防腐涂料涂覆。

3.4 循环冷却水系统微生物的控制

设备选用耐蚀材料；控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标；在防腐涂料中添加杀生剂，抑制微生物的生长；采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施，防止阳光照射；设置旁流过滤设备；对补充水进行混凝沉淀预处理。目前最有效和最常用的方法则是向循环水中添加杀生剂。

总之，解决循环水系统问题的方法，在实际应用中需要根据原水水质、循环水水量及温升、补水水质和价格、使用循环水的换热设备材质和型式以及其他工况条件等实际情况，综合考虑经济效益和环境效益，选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法结合在一起，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案才能实现循环水系统的经济合理运行。

4 循环冷却水的化学处理程序

化学处理技术是针对不同的水质、设备、材质和工艺条件等因素，选择合理的缓蚀阻垢药剂来抑制腐蚀、水垢和粘泥等危害的产生，使水质稳定，以达到预期的效果。完整地实施水处理技术，是保证循环冷却水系统科学、经济、高效运行的关键。如果补充水水质较差，又要求循环水高浓缩倍数运行，就必须对循环水的补充水进行处理。在循环水水质较差时，循环水补充水可选用“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。

4.1 化学清洗

在采用水处理技术，投加水处理剂之前，应对循环水系统的换热设备和管道进行剥离和清洗，特别是已经运行的老系统，在粘泥沉积、菌藻滋生严重的状况下，清洗尤为重要。化学清洗主要机理为通过渗透、疏松、剥离、溶解、分散、整合、晶格畸变等作用，除去水侧表面的粘附物、水垢等杂物，以达到净化设备金属表面的目的，为水处理的预膜和日常处理创造条件。

4.2 预膜处理

预膜是在系统剥离清洗之后、正常运行之前水处理的一个步骤。预膜处理是在系统清洗之后，向系统中投加一定浓度的高效预膜剂，在设定条件下循环运行，使之在设备金属表面形成一层均匀致密的保护膜，达到不易成垢和缓蚀的目的，对系统设备和管道起到良好的保护作用。

4.3 日常水处理工作

当预膜结束后，水处理剂由高浓度转入低浓度。日常水处理工作包括：日常加药和分析监测，投加缓蚀阻垢剂以延缓腐蚀和阻止结垢，投加杀菌灭藻剂控制菌藻滋生及粘泥的粘附。日常加药的目的是维持水中药剂浓度，以保持膜的完整性，并起到缓蚀阻垢作用和控制微生物的生长。在操作时按照规定的水稳剂配方并控制好指标，在循环水系统正常运行中，需要进行处理效果的监测，以了解水质处理的效果，并根据每天水质分析化验结果，对排污水量、补充水量及加药量进行必要的调整，使之达到要求指标，并控制合理的浓缩倍数。

5 循环冷却水排污水近零排放技术

5.1 实现目的

降低循环水系统运行费用，提高设备系统整体管理水平；有效解决水垢附着、设备腐蚀以及微生物的滋生与粘泥问题；减少循环水系统排污水量和补充水量，提高浓缩倍数，实现近零排污或少排污，节约水资源。

5.2 解决办法探讨

将原有循环水系统的排污水进行处理，去除水的浊度，降低水的硬度和盐含量，并使处理出水的硬度低于新鲜水的硬度，二者混合后作为进入冷却水池的补充水。运行一段时间后，循环水总体的盐含量和硬度降低，系统浓缩倍数可逐步提高，循环水水质逐渐变好，新鲜水用量和排污水量不断减少，形成系统的良性循环。

对于发电厂，将循环水排放的浓水进行脱盐处理，生活污水进行生化处理和过滤，再混入部分新鲜水作为循环水的补充水。循环水浓水经过脱盐处理后，可以全部脱去硬度，含盐量低于新鲜水，浊度小于新鲜水，处理运行费用低于当地的新鲜水价格。生活污水生化处理和过滤后作为循环水补充水的运行费用也低于当地的新鲜水价格，从而在循环水系统中，为企业取得一定的经济效益，而且随着国家对水资源价格和污水排放的控制，经济效益会越来越显著。

