工业循环冷却水处理设计规范.docx

1、工业循环冷却水处理设计规范电力部热力发电设备及材料质量检测中必暂行规定火力发电厂循环冷却水用阻垢缓蚀剂HB12000代替HB119971范围本规定规定了火力发电厂循不冷却水用的含有机膦的复配型阻垢缓蚀剂验收指标和测定方法。本规定中以有机膦、共聚物为主要成分复配而成的A类阻垢缓蚀剂适用于不锈钢、钛管循环冷却水处理系统，也适应天碳钢管冲灰水系统。本规定中以有机膦、共聚物和苯骈三氮唑为主要成分复配而成的B类阻垢缓蚀剂适用于铜管循环冷却水处理系统。本规定中经有机膦、共聚物和苯骈三氮唑为主要成分复配而成的C类阻垢缓蚀剂适用于要求有较高唑类含量的铜管循环冷却水处理第统。2引用标准GB601化学试剂滴定分析

2、（容量分析）用标准溶液的制备GB603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备；GB1250 极限数值的表示方法和判定方法；GB6682 分析实验室用水规格和试验方法；HB/T2430、243193水处理剂阻垢缓蚀剂、。3要求31外观：无色、淡黄色或棕色透明液体，与水混溶后溶液无混浊。.32理化性能符合表1要求。项目A类B类C类唑类（以C4H4NHN：N计）含量%1.03.0膦酸盐（以PO43计） 含量%6.8亚磷酸（以PO43计） 含量%2.25正磷酸（以PO43计） 含量%0.75固体含量%32.0PH（1%水溶液）3.01.5密度（20）gcm31.15注：本指标只作产品的验收，就用前必须

3、结合水质做性能实验，合格后方可使用。本规定所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析试纯剂和符合GB 6682规定的三级水。试验中所需标溶液、制剂在没有注明其它要求时，均按GB601、GB603的规定制备。电力工业部热力发电设材料质量检测中心批准2001年01月01日实施4试验方法4.1膦酸盐含量的测定4.1.1方法提要在酸性介质中，膦酸盐和亚磷酸在硫酸铵存在下，加热、氧化成磷酸。利用钼酸铵、酒石酸锑钾和磷酸反应生成锑磷钼酸配合物，以抗坏血酸还原成“锑磷钼蓝”, 用分光光度法测定总磷酸盐（以PO43计）含量。然后再减支磷酸（以PO43计）和亚磷酸（以PO43计）的含量，计算出膦酸盐含量。4.

4、1.2试剂和材料4.1.2.1磷酸盐（以PO43计）标准储备液：1ml溶液含有0.500mgPO43。称量0.7165g（准确至0.0002g），预先在100105干燥至恒重的磷酸二氢钾，置于烧杯中加水溶解，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；4.1.2.2磷酸盐（以PO43计）标准溶液含有0.020PO43。吸取20.00ml磷酸盐标准储备液于500容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀;4.1.2.3 钼酸铵溶液：称量6.0g钼酸铵溶于500ml水中，加入0.2g酒石酸锑钾和83ml浓硫酸，冷却后用水稀释至1000ml摇匀。储存于棕色瓶中，储存期6个月；4.1.2.4抗坏血酸溶液：称量

5、17.6g抗坏血酸，溶于约50ml水中，加入0.2g乙二胺四乙酸二钠和8ml甲酸，用水稀释至1000ml，摇匀。现配现用。4.1.2.5硫酸：C（1/2H2SO4）=1moL/L溶液；4.1.2.6过硫酸铵：2.4%溶液，现配现用。4.1.3仪器、设备4.1.3.1分光光度计：波长范围 400nm800nm。4.1.3.2可调电炉：800W。4.1.4分析步聚4.1.4.1试验的制备称取约2.0g试样，精确至0.0002g，用水溶解后移至500ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此为试液A。取10.00ml试验A置于50ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此为试给B。4.1.4.2磷酸盐（以P

6、O43计）工作曲线的绘制取7个50ml容量瓶依次加入0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00ml磷酸盐标准溶液，各加入水20ml、5ml钼酸铵溶液、3ml抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀。于2530下放置10min，用1cm比色皿在710nm处，以试剂空白为参比，测量其吸光度，以磷酸盐的质量（mg）为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。4.1.4.3测定4.1.4.4总磷酸盐含量的测定吸取5.00ml试验B于50ml锥形瓶中，加入1ml硫酸溶液、5ml过硫酸铵溶液，在慢热板上加热到微沸，保持20min，至溶液体积为原来的一半，取下冷却至室温，然后全部移至5

