水循环总结范文第1篇

关键词：民用空调；工业；冷却循环水系统；设计

Abstract: this paper combined with years of the worked experience in the civil air conditioning and industrial use of recirculating cooling water system design made a brief summary.

Keywords: civil air conditioning; Industry; Cooling water circulating system; design

中图分类号：U664.81+4 文献标识码：A文章编号：

1冷却塔

冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。其工作的基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。

2冷却塔分类与工作原理

2.1冷却塔的分类

一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。

二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。

三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。

四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。

五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。

六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。

2.2工作原理——以圆形逆流式冷却塔的工作过程为例

热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出，蒸发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温保持不变。由此可以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。

2.3冷却塔选型

在冷却塔的选型上需要对所有因素进行全面的考虑，主要是注意以下几个方面的问题：拟选冷却塔钓填料体积、高度、宽度、径深；填料的形式、片距、填料比面积；按国家标准GB/T7190-1-2008.附录A：热力性能试验方法中的计算公式可计算，其冷却水量；冷却塔进出水管直径、相应流速；集水盘贮水量；进塔水压式；进风口的高度；冷却塔的热力、噪声等实测报告。

3循环冷却水系统的水质处理

对于开式冷却循环水系统，冷却水吸收热量后，与空气接触， CO2逸入空气中，水中溶解氧和浊度增加，造成冷却循环水系统有4大问题：腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备，大幅度降低热交换效率，造成能源的浪费。因此，对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分必要的。

目前，对冷却循环水进行处理分为物理法和化学法两种。

物理法主要采用：静电水处理仪，电子水处理器，内磁式水处理器进行处理。对于民用建筑空调冷却循环水系统，循环水量不大，一般采用物理法。物理法处理设备简单，便于操作、运行费用低，并且具有除垢、缓蚀、灭藻综合作用。但是，如果选用、安装不当或者维护跟不上，其效果将大大降低。

表1各种水处理器适应条件

电子水处理器 静电水处理仪 内磁水处理器

水温 ≤105℃ ≤80℃ ≤80℃

流速 / / 1.5~3.5m/s

适用水质 总硬度

≤550mg/l(CaCO3) 总硬度

≤700mg/l(CaCO3) 含盐量＜3000mg/l

PH为7.5~11

由于三种处理器内部结构不同，其使用条件也不一样，静电除垢仪的阳极耐磨损、不沾附，可以用于水质总硬度较高的系统，电子水处理器发射极（阳极）表面的保护膜易被磨损，易粘附污物，只能用于低硬度的清水系统。对于循环水系统而言，这里提的硬度是指系统的循环水硬度，而不是补充水硬度。内磁式水处理器适用水质的指标是含盐量，一般情况下，自来水的总含盐量不会超过1000mg/l，作为循环水的含盐量，也不会超过3000mg/l。

无论是静电除垢仪、电子水处理器、还是内磁式水处理器，一般只适用于产生碳酸盐垢型的水质，当水中的主要结垢成份是硅酸盐垢时，不宜使用。静电水处理仪和电子水处理器一般均需垂直安装，进水口在下，出水口在上。为了避免在壳体内产生泥沙或杂物的淤积，不可水平安装。内磁式水处理器则不然，可任意角度安装。这两种设备距较大容量电器(>20KW)的最小间距为5~6m，如无法满足时，则应在中间设置屏蔽和接地装置。内磁式水处理器已考虑了磁屏蔽问题，因此不受用电设备限制。

要保证静电除垢仪和电子水处理器的处理效果，在水通过设备时 ，必须有一定的停留时间，并且当实际使用水量在设备的额定处理水量的20%~30%范围内上下浮动时，一般不影响处理效果。因此，该两种设备可装在两台并联水泵或换热器等的出水干管上，但当循环水和补充水分开流入系统时，则在循环水和补充水管道上需分别设置静电水处理仪和电子水处理器。

内磁式水处理器产生防除垢作用是基于通过他的水在垂直方向切割了磁力线，对流过它的水有一个流速要求，最慢不能低于1.5m/s，且流速越快越好。故在选内磁式水处理器时 ，一定要在设备的流量范围内选，不要选过大规格的设备，在具体使用场合，不要两台、三台水泵或加热器合用一台内磁式水处理器，以防在每台水泵或水加热器单独使用时，设备内因流速达不到1.5m/s而影响处理效果。