对于化工企业，由于被冷却的介质品种较多，介质温度高，循环水突出的问题是在部分换热器中结垢严重，也存在运行中含盐量增高、细菌滋生等问题。可探讨将循环水系统的浓水、生活污水生化处理和污水处理场达标排放废水过滤脱盐后回用，对补充的部分新鲜水也进行脱盐、除硬度后使用，使整个循环水系统浓缩倍数大大提高，并且由于循环水的硬度较低，可大大降低换热器的结垢速率，保证生产的正常性和长周期运行。

污水处理有多种方法可选择，包括离子交换、电渗析法、反渗透法、纳滤、超滤和微滤、过滤以及絮凝、氧化等。

反渗透法是近20年来发展起来的膜技术，现己被广泛地用于水质除盐和污水治理等方面。该法专门用以分离水中的分子态和离子态溶解物质，其实质是向水溶液中施加巨大的压力，使溶剂水透过反渗透膜成为淡水，而溶质被阻留成为浓水，由此可达到两个目的，一是从含盐水中制取淡水；二是浓缩污水中的溶解态污染物质，处理后的污水或直接排放或重复利用[3]。反渗透装置是以分子扩散膜为介质。以静压差为推动力来分离水溶液中的物质，与电渗析法相比，在经济上具有显著的优越性，电能效率较高、能耗低。离子交换法主要用于去除水中离子化物质，生化处理出水COD值相对较高，且大部分为非离子型有机物，污水中的有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很大，一旦结合就很难进行再生，严重影响再生效率和交换能力，树脂抗氧化剂氧化性很差。电渗析法以离子交换膜为介质，靠离子的选择透过性来分离水溶液中的某些物质。它是在离子交换技术的基础上发展起来的一项新技术，它去除的也是一些电解质物质，但回用率较低且运行成本很高。超滤和微滤亦属于压力推动的膜工艺系列，就分离范围而言，它补充了反渗透、纳滤和普通过滤之间的空隙。超过滤是对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等被半透膜所截留，而溶剂和低分子物质则透过膜。超过滤的分离机理主要是膜表面孔径筛分机理、膜孔阻塞的阻滞机理和膜面以及膜孔对粒子的一次吸附机理。但超滤装置不能脱盐，实现不了污水深度处理的目的。

6 水处理运行效果及其评定

6.1 水处理后的表现效果

（1）换热设备和管道不再产生新垢，老垢在一定程度上逐步减少，管道阻力减小，泵压降低，冷却水流量增大，换热器效率上升，工艺条件改善，生产能力提高，产品质量稳定，产量增加。

（2）设备及管道的腐蚀得到有效的控制，不仅延长了设备的使用寿命和运行投入周期，而且降低了设备腐蚀穿孔引发泄漏事故的可能性，为生产的长周期安全平稳运行提供了强有力的保障。

（3）系统不再产生新菌藻，老菌藻逐步脱落。同时，附着在换热器、冷却塔、水槽壁、池底、管道上的微生物粘泥、软垢也逐渐被疏松、剥离和分散，随排污水一起排掉。这有效地剿灭了微生物的滋生繁殖，阻断了粘泥污物对系统的侵害。

（4）凉水塔喷嘴、填料无堵塞现象，冷却水量增大，喷水均匀，水流畅通，冷却效率提高，冷却水进、出塔温差变大，为工艺介质的冷却达到设计要求提供了充足的低温水量。

（5）系统结垢、腐蚀和微生物等危害得到有效控制，生产稳定，循环水系统始终在良好的环境中安全运转。

（6）浓缩倍数提高，不仅节约了大量的冷却用水，而且大大减少了冷却污水的排放量，减轻了对环境的污染，为企业赢得了良好的经济效益和社会效益。

6.2 水处理运行效果的评定

循环冷却水经化学处理后，腐蚀率、污垢沉积率、异养菌总数等指标应达到国家《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007标准中的要求。

7 结论

7.1 循环冷却水运行障碍可产生水垢附着、设备腐蚀、滋生微生物等危害，解决好这三个问题才能稳定生产、节约资源与能源，从而减少环境污染，提高经济效益。

7.2 解决循环水系统问题的各种方法，需要选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法，并综合考虑经济效益和环境效益，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案，才能实现循环水系统的经济合理运行。

7.3 针对不同的水质、设备、材质和工艺条件等因素，选择合理的缓蚀阻垢配方和优良高效的药剂来抑制腐蚀、水垢和粘泥等危害的产生，使水质稳定，以达到预期的效果，为生产服务。做好设备化学清洗、预膜和日常水处理管理工作是化学处理技术的重要环节。

7.4 利用反渗透等物理方法将循环冷却水排污水脱盐处理后，可作为补充水循环利用，实现废水近零排放。

【参考文献】

[1]唐受印.戴友芝，等.工业循环冷却水处理[M].化学工业出版社，2003.