7、0ml容量瓶中，加入5ml钼酸铵溶液、3ml抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，在在2530下放置10min。用1cm比色皿，在710nm波长处，以试剂空白为参比，使用分光光度计测定其吸光度。注：若用水浴锅应处于沸腾状态，加热时间不得少于30min。取出后在电炉上加热至微沸，保持1min。冷却后转移至50ml容量瓶中。4.1.4.5正磷酸盐含量的测定吸取10.00试验A于50容量瓶，加入20水、5钼酸铵溶液、3抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，在2530放置10，用1比色皿，在710处以试剂空白为参比，使用分光光度计测定其吸光度。4.1.5分析结果的表述4.1.5.1以质量百分数表示的总磷酸

8、盐（以PO43计）含量X1按下式（1）计算：m110-3500m1X1=100 = m10/5005/500m式中：m1从工作曲线上查得试验中总磷酸盐的量，mg;m试样的质量，g4.1.5.2以质量百分数表示的正磷酸盐（以PO43计）含量X2按式（2）计算:m210-35m2X2=100 = m10/500m4.1.5.3质量百分数表示的膦酸盐（以PO43计）含量X3按式（3）计算：x3=x1x21.203x44.1.6允许差取平行测定结果的算术平圴值为测定结果，两平行测定结果的绝对差不大于0.30%4.2亚磷含量的测定4.2.1方法提要在PH为6.57.2条件下，亚磷被碘氧化成正磷酸，利用硫

9、代硫酸钠滴定过量的碘，从而测出亚磷酸的含量。4.2.2试验和材料4.2.2.1五硼酸铵：（NH4B54H2O）饱和溶液；4.2.2.2碘：C（1/2I2）=0.1mol/L溶液；4.2.2.3硫酸：1+4溶液（体积）；4.2.2.4硫代硫酸钠：（Na2S2O3）=0.1mol/L溶液；4.2.2.5可溶性淀粉：0.5%溶液；4.2.3分析步骤4.2.3.1称量2.5g0.1 g试样，精确至0.0002 g，于250ml碘量瓶中，加入约20ml水、12ml五硼酸铵饱和溶液、15.00ml碘溶液，立即盖好瓶塞，水封，于暗处放置10分钟15分钟。然后加入15ml硫酸溶液，以硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定

10、至浅黄色时，加入3ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色消失即为终点。同时，以20ml水代替试液，加入相同体积的试剂，相同的步骤进行空白试验。4.2.4分析结果的表述X4=（V0V）C0.03948=（V0V）C3.948式中：V0空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；V滴定试液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml；C硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；03948与1.00 ml硫代硫酸钠标准溶液C（Na2S2O3）1.00mol/L相当的以克表示的亚磷酸的质量；m试样的质量，g。4.2.5允许差C取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差不大于0.1%。4.3唑类含量的测定4

11、.3.1试剂和材料4.3.1.1氢氧化钾：C（KOH）=0.1 mol/L溶液；4.3.1.2苯骈三氮唑标准溶液：1ml溶液含有0.1m g分析纯苯骈氮唑。称取0.1000 g苯骈三氮唑，加入10 ml分析纯氢氧化钾溶液，使之溶解后全部转移至1000 ml容量瓶中，用不稀释至刻度，摇匀。4.3.2仪器、设备4.3.2.1紫外分光光度计，附1石英比色皿。4.3.3分析步骤4.3.3.1工作曲线的绘制：取6只50 ml容量瓶依次加入0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 ml苯骈三氮唑标准溶液，用水稀释至刻度，摇匀。用1石英比色皿，在259nm处，以水为参比，测定其吸光度。以苯

12、骈三氮唑的质量（mg）为横坐标，绘制工作曲线。4.3.3.2测定吸取5.00 ml试液A于50 ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，用1石英比色皿，在259处，以水为参比，测定其吸光度。4.3.4分析结果的表述以质量百分数表示的唑类（以C6H4NHN：N计）含量X5按式(5)计算：X5=m1m14.3.5允许差取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行结果的绝对差值不大于0.04%4.4固含量的测定4.4.1仪器、设备4.4.1.1称量瓶：? 6030mm4.4.1.2恒温干燥箱4.4.2测定步骤称取约0.8g试样，精确至0.0002g，置于已恒重的称量瓶中，小心摇动，使试液自然流动，于瓶