采用物理法进行水质处理，必须考虑排污，无论是安装静电水处理仪、电子水处理器，还是使用内磁式水处理器的水系统，都要做好排污这一环节。对于冷却循环水系统，可进行连续排污，连续排污的量控制在循环水量的0.5~1.0%左右。若是新安装的水系统或已完全除垢的系统，也可每一至两周排污一次的方法。

水循环总结范文第2篇

关键词：零排污 浓缩倍数 节水

随着经济的发展，工业用水量日益增大，而冷却用水占工业总用水量的70％左右，循环冷却水节水大有潜力可挖。提高浓缩倍数运行是目前公认的有效节水方法，但随着浓缩倍数的提高，循环水系统结垢和腐蚀因子也随着成倍上升，更多的是依赖水稳剂开发上。笔者从循环水不同含义上的“零排污”来谈谈循环水节水方法。

1. 零排污的含义

①提高浓缩倍数5-6运行，循环水系统可近似达到不排污，称为零排污方案Ⅰ。

②即使浓缩倍数达到5-6也存在少量排污，将循环冷却水排污水经过处理作为冷却水的补充水回用至循环水系统中，即循环水零排放，称为零排污方案Ⅱ。

③就整个工厂而言，将工业废水经过生化处理后，再经过深度处理，回用至循环水系统中，是最佳经济运行方法，使工厂实现真正意义上的零排污，称为零排污方案Ⅲ。

2. 零排污方案Ⅰ

2.1 浓缩倍数

浓缩倍数K值的大小决定节水的水平和水的重复利用率的高低，它可用公式表示[1]： ……………………………(1)

式（1）中k:浓缩倍数；M：补水量m3/h E：蒸发水量 m3/h；D：风吹损失 m3/h；F：漏损m3/h；若将风吹损失D和漏损F都包含在排污水B内，则式（1）变为式（2）。

………………………………(2)

图1：M/E和K之间的关系

若E保持不变，排污量越小，则补水量越小，得到浓缩倍数越大。一般情况下，当K＞1，随着K值的增大，从图1可以看出，M/E下降程度较快，排污量迅速下降；当浓缩倍数大于5-6以后， M/E下降程度缓慢，节水程度最小。继续提高浓缩倍数，就目前处理水平而言，增加了对水处理剂、杀菌剂、系统的设施及管理等要求。因此目前公认浓缩倍数最佳经济运行值控制在5-6，但浓缩倍数提高至5-6，还要受补充水的水质情况、水的温升、当地气象条件、循环水系统V/R以及旁滤池滤料等各个方面的条件限制。

2.1.1水质条件

目前习惯根据水质的硬度和碱度将补充水划分为三个等级，即高硬高碱、中等硬度和碱度、低硬低碱三种水质。对于高硬高碱而言，补充水中钙硬加总碱之和超过250mg/l,若将浓缩倍数提高至5-6，则循环水中钙硬加总碱之和超过1250-1500mg/l,而目前水处理剂处理钙硬加总碱之和在350-900 mg/l的水质效果最好[2]，因此对于钙硬加总碱之和超过1500mg/l的循环水而言单靠全有机配方来处理，相对会增加处理费用及管理的难度，必须结合其它的途径来解决。李本高等人对齐鲁石化公司、洛阳石化炼油厂高硬高碱循环水处理采取三种方法进行研究[3]：①用离子交换树脂处理原水，将原水中的硬度和碱度分别降至50mg/l后补入循环水中，循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行，浓缩倍数可以控制在5.5-6之间，水稳剂采用全有机复合药剂。②采取加酸工艺处理，使循环水中PH值控制在7.5-8之间，循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行，浓缩倍数可以控制在2.5-5之间。③采取自然运行工艺，原水不经处理直接补充至循环水中，循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行，浓缩倍数可以控制在1.7以下，水稳剂采用全有机复合药剂。①种综合运行费用最低, ②种综合运行费用居中，③种综合运行费用最高，因此处理高硬高碱水质，选用离子交换处理源水，将源水钙硬加总碱之和控制在150 mg/l左右，再辅以全有机配方，将浓缩倍数提高至5-6是可行的。