[2]周本省.工业水处理技术[M].化学工业出版社，2002.

第8篇：循环冷却水系统范文

[关键词] 金属管道 防腐 除锈 冷却水系统 应用

焦化厂为了节约水资源采用了工艺循环水和制冷水作为冷却用水从而形成闭路循环。因此，这些不断循环的冷却水中的杂质及污垢会直接造成系统中管道的腐蚀、生锈及沉积物，从而造成管道破损、穿孔、泄露、严重降低换热器的热交换效率等影响，最终直接关系到回收车间冷却设备是否正常运行，而冷却设备的正常运行又关系到整个焦化厂的生产，关系到焦炉煤气的输送和化学产品的回收。因此，如何解决金属管道的防腐及除锈问题，成为亟待解决的重要问题。

一、冷却水系统中金属管道腐蚀及污垢的形成原因分析

（1）冷却水系统中的金属管道被冷却水中的溶解氧所腐蚀，而生成的低价和高价铁的氧化物或氢氧化物等腐蚀产物，长时间会发生腐蚀穿孔现象，造成管道泄露。

（2）生产过程中的物料，如焦油、苯类等泄漏入冷却水系统中，形成油类的污垢。而这些油类常附在金属管道的表面，起着污垢粘结剂的作用。

（3）由补充水带入的固体悬浮物，如泥沙、尘土、碎片以及冷却水在冷却塔里从空气中洗涤下来的尘埃、矿粉等，在冷却水运行过程中，它们逐渐凝聚成大的颗粒，在流速缓慢处沉积为污垢。

（4）由补充水或者空气中带入的微生物， 还有循环冷却水系统采用的水质稳定剂碱性三聚磷酸钠，使得冷却水系统里细菌、真菌、藻类等微生物利用水中的营养物质大量繁殖，一是以这些微生物为主体，混杂泥沙、无机物和尘土等形成生物粘泥附着与堆积，因而产生粘泥故障；二是大量细菌分泌的黏液附着在换热器表面使得水的流量减少，降低换热器的冷却效率，而且还会形成氧的浓度电池而引起腐蚀，严重时会堵塞管子，迫使停车清洗。

（5）由补充水带入的矿物质和无机盐类产生的污垢。在运行过程中，冷却水被蒸发浓缩，一些溶解度极小的无机盐，例如硫酸钙、硅酸镁等浓度超过其溶解度，在传热表面上析出的无机盐垢；还有补充水带入的Ca(HCO3)2在冷却塔中曝气和在换热器壁上受热时，放出CO2，并分解为溶解度很小的致密碳酸钙水垢；而补充水带入的亚铁离子，在冷却塔中被氧气氧化为高价铁离子，并生成溶解度很小的氢氧化铁垢。

（6）加入的水处理剂由于管理不当也会生成新的污垢，例如Ca3(PO4)2、Zn(OH)2等。

二、冷却水系统中的金属管道如何做好防腐除锈工作

根据我们以上做出的分析，冷却水系统中金属管道的腐蚀和污垢主要是由于冷却水中的所含有的物质经过各种化学反应而造成的，因此，降低冷却水中的有害的化学成分，才是管道防腐除垢的关键所在。

1.缓蚀阻垢剂的选择

（1）缓蚀剂。其作用原理是使用缓蚀剂在金属管道表面形成一层致密的保护膜，用以抑制金属电化学腐蚀的发生。它用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。不同的缓蚀剂形成保护膜的方式不同。如聚磷酸盐、有机磷酸就是形成致密的磷酸钙膜，属于沉积缓蚀型；而锌盐则是在电化学腐蚀的阴极和OH结合形成Zn(OH)2膜，属于阴极缓蚀型。因此，在缓蚀剂的选择方面，尽量搭配施用，发挥缓蚀剂的最大效用。

