作者：潘 明 ( 江苏华电通州热电有限公司，江苏 南通 226399)

摘 要: 为了保证循环水系统安全稳定运行，最大限度节水，某电厂进行了循环冷却水系统运行模拟 试验研究，选出了循环水阻垢缓蚀药剂、杀菌剂最佳加药量以及加酸量，确定了循环水最佳的控制参 数，以期达到安全、经济、高效的目的。

关键词: 循环水; 动态模拟; 静态试验; 杀菌剂

我国属水资源严重匮乏的国家，人均水资源占 有量仅 2 500 m3 ，为世界人均占有量的 1 /4 ［1-2］。火 力发电厂是用水、排水大户，火电用水占工业用水总 量的 40% ，火力发电厂实施节水减排战略对发电厂 可持续发展有着重要的经济效益和社会效益。某热 电厂为了保证循环水系统安全稳定运行，最大限度 节水，对循环水系统进行了运行模拟试验研究，并给 出合理的运行方案。

1 试验装置及方法

1． 1 实验目的及内容 通过动态模拟试验，测试阻垢剂的污垢热阻，验 证药剂的阻垢性能，是否有效预防循环水系统结 垢［3-10］; 验证阻垢缓蚀剂的缓蚀效果，是否有效防止 循环水换热器腐蚀现象的发生; 验证杀菌剂杀菌效 果，是否有效控制水体中细菌数量。根据试验结果， 提出阻垢缓蚀剂、杀菌剂处理方案。同时结合水质 及系统运行参数，提出结论明确、合理可行的循环冷 却水系统处理方案和现场运行措施，为运行控制和 管理提供科技依据［5-8］。

1． 2 实验装置 循环水动态模拟试验装置流程如图 1 所示。

1． 3 动态试验系统工艺参数 动态模拟试验中试验管为316L不锈钢( 换热管主要考察管内结垢情况) ，每根长 700 mm，其有效 换热长度为 500 mm。为了观察腐蚀情况，在模拟换 热器的管路装入处理好的 316L 不锈钢、碳钢、紫铜、 白铜的腐蚀试片各 3 片，动态模拟试验系统的工艺 参数，据某公司对试验的要求并结合设计的实际情 况确定。主要模拟的工艺参数见表 1。 2 实验模拟结果

2． 1 动态腐蚀挂片试验结果 根据《水处理剂缓蚀性能的测定》［3］中的相关 要求，对腐蚀挂片进行处理。实验结果见表 2。

2． 2 瞬时污垢热阻试验结果 测定清洁管热阻，每隔 30 min 系统自动根据温 差、流量、管径等数据变化计算瞬时污垢热阻，瞬时 污垢热阻扣除清洁管热阻，循环水动态模拟试验结 果如图 2 所示。从污垢热阻数据可以看出，循环水 动态试验整个实验过程污垢热阻试验结果均小于2． 3 × 10 － 4 m2 ·℃ /W，小于 3． 44 × 10 － 4 m2 ·℃ /W 的 国家标准规定。

2． 3 年污垢热阻 循环水动态模拟试验年污垢热阻为瞬时污垢热 阻的最高值乘以 1． 1，为 2． 53 × 10 － 4 m2 ·℃ /W。

2． 4 填料塔沉积结垢评价 循环水动态模拟试验结束后，取出试验前放进 填料塔的标记填料。发现部分填料表面有发黄沉积 物，可通过擦拭去除; 塔内水池底部有一层浅黄色沉 积物，可用水直接冲洗除去。

3 运行建议 3． 1 控制指标 以现场所取补充水为试验水样，进行动态模拟 试验来确定循环水在 4． 5 倍率［9］时的运行控制指 标，见表 3。 试验数据和结论均是在试验室条件下所得，在 实际运行过程中应随时监测补充水水质的变化，并 及时对循环水控制指标进行相应调整。

3． 2 阻垢剂加药方式 初期加药方案( 适用于新机组投运或老机组停 机换水) : 向系统内注水，待循环水系统水位正常 后，根据系统保有水量双倍浓度冲击性投加阻垢缓 蚀剂。加药量计算公式: 初期加药量 = 系统容积 × 2 × 加药浓度/1 000。停止排污，适当补水，系统补水 按常规运行加药，维持正常水位，待浓缩倍率接近控 制上限时，转为常规运行。 日常加药方案: 根据机组循环水量，通过安装水 表和调节阀门控制循环水连续均匀补水和排 污，控 制各项指标不超控制上限。随补水量均匀连续投加 药剂，投加阻垢缓蚀剂 ZGHSJ-2 浓度为纯品 8 mg / L，日常加药量公式: 每天加药量 = 每天补水量 × 加 药浓度/1 000，补水量按 10 000 m3 /d 计算。

3． 3 硫酸加药方式 初次处理，第 1 次加酸计算量: m1 = V 1 000 MT，B － MT，J ( ) N 49 ζ ( 1) 式中，m1 为第 1 次加酸量; V 为循环水池容量; MT，B 为补充水的碱度; MT，J为控制运行碱度; N 为循环水 浓缩倍率; ζ 为工业硫酸浓度。 m2 = B 1 000 MT，B － MT，J ( ) N 49 ζ ( 2) 式中，m2 为第 1 次加酸量; B 为循环水池容量。 每天补水量按 10 000 m3 计算，控制运行碱度 为 6 mmol /L，浓缩倍率为 4． 5，加酸量为 700 kg /d。 4 结论 ( 1) 长期阻垢性能试验表明，循环水补充水添 加阻垢缓蚀剂 ZGHSJ-2 浓度 8 mg /L，碱度控制不高 于 6 mmol /L，循环水系统控制浓缩倍数 4． 5 倍以下 系统可稳定运行不结垢。 ( 2) 控制阻垢缓蚀剂 ZGHSJ-2 加药量 8 mg /L， 在浓缩倍率为 4． 5 的情况下，对不锈钢的腐蚀速率 在 0． 002 7 mm /a，对碳钢的腐蚀速率在 0． 120 3 mm /a，对紫铜的腐蚀速率在 0． 004 4 mm /a，对铜合 金腐蚀速率小于 0． 005 mm /a。对白铜的腐蚀速率 在 0． 005 6 mm /a，对铜合金腐蚀速率小于 0． 005 mm /a。 ( 3) 循环水动态试验整个试验过程污垢热阻试 验结果均小于2． 3 × 10-4 m2 ·℃ /W，符合小于 3． 44 ×10-4 m2 ·℃ /W 的国家标准规定。 ( 4) 次氯酸钠间隔投加的方式，可以控制异养 菌总数在 103 CFU/mL 的范围，可以有效抑制细菌 的生长和粘泥的形成。 ( 5) 通过动态模拟试验实际运行调整，得出了 循环水运行的阻垢剂和硫酸的加药方式。