对于中等硬度和碱度的水质而言，原水钙硬加总碱之和150-200mg/l,长江中下游属于此类水质，将浓缩倍数提高至5-6，采取自然控制法是能达到的，但很大程度上还依赖于生产厂家及科研院所的研发。处理此类水质目前普遍采用全有机碱性配方，由HEDP、丙烯酸丙烯酯共聚物、锌盐等组成，即阻垢缓蚀剂Ⅱ（添加铜缓蚀剂为阻垢缓蚀剂Ⅲ）。九江分公司化肥厂循环水处理（原水钙硬加总碱之和180-200mg/l左右）原采用此配方，由于该配方本身的缺陷，循环水中的正磷含量偏高，浓缩倍数控制在2.0-3.5效果较好，年平均为2.5，而浓缩倍数超过3.5时，系统就出现结垢趋势，加之水处理药剂浓度低，投加量大等缺点，限制了浓缩倍数的继续提高。后在原配方的基础上进行调整，添加阻垢性能较好的PBTC，用新型含AMPS的磺酸盐共聚物代替原共聚物，浓缩倍数年平均提高至3.5，但浓缩倍数提高至4.5时，系统又会出现结垢趋势。若想继续提高浓缩倍数几乎依赖药剂的配方调整，增加阻垢成分，浓缩倍数还是可以达到5-6的。

对于低硬低碱的水质而言，属于强腐蚀性的水，由石油化工科学研究院于1993年研究的以两种羟基膦羧酸为主剂、与锌盐、分散剂的复配物处理钙硬：14.0mg/l,碱度：40.0mg/l的水质，浓缩倍数3.5-4.0，现场监测挂片腐蚀率为0.035mm/a,试管腐蚀率为0.018mm/a,粘附速率为2.97mcm,因钙硬加总碱之和为250 mg/l，应该说将浓缩倍数提高至5-6有一定的余地。

2.1.2 水的温升

由式（2）可知，蒸发水量大，也可提高浓缩倍数，蒸发水量E可用式（3）表示[1]：

……………………………（3）

式（3）中T为空气的干球温度 ℃；Δt为进出水温差 ℃；R为循环水量 m3/h；也就是说合理提高进出水温差，也可达到节水的目的，这与系统的热负荷及冷却塔的冷却能力有关，一般来说，满负荷生产阶段比非满负荷生产浓缩倍数要高，冷态运行时浓缩倍数很难提高。在满负荷生产时影响温差的一个重要因素是冷却塔的冷却效率，如九江分公司化肥厂循环水在满负荷生产时，由于冷却塔填料老化及填料片间距过大、百叶窗的安装角度不合理、填料安装没有按照上密下疏的原则等原因，实际进出水温差只能达到6℃，而设计进出水温差为10℃，这也是浓缩倍数不能得到提高的一个原因。该厂循环水量33000m3/h，如果按照设计情况运行，则可节约40%的用水量。

2.1.3 循环水系统V/R

按照《工业循环水冷却水设计规范》，循环冷却水系统容积V与循环水量R之比控制在1/3-1/5，V/R比值大，系统容积大，会给提高浓缩倍数及管理带来不便，V/R比值小，会缩短提高浓缩倍数的时间，便于浓缩倍数的调整及管理，最佳比值以1/5为宜。

2.14旁滤池滤料选择

循环水系统排污一般有两种途径：①通过集水池底排阀直接排放，②通过旁滤池反洗间接排污，若提高浓缩倍数，可以关闭集水池底排阀，但旁滤池如果滤料选择不当，导致反洗频率增加，排污量增大，也限制浓缩倍数的提高，如九江分公司化肥厂循环水设计循环水量33000m3/h,其中5%的水量1600 m3/h经旁滤池过滤后进入循环水系统。每座平面尺寸4.7 m×4.7 m，有效面积22 m2，滤池高度4.74 m，滤速19 m/s,反洗强度采用15l/ m2.s，期终水头损失值采用1.70 m，每座每次反洗排水约200T，该厂由于滤料选择不当限制了浓缩倍数的进一步提高，旁滤池的滤料先后更换了三次：首先采用无烟煤和石英砂滤料双层滤料，运行三年后出现旁滤池滤料板结现象，采用人工强制反洗和人工翻动滤池内无烟煤和石英砂滤料等方法，投用运行3个月后又出现过滤水量下降，滤池压差增大，自动反洗频率加大，8小时反洗一次；其次选用石英砂单层滤料，虽不出现板结现象，但反洗周期24小时一次；最后选用稀土瓷砂单层滤料，经过运行实践表明，该滤料不会板结，运行周期可达168小时以上，反洗排水呈黑色，选用稀土瓷砂，不仅节水，而且较好地控制循环水浊度、系统中的生物粘泥，降低杀菌力度节约杀菌剂。