13、底行成一层均匀的薄膜。放置干燥箱中，逐渐升温至120 ,于1202下干澡6小时，取出放入干燥器中，冷却至室温，称量。4.4.3分析结果的表述以质量百分数表示的固体含量X6按式(7)计算：X6=m2-m14.4.4允许差取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对值不大于0.30%。4.5PH值的测定4.5.1仪器、设备4.5.1.1酸度计：分度值为0.02PH，配有饱和甘汞参比电极、玻璃测量电极或复合电极。4.5.2分析步骤称量1.0 g试样，精确至0.01 g全部转移至刻度，摇匀。将试样溶液倒入50ml烧杯中，置于电磁搅拌器上，将电极浸入被测试液中，开动搅拌。在已定位的酸度计

14、读取PH徝。46密度的测定4.6.1仪器、设备4.6.1.1密度计：分度值为0.001g/cm.3。4.6.1.2玻璃量筒：250 ml。4.6.1.3温度计：分度值为1。4.6.2测定步骤将试样注入清洁、干燥的量筒中，不得有气泡。于20下将清洁、干燥的密度计轻缓地放入试样中端应离底部2以上，不能与筒壁接触，密度计上端露在液面的部分所沾液体不得超过23分度，待密度计在试样中稳定后，读出密度计弯月面下缘的刻度，即为试样的密度。5验收规则5.1阻垢缓蚀剂应由生产厂质量监督部门进行检验，生产厂应保证出厂的产品符合本规定要求。5.2使用单位有权按照本标准的规定对收到的产品进行检验，检验其质量是否符合本

15、规定要求。5.3产品按批检验，每批产品质量不超过5t。5.4每批出厂产品应附有质量证圾书，其内容包括：产品名称、生产厂名称、类别、生产日期、批号、净重、执行本规定的编号和检验结果。5.5验收取样时，取样桶数按表2规定选取取样时应充分搅匀，然后用玻璃管或骤乙烯塑料插入桶中深度三分之一处取样，每桶所取得不少于100 ml，总量不得少于1000 ml。经充分混匀后，分别装入两个清洁、干燥的带瓶由质量监督部门进行检验，另一瓶保存一年，备查。每批总桶数选取的最少桶数110全部桶数1149115064126581138210114102125151261511615218117182216185.6检验结

16、果若有一项指标不符合本规定要求时，应重新自两倍量的包装单元中取样，进行核验结果即使有一项指标不符全本规定要求，则整批产品为不合格。5.7当供需双方对产品质量发生异议时，按照全国产品质量仲裁栓验暂行办法规定办理。5.8采用GB1250规定的修约值比较判定检验结果是否符合标准。6包装、标志、运输和贮存6.1阻垢缓蚀剂用聚乙烯桶、衬塑铁桶包装，每桶净重25或200。6.2包装桶上应有牢固清晰标志。内容包括：生产厂名称、产品名称规格、级别、生产日期、批号、净重、商标和本标准编号。并涂刷符合GB191规定的“向上”标志，其极限温度为0 。6.3本产品应于室温下贮存，保持通风，防止暴晒，贮存期一年。6.4

17、本产品适用于常规运输。附加说明：本规定由力工业部热力发电设备及材料质量检测中心提出。本规定主要起草人：李臻史庆琳李霞慈鲁礼勋。工业循环冷却水处理GB-95设计规范总则目录 1.01为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。 1.02本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1 总则全文1.0.1本条阐明了编制本规范的目的以及为了达到这一目的而执行的技

18、术经济原则。 在工业生产中,影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面,一是工艺物料引起的沉积和腐蚀;二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规范所要解决的问题。 因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的，例如，某化工厂，原来循环水的补充水是未经过处理的深井水，每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高，每运行50h后，有50%的碳酸盐在设备、管道内沉积下来，严重影响换热器效率。据统计，空分透平压缩机冷却器，在运转3个月后，结垢厚度达20。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后，必须停车酸洗一次，不但影响生产，而且浪费人力、物力。为了防止设备管道内产生结垢，该厂在循环水

