1、5020总 铁1总 铜0.2细菌总数个/ml1104103工业冷却水水质规范GB50050- 规定或使用条件许用值浊度NTU依照生产工艺规定拟定20换热设备为板式、翘片管式、螺旋板式106.89.5钙硬度+甲基橙碱度(以CaCO3计)mg/l碳酸钙稳定指数RSI 3.31100传热面水侧壁温不不大于70钙硬度总铁1.0Cu2+0.1Cl-碳钢、不锈钢换热设备,水走管程1000不锈钢换热设备,水走壳程传热面水侧壁温不不不大于70冷却水出水温度不大于45700SO42-+Cl-2500硅酸(以SiO2计)175Mg2+SiO2(Mg2+以CaCO3计)PH8.55000游离氯循环回水总管处0.21
2、.0NH3-N铜合金换热设备1石油类非炼油公司5炼油公司CODCr100中央空调冷却水中央空调冷却水解决中央空调系统通过冷冻水循环、制冷剂循环和冷却水循环。冷却水多为开放式系统,冷冻水与采暖水为封闭式。当前,高层建筑或封闭式厂房冷冻水与采暖水多为同一系统,在夏季走冷冻水,在冬季走采暖水。 图表 1循环水流程图中央空调水系统用水普通分为两类,即未通过任何解决自来水和软化水。水中对设备重要产生影响因素分别为硬度、碱度、微生物、pH值、Cl-、氧含量等。自来水因地区不同而水质变化较大,在水循环过程中,硬度和碱度是导致结垢重要因素,而Cl-、低pH、溶解氧、生物粘泥是导致腐蚀罪魁祸首。冷却塔管理 开放
3、式冷却塔从空气吸入灰尘、泥土、烟灰、有机物碎片和其他各种各样物质。进入冷却塔中空气中颗粒物会被冷却水洗涤下来,进入循环水中,并逐渐浓缩。冷却塔周边空气环境严重影响冷却水质量,例如土建、风向、空气污染限度等,因而,做好冷却塔管理非常重要,做好定期清扫工作。如果灰尘比较大,就需要循环水旁滤解决,进行水质净化。 小资料:每立方厘米中具有100,000个以上颗粒物,在大都市附近是很正常。Clive Broadbent在1992年ASHRAE(美国取暖、制冷和空调工程师协会)年会上报道,“一座200冷吨冷却塔在一种季节,从空气和补加水中吸取颗粒物在600磅以上”(ASHRAE手册,1996)。结垢控制-
4、中央空调主机(蒸发器、冷凝器管理)管理由于冷却塔水蒸发,水不断浓缩,水质矿物质含量逐渐增多,结垢倾向加大,也许会导致空调主机热互换效率下降,寻常体现为:主机开机后,在短时间内温度不能减少到适当温度;主机工作时间延长,开机台数增多;主机报警等故障。因而,需要对主机定期清洗。此外一种重要问题,就是换热器泄露,导致主机严重故障。如果主机换热器表面结垢,这就为水中微生物附着创造了条件,某些厌氧菌会产生硫酸或盐酸,在氯离子Cl-作用下,在换热器表面部位,由慢慢地腐蚀逐渐变为加速腐蚀,导致设备泄露,换热器报废。水中细菌、微生物含量以及水浊度,是控制腐蚀两项重要指标。减少结垢风险办法:1、水质软化:补软水,
5、循环水除垢软化 2、加阻垢剂、分散剂等 3、定期排污,控制浓缩倍数 电化学技术就是采用循环水除垢办法,进行水质软化,减少水中钙离子含量,使得系统水质不结垢。换热器表面干净、清洁,没有垢层附着。药剂对结垢控制局限性:1、加阻垢剂有时效性,时间长容易失效2、药剂也许增长新垢3、高温时药剂分解4、药剂使得碳酸钙溶解度增大,但阻垢能力有限,浓缩倍数高于3倍结垢风险大大提高5、药剂使得水质环境复杂,难以管理能耗管理-硬垢减少了热互换效率悬浮物和生物膜及水垢混合在一起,在热互换器列管表面形成沉积物,从而减少了冷凝器热互换效率。研究表面,1mm水垢就能导致空调机组效率下降45%。热互换器上0.25mm厚污垢
6、或者结垢层,将减少热互换效率,增长能耗10%。下式可以用来计算一种冷却循环水系统一年能耗成本:冷却系统吨位吨水电耗负载系数每年工作时间每度电成本=每年能耗成本例如,400冷吨0.65kw/冷吨0.7负载系数2500小时/年0.6元/kwh=27.3万元/年如果热互换器上污垢厚度为0.25mm,运营一年电费将增长2.73万元。垢厚度(mm)传热效率(BTE/ft/K)传热损失制冷能力下降至增长电能消耗92.77-0.373.6821%92%11%0.661.1234%76%23%0.952.2044%72%32%1.245.6056%41%1.639.5257%52%资料来源:Philip Ko
7、tz征询公司、美国原则局、美国伊利诺伊州立大学、中华人民共和国技术服务社能源中心等。并且,冷却系统自身产生颗粒物,例如腐蚀产物、无机物沉淀(铁氧化物、硬度盐类等等)、微生物宿主、有机化合物汇集体和其他物质,会加速腐蚀和腐蚀物形成。图表 2药剂解决不佳换热器生物粘泥导致热互换损失是碳酸钙垢5倍循环水环境是细菌、微生物适当生存环境,导致生物黏泥。冷却塔和空气不断互换,空气营养物和细菌微生物进入系统,水温也是细菌容易繁殖适当温度,水中具有细菌繁殖所需要营养物,例如P、N、S等,这样细菌、微生物在系统中就会不断生长,故需要对细菌、微生物进行杀灭。 水解决规范中强调,控制和防治生物粘泥核心,是控制水质细