3. 零排污方案Ⅱ

综上所述，三种原水水质，在循环水系统设计合理及排除影响浓缩倍数提高的因素情况下，通过不同的途径虽然可以将浓缩倍数提高至5-6，但实际上许多地方不可能将浓缩倍数一下子提到5-6时，是一个循序渐进的过程，即使达到5-6也需要排污。假设某循环水系统循环水量30000m3/h,干球温度为28℃，进出水温差为10℃，浓缩倍数控制5-6，排污量仍可达到90-120 m3/h，循环水量越大，排污量也越大。如何将循环水排污水回用到循环水系统中，首先排污水水质与循环水水是一致的，循环水经过加药、杀菌、旁滤处理后，浊度、有机物含量低，只是钙硬和总碱经过浓缩后，钙硬和总碱之和为350-900mg/l。解决回用的问题主要是降低排污水中的钙硬和总碱。一般情况下，可选用软化除硬、脱盐处理后，再回用到循环水系统中去是可行的。软化除硬、脱盐已是相当成熟的技术，软化除硬目前主要有石灰法、加药沉淀法、絮凝法，脱盐技术有离子交换法、电渗析法、反渗透法等。对于高硬高碱原水而言，若按照用离子交换预处理原水和全有机碱性配方运行，投资不大。对于低硬低碱原水而言，经过浓缩5-6倍后钙硬、总碱分别不超过250mg/l,根据实际情况，投资一套离子交换装置将250 mg/ l钙硬、总碱降到50 mg/ l左右，费用也不大。对于中等硬度和碱度的水质而言，要根据实际情况进行核算。国内燕化化工一厂通过改造已成功将循环水排污水回收，燕化化工一厂的循环水总量是6.5万吨／小时，每小时排放的污水在三四百吨左右。燕化化工一厂与有关单位合作，以电絮凝法为技术依托，投资98万元建立了一套新三循系统排污水回用装置，排污水通过这套装置可有效去除水中硬度和悬浮物，经过脱盐处理后再返回到循环水中，处理过的水质可完全达到补水标准，且回用率达到85％以上。此套装置的投用带来极好的经济效益和社会效益，预计两年即可收回成本[4]。

4. 零排污方案Ⅲ

因循环水相对来说对水质要求低，实施污水回用主要是将处理后的废水回用到循环水中去，作为补充水水源，运行费用低。但一般经过二级（生物）除磷脱氮后出水执行GB8978-1996标准，其COD、BOD5、SS和氮、磷营养物质含量高于污水回用设计规范推荐标准CFCS-93，需采用物理、化学方法对传统二级生物处理出水进行除磷除氮处理及去除有毒有害有机化合物三级处理或深度处使其达到回用至工业循环冷却水的标准，同时还含有结垢因子的硬度，因此回用水具有微生物高、腐蚀性强、结垢性高等特点，它要求去除水中的会引起冷却装置结垢的硬度，还要求去除会引起装置腐蚀和生物污垢的氨。二级出水需经过石灰软水装置除硬，采用离子交换或膜装置进行脱盐处理，再回用至循环水中。图2列出了此回水处理的工艺流程。

图2：回用水处理流程

此方案包含了循环水零排放技术，不同点是方案Ⅲ需要对废水进行深度处理，并且处理水量大，还要求循环加强水处理药剂防腐、杀菌等要求，因此零排方案Ⅲ投资要比方案Ⅱ要大，并且增加了管理难度。目前石化行业已有湛江东兴、茂名石化、大庆石化、抚顺石化、上海石化等单位开展了污水回用循环水的研究和应用。