（2）阻垢剂。 循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，因此阻垢剂的作用原理是吸附于碳酸钙结晶体的活性增长点上与Ca2+ 螯合，抑制了晶格向一定方向成长，使晶格扭曲错位，从而起到阻垢作用。具有阻垢性能的物质有聚磷酸盐，如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠；有机磷酸，如HEDP，ATMP、PBTCA等；聚羧酸，如PAA，AA／AMPS等。这些阻垢剂都有各自的特性和适用水质，因此需要根据水质指标按一定比例选取不同的阻垢剂配合使用，才能取得较好的阻垢效果。

虽然我们按照它们的功能作用将它们分成了缓蚀剂和阻垢剂，而实际应用过程中，缓蚀阻垢剂均为复合型多功能水处理剂，具有稳锌、防碳酸钙、磷酸钙沉积的能力，并有效分散污垢、腐蚀产物，可应用于严重结垢或腐蚀性水质，可满足不同生产工艺要求，药剂降低磷含量，不会引发因磷的富营养而引起的菌藻的大量滋生，可相应降低杀生剂的用量。

2.杀菌灭藻的处理

在循环水中，由于养分的浓缩，水温升高和日光照射，给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起，形成沉积物附着在传热表面，即生物粘泥或软垢。为了杀灭水中的菌类和藻类，多采用投放杀菌剂的方法，可以稳定高效地杀灭水中的微生物，防止污垢和腐蚀的发生；还有选用耐蚀材料设备；控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标；在防腐涂料中添加杀生剂，抑制微生物的生长；采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施，防止阳光照射；设置旁流过滤设备；对补充水进行混凝沉淀预处理以及颇有前途的噬菌体法等。

3.缓蚀阻垢剂和杀菌剂的施用方法

在循环冷却水运行过程中，各种离子均按倍数增加。由于水中添加缓蚀阻垢剂，钙离子在规定的浓缩倍数下一般不会发生沉积，可作为计算浓缩倍数的依据。另外，当水中不投加含有氧化物的药剂时，以CL-作为计算浓缩倍数的依据是恰当的。在计算好缓蚀阻垢剂浓度后，每天按时按量投入。循环水设备在平稳状态下进行时，蒸发水量和散发水量的值是一定的，可通过变化排污量来控制浓缩倍数。根据多年的实践经验，在浓缩倍数3-5的情况下，可以保整整个循环水系统的水质。为保证系统的水量平衡稳定，必须定期向系统中补充一定量的新水。交替使用氧化杀菌剂（每周一次）和非氧化杀菌剂（每月一次），可以较好地控制系统中的菌类和藻类。

4.提高循环水的PH值

提高循环水的PH值，使金属管道的表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而有利于防止金属管道的腐蚀。敞开式循环冷却水系统通常通过在冷却塔内的曝气提高PH值，当水中和空气中的CO2达到平衡时，水的PH为8.5左右。提高循环水的PH值后，不可避免的带来一些问题：循环水结垢倾向增大；设备腐蚀速度下降，但还不能满足要求；某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添 加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决，例如：聚磷酸盐-锌盐-膦酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物 分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用，由于协同或增效作用，效果更显著，这也是缓蚀剂的发展趋势。

5.用防腐涂料涂覆

通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH缓冲作用来保护金属管道不受腐蚀。

第9篇：循环冷却水系统范文

关键词：炼油厂；循环冷却水；系统；问题

中图分类号：TE685 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0177-02

中国石化海南炼油化工有限公司地处我国海南省西北部洋浦经济开发区区域，与北部湾比邻，包括避风港以及深水良港在内的区域优势比较显著。在当前技术条件支持下，海南炼化原油综合加工能力基本保持在平均每年800万t以上水平，循环冷却水系统在整个炼油化工工艺技术的优化发展中占据着不容小觑的作用。现阶段，为满足海南炼化各单元对于循环水用水的要求，设置有循环水场。考虑到炼油、化工所需循环水水质的差异性，系统共分两部分，其中炼油部分循环水设计用量为