19、中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T801水质稳定剂之后，机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元，但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂，常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重，573.5面碳钢排管平均使16-20个月后，垢厚达15-40。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理，对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元，延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下：某厂冷却设备更新情况统计（单位：台）表1水质情况 水质未加处理水质经过处理 年份1971197219

20、73197419751976更换台数装置一套常减压 4 5 二套常减压 12 10 7 7 3 热裂化 2 8 1 2 3 1 从上述情况可以看出，循环冷却水采取适当的处理方法，能够控制由水质引起的沉和腐蚀，保证换热设备的换热效率和使用寿命，保证生产的正生产的正常运行。 本规范是根据国内工业循环冷却水处理设计和生产实践经验而编制的。规范中的条文规定都是以成熟经验为基础并体现了国家的技术政策。规范中一些要求严格条文，均可通过设计、施工和管理达到。对于一些特殊情况，规范中也给予适当的灵活性，按照本规范执行可以取得满意的技术、经济效果。1.0.2本条规定了规范的适用范围，包括敞开式和密闭式两类循环冷

21、却水系统。考虑到直接换热的循环冷却水处理的特殊性，目前尚不能统一作出具体的规定，故暂不包括在内，俟条件成熟后再总结归纳。1.0.3本条提出循环冷却水处理设计的原则和要求. 安全生产、保护环境、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理来当，首先会使冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产、减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水

22、处理、排水处理及其辅助生产设施如仓库、加药间、设计中都应该考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有毒、对人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须考虑有保证工作人员卫生、安全的设施，并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防毒、防尘等安全生产要求。 在保护环境方面：使用各种化学药剂处理时，要注意避免和消除各种可能产生危害周围环境的不利因素，对于循环冷却水各种处理设施中的“三废”排放处理，尤须符合环境保护要求，严加控制。 在节约能源方面：循环冷水系统中由水质形成冷却设备的污垢是最常见的一种危害。垢层降低了设

23、备的换热效率，影响产品的产量和质量，而且造成能源的浪费。1的垢厚大约相当于8%的能源损失，垢层越厚换热效率越低，能源消耗越大，同时也使水系统管道的阻力增大，直接造成动力的浪费。在冷却水、补充水和旁流水处理设计系统中，各种构筑物或设备及其管线布置等，都要注意节约能源、动力，应该力求达到单位水处理成本最低、动力消耗最小的技术经济指标。 在节约用水方面：工业冷却水占工业用水的70%-80%。要节约用水，首先要做到工业冷却水循环使用，以减少净水消耗和废水排放量。在循环冷却水系统中，提高设计浓缩倍数，对于充分利用水资源、节约用水、节约药剂、降低处理成本有很大的经济效果。现代化的大型工业企业尤其如此。如某

24、化肥厂循环冷却水系统的浓缩倍数由3提高到5，即节约补充水量20%左右，减少排污水量50%以上，且每月可节约6万元左右的经营管理费用。在循环冷却水处理的各个工艺过程中，还有相当一部分的自用水量，同样应该贯彻节约用水的原则，充分利用循环冷却水系统的优越性，进一步发挥其节水潜力。 因此，本条规定御环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约用水的要求。 其次，工程设计是国家基本建设的重要环节，设计的好坏直接影响到今后的施工、运行和管理各方面的质量。在设计过程中，从一开始就应考虑便于施工、操作与维修，做到安全使用，确保质量。1.0.4本条提出在设计上采用新技术（包括新工艺、新药剂、新设备、新材料等方

25、面）的原则要求。 我国循环冷却处理技术的发展，由于历史原因，大体上形成了两个阶级：从单纯防止碳酸钙结垢到控制污垢、腐蚀和菌藻的综合处理。到目前为止，积累了比较成熟的使用经验。但我国的循环冷却水处理技术在各行业之间，以及在大、中、小容量不同的水系统的发展上是很不均衡的。目前综合处理主要应用在现代的大型工程上，对中、小型工程正处于逐步研究推广阶级。在综合处理方面，从70年代引进技术以来，已经取得了比较好的成绩，有的已经达到国际先进水平，但某些方面也还存在差距。例如目前在循环冷却水处理上使用的化学药剂，主要还只限于磷系药剂，旁流水处理技术还只是以旁流过滤为主等。因此，在循环冷却水处理的各个环节上，都

