凝汽器垢样分析报告
冷却循环水引起结垢原因主要是含有钙、镁碳酸盐的水在管壁受热时分解形成硬垢。
我们在本公司此次凝汽器清洗过程中,发现凝汽器管壁上附着部分硬质水垢,不易清除,根据领导的指示,对部分管壁的水垢进行取样分析。
其主要成分有:
碳酸盐类含量80%;
硫酸盐类含量15%;
氯化钠盐含量5%。
其他微量元素含量因为化验室和样品条件限制,无法进行更精确的化验分析。
垢形成的主要原因有:
(1)水质
水质是影响污垢沉积的最主要因素之一。
循环水水质的各项控制指标,绝大部分是根据污垢控制的要求而制订的。
除了成垢离子和浊度等外,水的pH值对污垢沉积也有较大影响。
因为钙、镁垢和铁的氧化物在pH大于8时几乎完全不溶解。
有机胶体在碱性溶液中比在酸性溶液中更易混凝析出。
微生物粘泥在碱性溶液中也更难以清除,氯的杀菌作用在碱性溶液中会明显下降。
另外本厂的循环水中有部分为脱硫的排水,含亚硫酸根比较大,造成此次结垢硫酸盐含量增加。
(2)流动状态
流动状态包括流体的流速、流体的湍流或层流程度和水流分布等
几个方面。
流动状态对污垢的沉积与剥离有重要作用。
在流动体系中,如有高流速突变为低流速的突变区域,容易产生污垢的沉积。
(3)水温
各种微生物都有一个最佳的繁殖温度,此温度为30~40℃。
对于冷却系统,除考虑水温外,还要考虑传热管的表面温度。
(4)pH值
一般来说,细菌宜在中性或碱性环境中繁殖。
丝状菌(霉菌类)宜在酸性环境中繁殖。
多数细菌群最佳繁殖的pH值在6~9之间。
一般循环水的pH值就在此范围内。
(5)溶解氧
好气性细菌和丝状菌(霉菌类)利用溶解氧,氧化分解有机物,吸收细菌繁殖所需的能量。
在开式循环冷却系统中,冷却塔为微生物增值提供了充分的溶解氧。
(6)光
在冷却水系统中,藻类的繁殖需利用光能,而其它微生物的繁殖无需光能。
(7)细菌数
粘泥故障和冷却水中细菌数的关系,细菌数在在10000个/mL 以上,容易发生粘泥故障。
(8)浊度
为防止粘泥附着,淤泥堆积,浊度应尽量控制低,但不能说浊度低,粘泥故障就一定不会发生。
(9)粘泥体积
粘泥体积指1m3的冷却水通过浮游生物网所得到的取样量(ml)。
粘泥体积在10ml/m3以上的冷却水系统中,粘泥故障的发生率高。
“工业循环冷却水处理设计规范”规定:粘泥量<4ml/m3(生物过滤网法)。
(10)粘泥附着度
粘泥附着度是衡量冷却水中粘泥附着性的有效指标。
把玻璃片浸渍在冷却水中一定时间,然后干燥,附着在玻璃表面上的粘泥,然后进行微生物染色,测定玻璃片的吸光度,通过换算可得出粘泥附着度。
(11)流速
流速对淤泥堆积有影响,当管内流速大于0.5m/s时,几乎不发生淤泥堆积,但当管子污堵后或流速极慢,此区域内污垢最易沉积。
例如热交换器冷却水进口端花扳,淤泥等污垢最容易积聚。
再如热交换器管内流动的水往往是处于湍流状态的,但在管壁附近总有一层滞流层,在滞流层内水的流速较低,而水的温度将高于水的总体温度,因此,水垢将易于在管壁上生成。
(12)温度
在冷却水系统中,有两种温度影响,即主体水温和热交换管的壁温。
火电厂冷却水的主体水温为30~40℃时,最适宜于微生物繁殖,它的影响主要是促进微生物生长。
热交换器管壁温度高,会明显加快污垢的沉积。
这是因为:①温度高会使微溶盐类的溶解度下降,导致水垢析出;②温度高有利于解析过程,促使胶体脱稳如絮凝;③温度
高加快了传质速度和粒子的碰撞,使沉降作用增加。
(13)表面状态
粗糙表面比光滑表面更容易造成污垢沉积。
这是因为粗糙表面比原来光滑表面的面积要大很多倍,表面积的增大,增加了金属表面和污垢接触的机会和粘着力。
此外,一个粗糙的表面好比有许多空腔,表面越粗糙,空腔的密度也越大。
在这些空腔内的溶液是处在滞流区,如果这个表面是传热面,则还是高温滞流区。
浓缩、结晶、沉降、聚合等各种作用都在这里发生,促进了污垢的沉积。
我厂采用海水作为冷却水,由于海水中碳酸盐含量较高,且有部分为脱硫的排水,因此垢样中含有大量的碳酸盐和部分硫酸盐。
钛管出口温度大于入口,因此出口侧结垢情况较入口侧更显严重。