25 973 m3/h，设计规模为29 800 m3/h；化工部分循环水设计用量为8 100 m3/h，设计规模为12 000 m3/h。在整个生产系统运行过程当中，化工循环水系统与空分空压循环水系统之间的循环冷、热水增设连通跨线，以便空分空压在正常生产时可由化工循环水系统供应。

1 炼油厂循环冷却水系统工艺原理及改进措施分

析

水体在通过循环冷却水系统相关化热性设备（包括炼油装置、水冷器装置以及化工装置在内）的换热反应作用之下会留有一部分的余压。这部分余压使得压力循环热水水体能够流入冷却塔当中发生冷却反应。特别值得注意的一点是：在整个冷却塔装置内部，这部分压力循环热水的流动方向始终保持与冷却塔内部空气流向的相反性，并在与空气发生直接且充分性接触反应的过程当中完成相应的物质交换作业以及热交换作业。在经过冷却塔内部充分冷却处理的水体能够在配水渠传输通道的作用之下自塔下水池流入冷水池反应装置当中，并在此过程当中完成借助于循环冷水泵装置的加压处理与输送操作，从而实现循环使用。基于对改进后整个炼油厂循环冷却水系统工作流程的分析，从设备配置角度上来说，应当做出相应优化的内容重点可以归纳为如下几个方面。

①冷却塔装置优化。针对传统循环冷却水系统冷却塔中老化风机及电机装置进行更新处理，特别注意将风筒更新为动能回收作业模式。在此基础之上，针对包括风筒、收水器以及配料装置在内的关键设备原材进行优化改进，优选强度参数较高的非金属材料，通过对这部分关键设备原材耐腐蚀性能的提升，有效减少整个炼油厂循环冷却水系统在正常运行状态下频频出现的维修问题，进而实现相关设备运行作业的长期性与稳定性。与此同时，针对原有循环冷却水系统中收水器在运行状态下所表现出的漂水损失率较高的问题予以改进，通过对更新高效低阻收水器装置的方式，一方面能够提高漂水作业的有效性，另一方面也能够实现对风机有效使用寿命的维护与延长。在此基础之上，结合海南炼油厂所处地域特性，通过对玻璃钢材质保护性设备的选取能够实现对整个冷却塔抗紫外线干扰的有效保护，确保循环冷却水系统运行的正常性与稳定性。

②循环冷水泵装置优化。首先，将循环冷水泵布设位置设定在露天状态，相对于室内环境下的运行而言，露天布设状态下循环冷水泵装置维修作业更为简便、运行维护费用开支更为合理，并借助于对真空泵装置抽真空方式的应用，确保了整个循环冷水泵装置启动响应动作执行的有效性与可靠性。与此同时，改进后的循环冷水处理系统还于炼油装置邻近部位配备有小型水泵，能够实现在炼油设备处于启动/停止状态下对于循环水供水量的调节目的。与此同时，针对原油循环冷却水系统在实践运行过程当中出现的蒸汽分配不均衡问题进行了有效改进，通过设置两台透平驱动作业泵装置的方式一方面确保了循环冷水泵运行作业的节能性，另一方面通过对蒸汽平衡的有效满足提高了循环水作业效率。

③加药系统优化。通过对原有炼油厂循环冷却水系统运行作业的分析发现：在加药系统的运行过程当中，相关运行管理维护工作人员无法针对参与循环冷却水系统反应的药剂成分进行监测处理，也无法以一种相对于而言比较直观与简便的方式进行统计，从而在整个加药系统的运行过程当中无法可靠确保加药合格率的稳定性。基于原有加药系统存在的以上问题，在整个炼油厂循环冷却水系统的改进过程当中借助于对示踪技术的应用有效解决了以上问题。经过改进处理后的整个加药系统由加药泵装置、加药罐装置以及控制仪装置组成。其中加药罐容积设定为1.0 m3，正常运行状态下加药泵极限流量为30.3 l/h。简单来说，在整个炼油厂循环冷却水系统的正常运行状态下，仅需要将循环水水体回水部分引入控制设备采样水进口位置即可实现对加药药剂中所含各种有效成分的监测作业，并借助于人机交互的方式直观显示。更为关键的一点是，显示于数字显示器终端中的数据信息能够以标准电流的方式完成输出作业，从而给实现对加药系统中加压泵装置开度有效控制的目的。这种改进方式最为显著的优势在于能够确保整个炼油厂循环冷却水应用系统中总磷含量能够始终控制在标准规范范围内，进而也就确保了加药系统加药合格水平的高效与稳定。