8、菌含量,最简朴成功办法是保持系统清洁。生物粘泥导致热互换损失甚至不不大于无机水垢导致热互换损失。美国CTI(冷却塔技术研究所)报告显示,生物膜(粘泥)热传导率只有碳酸钙垢1/5。沉积物类型传热效率(w/m/碳酸钙2.93生物膜(粘泥)0.63硫化钙2.31磷酸钙2.60磷酸镁2.16磁性氧化铁2.88 N. Zelvar,W.G. Characklis和F.L. Roe,CTI Paper No. TP239A腐蚀问题 腐蚀有全面腐蚀、局部腐蚀两种。局部腐蚀和微生物控制密切有关。全面腐蚀采用镀膜,对换热设备和管道进行保护,危害最严重是局部腐蚀。局部腐蚀,普通发生在储罐和输水系统中,有高活性局部
9、阳极电位引起。腐蚀是离子浓度不对等或者氧浓度差别所致。 经常发当前高温区(热水出水端)、晶格缺陷处、切削部位、表面划痕或裂纹处。 点蚀是金属损坏最常用因素。 一种穿孔可以毁掉一台核心热互换器,从而可以导致整个工厂停产。厌氧菌会在生物膜深处氧稀缺地方繁殖。某些细菌可以够代谢不锈钢中碳、某些细菌可以生成硝酸、硫酸或者有机酸,从而加速腐蚀。细菌菌群下面潮湿表面氧消耗,会导致形成“微分通风电池”,从而引起电流腐蚀。水系统中超过70%腐蚀是由微生物加速或者导致。微生物,象细菌,在所有腐蚀方面比此前以为作用更大。点蚀深度和大阴极区域与小活性阳极区域比例成正比。 石油、化工厂常浮现设备泄漏,水中浮现油污、物
10、料等,水浊度长时间减少不了,这样状况往往意味着设备穿孔,局部腐蚀发生。这样事故,在设备运转时是不太容易发现。并且这样细小空洞,往往覆盖在垢层下面,不太容易发现,虽然进行设备检修时,导致在设备穿孔前不太容易发现,而以为水解决还“可以”,直到浮现了设备泄漏,为时已晚。军团菌问题军团菌危害还不为普通人所认知,因而对它危害不会引起足够注重。但是,由于中央空调环境封闭性,工作区域内人员每天要在这样空气环境中待8个故事,长期在军团菌环境中待人,很容易患上“空调病” ,浮现呼吸、疲劳、咳嗽、胸闷等症状,而误以为是感冒了,其实,极有也许是感染了军团菌。控制冷却塔内细菌成为核心。冷却塔内军团菌随风进入空气,由新
11、风机组吸入,而进入送风系统,到达工作区域。 军团菌普遍存在于有水环境中,军团苗自身存活能力不强,冷冻与加热均能杀死该菌。它存活、繁殖温度条件为2058(最佳3546)。为了防治冷却塔传播军团菌,许多国际或以疾病防治中心名义,或以冷却水协会名义发布了“冷却塔防治军团菌守则(或指南)”她们共同点就是要消除军团菌赖以生长污垢、沉渣与粘泥,规定每年(每季节)清洗填料,系统用化学杀菌。对于疑有军团病发生状况,则规定加强清洗杀菌工作。由于清洗冷却塔及循环系统十分繁琐,费时费工。检测军团菌办法还不够敏捷、精准,因此至今没有一种国家对冷却塔作出强制性操作规范。但地区性、州县、行业性规范已经被履行近年。冷却塔与
12、空调系统与否有助于防止军团菌与设备设计关系密切,某些不适当于机械清洗填料冷却塔应予以改造或更换。适当于冷却塔杀菌季铵盐、唑啉酮类杀菌对于杀灭军团菌已被证明无效。清理军团菌滋生场合是防治军团菌核心。电化学杀菌技术,使得军团菌不复存活。药剂杀菌局限性:1、需氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂交替使用,否则细菌能死而复生,细菌具备耐药性2、杀菌剂投加时间不好控制3、投加量或多、或少都不利于杀死细菌4、投加过量,直接导致腐蚀5、循环水中细菌微生物尸体只能通过排污和旁虑减少,水质浊度普通较高,腐蚀加剧电化学杀菌技术:1、不需要药剂杀菌,细菌不会产生耐药性2、产生大量杀菌物质羟基自由OH.、臭氧O3、双氧水H2
13、O2,能彻底杀死细菌3、水质浊度低,水质清澈结论:理论和实践证明,电化学技术杀菌比药剂杀菌能力强100倍,水中细菌含量极低。EST解决系统,黏泥不容易滋生,垢下腐蚀、穿孔腐蚀难以发生。换热器维修频率大大减少,维修成本减少,物料泄漏事故难以发生,工厂开工率大大提高。老式化学办法优势与缺陷惯用某些药剂名称:* Biocides/杀生剂 * Scale Inhibitors/阻垢剂* Corrosion Inhibitors/缓蚀剂 * Bio-Dispersants/生物分散剂 * Disinfectants/消毒剂* Cleaning Agents/洗涤剂* Acid Descalers/酸性剥离剂 * Chlorinating & Dechlorina
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