26、还面临开发新技术、使用新的药剂品种、采用新的工艺技术这样一些重要课题，还需要不断的吸收符合我国具体情况的国外先进经验。在国内各行业之间，也要根据生产实际需要，不断吸收本部门具体情况的国内其它行业的实际经验。这些情况，都应该落实在总结生产实践和科学试验的基础上。对待新技术的采用，采取既积极又慎重的态度，使我国这门工程技术得以稳步地向前发展1.0.5本条规定了执行本规范与其它的国家标准、规范之间的关系问题。 本规范是从循环冷却水处理的工艺范围提出的,对于循环冷却水处理旁流水处理、补充水处理、排水处理等到方案中的水处理单体构筑物设施的设计，除因工艺处理过程的需要提出相应要求的条文以外，一般都不作规定

27、，应按有关的国家标准、规范执行。同时，在卫生、农业、渔业、环境保护等方面对工程设计的要求，同样应按有关的标准、规范执行。3.循环冷却水处理目录 3.1一般规定 3.1.1循环冷却水处理设计方案的选择，应根据换热设备设计对污垢热阻值和腐蚀率的要求，结合下列因素通过技术经济比较确定: 3.1.1.1循环冷却水的水质标准； 3.1.1.2水源可供的水量及其水质 3.1.1.3设计的浓缩倍数（对敞开式系统） 3.1.1.4循环冷却水处理方法所要求的控制条件； 3.1.1.5旁流水和补充水的处理方式； 3.1.1.6药剂对环境的影响。 3.1.2循环冷却水用水量应根据生产工艺的最大小时用水量确定，供水温

28、度应根据生产工艺要求并结合气象条件确定。 3.1.3当补充水水质资料的收集与选取应符合下列规定； 3.1.3.1补充水水源为地表水时，不宜少于一年的逐月水质全分析资料； 3.1.3.2当补充水源为地下水时，不宜少于一年的逐季水质全分析资料； 3.1.3.3循环冷却水处理设计应以补充水水质分析资料的年平均值作为设计依据，以最差水质校核设备能力。 3.1.4水质分析项目宜符合本规范附录A的要求。 3.1.5敞开式系统中换热设备的循环冷却水侧流速和热流密度，应符合下列规定： 3.1.5.1管程循环冷却水流速不宜小于0.9m/s; 3.1.5.2壳程循环冷却水流速不应小于0.3m/s。当受条件限制不能

29、满足上述要求时，应采取防腐涂层、反向冲洗等措施； 3.1.5.3热流密度不宜大于58.2kW/m 2 ; 3.1.6换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻值各腐蚀率应按生产工艺要求确定，当工艺无要求时，宜符合下列规定； 3.1.6.1敞开式系统的污垢热阻值为1.7210-43.4410-4m 2.k/w3.1.6.2密闭式系统的污垢热阻值宜小于0.8610-4m 2.k/w3.1.6.3碳钢管壁的腐蚀率宜小于0.125mm/a，铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀率宜小于0.005mm/a 3.1.7敞开式系统循环冷却水的水质标准应根据换热设备的结构形式、材质、工况条件、污垢热阻值、腐蚀率以及所采用的水

30、处理配方等因素综合确定，并宜符合表的3.1.7规定。 循环冷却水的水质标准 表3.1.7 项目 单位 要求和使用条件 允许值 悬浮物 mg/L 根据生产工艺要求确定期 20 换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式样 10 PH值根据药剂配方确定7.0-9.2甲基橙碱度 mg/L 根据药剂配方及工况条件确 500 Ca 2+mg/L根据药剂配方及工况条件确 30-200Fe 2+mg/L0.5Cl - mg/L 碳钢换热设备 1000 不锈钢换换热器 300 SO 4 2- mg/L SO42-与 Cl - 之和 对系统中混凝土材质的要求按现行的 岩土工程勘察规范GB50021-94规定执行 1500 硅酸 mg/L 175 Mg 2+ 与SiO2的乘积 15000 游离氯 mg/L 在回水总管处 0.5-1.0 石油类 mg/L 5（此值不应超过）炼油企业 10（此值不应超过） 注：甲基橙碱度以