冷却水换热器结垢原因分析与预防措施.pdf

第 29 卷 　　　　　　　　　　　　　　　　化肥工业 　　　　　　　　　　　　　　　　　第 5 期 冷却水换热器结垢原因分析与预防措施 钟明乾 (建峰化工总厂化肥厂 　重庆 　400002) 摘要 　通过分析冷却水换热器中的垢样组成 ,并结合冷却水运行时的水质情况 ,探讨垢在换热器中的成因 及过程 ,提出采用硫酸调节冷却水 pH 至 7. 5～8. 0 、连续均匀投加水质稳定剂、加强杀菌剥离处理减少生物粘泥 沉积的预防措施。 关键词 　冷却水 　结垢 　预防 　　我厂循环冷却水系统自投运以来一直按同一 配方运行 ,所用水质稳定剂为 JN - 1 、JN - 4 缓蚀 阻垢剂。在运行中以氯气杀菌为主 ,JN - 2 为辅。 我厂换热器污垢热阻系数设计值仅为 4. 78 × 10 - 5 m2 ·h ·℃/ kJ ,换热器的换热面积较小 ,因而对 冷却水的水质提出了严格的要求。几年的腐蚀与 结垢监测结果表明 ,该药剂虽然具有较好的缓蚀、 阻垢效果 ,然而因 pH 值控制较高 ,大修打开现场 图 1 　循环水流程图 换热器和监测换热器时发现 :在各换热器的管壁 上均不同程度地有 1 层波纹状灰白色较硬的垢存 在 ;监测换热器的温差由最初的 12 ℃降至 1 年后 2 　换热器的结垢状况 的 8～9 ℃,换热能力明显下降 ;特别在高温季节 , 2. 1 　垢样外表状态 换热器的换热能力不足成为制约化肥装置高负荷 碳钢换热器的污垢外表粗糙 ,具有磷酸盐的 运行的瓶颈之一。减少垢的生成、提高换热器的 网纹状典型特征 ,较硬。夹杂棕黑色粘泥等物质 , 换热能力成为要解决的首要问题 ,本文就垢的成 有明显的腐蚀产物。不锈钢换热器的垢样呈灰白 因进行探讨并提出预防措施。 色网纹状硬垢。 2. 2 　垢的组成 1 　运行配方及控制参数 为了更加方便、准确地分析和判断垢的组成 , 为保证换热器的良好传热效果和防止被腐 碳钢换热器和不锈钢换热器垢样的分析结果分别 蚀 ,结合我厂水质并经过药剂配方筛选 ,选用并按 列于表 1 、表2 。 配方投加JN - 1 、JN - 4 水质稳定剂对冷却水进行 从表 1 、表 2 的垢样组成可知 ,无论是碳钢还 缓蚀、阻垢处理 ,冷却水系统的流程见图 1 。 是不锈钢换热器中的垢样 ,均含有相当多的生物 粘泥和由 Ca2 + 、Mg2 + 、Zn2 + 、PO3 - 、CO2 - 等离子组 JN - 1 主要由多元醇膦酸酯、ZnCl2 和木质素 4 3 磺酸钠组成 ,JN - 4 的主要成份为丙稀酸及丙稀 成的难溶盐。从它们生成难溶盐的难易程度可 酸酯共聚物。 知 ,在这些难溶盐中以 CaCO3 、MgCO3 、Ca3 ( PO4 ) 2 、 配方 :pH 7. 5～8. 5 ,JN - 1 40 mg/ L ,JN - 4 10 Zn3 (PO4) 2 为主。 mg/ L 。 控制参数 :pH 7. 5～8. 5 ,浊度 ≤10 mg/ L ,有 3 　垢的成因 机膦 3. 0～5. 0 mg/ L ,余氯 0. 3～1. 0 mg/ L 。 3. 1 　生物粘泥的形成 本文作者的联系电话 :023 -