④自动杀菌系统优化。更新原有杀菌系统中所采取的杀菌技术，借助于对缓慢释放型自动杀菌技术的应用实现整个杀菌系统在炼油厂循环冷却水系统中的自动化控制。特别值得注意的一点是：借助于整个杀菌系统对自动化控制的实现，能够实现对整个反应过程当中循环水水体回水余氯值的有效控制，这对于提高整个循环冷却水系统杀菌作业时效性与可靠性而言极为关键。

2 炼油厂循环冷却水技术控制优势分析

在针对炼油厂循环冷却水系统进行改进的技术支持作用之下，考虑到原有循环冷却水系统受到各方面因素影响较易在正常运行过程当中出现循环水水体水质结垢及腐蚀问题，从而对整个循环冷却水系统相关设备的换热效率发挥以及正常使用年限的实现造成不利影响，干扰对循环水水处理作业的有效性，在以上改进过程当中还应当基于对炼油厂循环冷却水系统技术的有效控制确保其应用质量的稳定性以及循环水水体质量的有效性。具体而言，需要关注如下几点问题。

首先，在炼油厂循环冷却水系统自动加药装置运行过程当中借助于对荧光示踪技术的综合应用，能够确保加药系统运行相对于反应状态下循环水水体阻垢问题的有效缓释及消解目的，从而提高循环水水体水质。与此同时，通过对余氯分析仪装置的应用能够实现对加药系统相对于加药剂量的有效控制。简单来说，在自动加药装置的正常运行状态作用之下，循环水水体中的余氯含量应当中维持在0.5～1.0 mg/l的正常水平范围之内。这也就意味着当余氯分析仪装置监测到循环水水体中余氯参数表现为1.0 mg/l状态的情况下，自动加药装置能够及时停止药剂加入动作。而当余氯分析仪装置监测到循环水水体中余氯参数表现为1.0 mg/l状态的情况下，自动加药装置能够及时停止药剂加入动作。

其次，在炼油厂循环冷却水系统杀菌剂缓慢投加自动控制系统的运行过程当中，能够以自动加药系统中余氯分析仪装置所确定的循环水水体中余氯值含量的有效控制，结合对循环水回水总管装置运行专题太的分析确保杀菌剂量的选取能够保持与循环回水总管余氯值参数的相关性变动，进而确保有关循环水水体杀菌剂消毒处理的有效性。在此过程当中需要特别注意的一个方面问题在于：通过对加料斗装置、计量系统装置、输送系统装置以及自动控制装置的总额和应用，能够结合对循环回水总管实时余氯量指标的在线设定，通过余氯控制仪装置针对加料斗电动阀装置、补水阀装置以及输送泵装置传输相应的数据信号，通过对指标高低程度的判定完成自动化的杀菌与消毒作业过程。

3 结 语

综上所述，通过对炼油厂原有循环冷却水系统的改进与优化，确保了整个系统技术综合应用的有效性，提高了循环冷却水处理系统的作业效率与运行质量，由此而获取的经济效益与综合效益是极为突出的。总而言之，本文针对有关炼油厂循环冷却水技术相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献：

[1] 张玉玲，黄君礼，程志辉，等.聚天冬氨酸用于循环冷却水的性能研究[J].南京理工大学学报（自然科学版），2007，31（5）：654-658.

[2] 周彤，郭晓，周向争，等.城市污水回用于循环冷却水时氨氮去除[J].工业用水与废水，2000，31，（6）：9-11.

[3] 马涛，刘芳，赵朝成，等.循环水系统黏泥细菌群落结构多样性的PCR-DGGE分析[J].石油学报，2011，27（3）：493-500.

[4] 刘芳，侯衍美，赵朝成，等.循环冷却水系统中生物黏泥形成的水质影响因素[J].中国石油大学学报（自然科学版），2009，33（2）：149-154.