5.结束语

5.1循环水浓缩倍数提高5-6运行，虽然是可行的，但更多的依赖药剂配方的开发研制，同时还受到诸多条件的限制，节水处于被动局面。

5.2实现循环水排污水以及工厂废水零排放，可将被动局面转为主动局面，需投入一定的资金。

5.3工厂最终实现零排污，争取节水效益最大化，可以分三个步骤走，即由零排污方案Ⅰ到零排污方案Ⅱ再到零排污方案Ⅲ，根据各自工厂的特点，循序渐进。

参考文献：

1. 徐寿昌等.工业冷却水处理技术.化学工业出版社，1984

2. 李本高.循环冷却水处理技术面临新的形势和挑战.中国石化第七届水处理技术研讨会

水循环总结范文第3篇

关键词：总磷 在线分析仪 循环水中的应用

在工业循环冷却水系统中，经常会采用阻垢剂和缓腐剂来防止管路的结垢和被腐蚀。在循环水的管道表面即便只附着很薄的一层水垢，这些水垢都会极大地影响热量的传递和降低涡轮产生真空的效率。聚磷酸盐和磷酸是通用的、效果较好的阻垢剂和缓腐剂，它们的稳定效果取决于聚磷酸盐和磷酸与水中的钙、镁、铁和锰离子的综合反应情况，所以，控制循环水中阻垢剂的浓度是非常重要的。

对测量技术的需求

通过在冷却循环水中加入适量的缓蚀剂能防止金属表面被腐蚀。那些能防止活性氢氧化层转变为腐蚀性阴离子的物质叫阳极性型缓蚀剂。典型的缓蚀剂有磷酸盐、聚亚硝酸盐、有机亚硝酸盐和铬酸盐等。

为了迅速、恰好在金属表面形成一层保护膜，加入缓蚀剂的浓度是非常重要的，否则将有可能产生蚀损斑的危险。在循环冷却水中，总磷的正磷酸盐的浓度要随循环系统中某些化学物质浓度的改变而发生变化，并且不同物质对总磷和正磷酸盐的影响程度是各不相同的。图1所示曲线表示的是在炼油厂中，冷却水中总磷和正磷酸盐的含量随某些化学物质浓度的改变而变化的情况。由于循环水水质的变化和蒸发作用，导致水中物质的浓度发生巨大的波动。这样的波动有时高达20%。

在循环冷却系统中，以前通常由人工分析来测量系统中物质的含量。由人工测得的参数来决定需向系统加入制造水的量。冷却循环系统中总磷含量的最佳值是2.2mg/L，但系统中磷的浓度由于蒸发等原因在不断地波动，经常总磷值将超过或低于此标准值，如图2。

为了实现总磷的实时监测，进而实现自动加药控制，要求总磷浓度可以自动地被仪器监测，仪器监测到的值通过仪器的模拟量输出口传送给控制中心、PLC或计量泵等，再由它们去控制加药量，以达到期望的处理效果。见图3控制流程图。

相应的测量技术

HACH公司专门针对工业循环冷却水中监测总磷而研发了型号为PHOSPHAX ∑ Sigma的总磷分析仪。当冷却循环水中total-P(总磷)和PO4-P(正磷酸)的含量在0.01~5.0mg/L时，总磷和正磷酸盐能被交替测量。所有的磷（包括聚磷酸盐和有机磷酸盐）都能被测出来。

所有的测量都在仪器内部的反应器中按预定的程序执行。反应器是执行分解反应的场所，它位于比色反应池和光度计之间。

仪器的自清洗和自校正功能使得仪器的测量数据更加准确，同时也减少了用户对引起的检查和维护工作。

测量原理

在含有钼酸盐离子和锑离子的酸性溶液中，由于钼酸盐离子和锑离子的共同作用，正磷酸盐离子将被抗坏血酸（维生素C）还原成磷钼酸盐，并呈现出蓝色。在规定的测量范围内，溶液中蓝颜色的强度与样品中正磷酸言的浓度成比例。在沸腾的强酸性溶液中，聚磷酸盐和有机磷酸盐将被水解成正磷酸盐。惰性的磷化合物将被过硫酸钠氧化，把其转化为可测量的正磷酸盐。

PHOSPHAX ∑ Sigma总磷分析仪在高温高压下能够正常工作。在如此苛刻的条件下，整个分析测试可以在10分钟内完成。

磷缓蚀剂含量的显示

仪器可以显示总磷及邻酸根含量，在输入相应的因子后，还可以直接显示对应的含磷缓蚀剂的浓度值，如图4。

应用实例

华东地区某国有大型钢铁公司于2003年10月购买了一台美国Hach公司提供的PHOSPHAX ∑sigma总磷在线分析仪，用于监测103#高炉循环水系统中总磷的含量，并由此参数来控制投加阻垢剂的量。该仪器还可以同时测量循环水中磷酸盐的浓度，分析人员可以方便的通过总磷和磷酸盐的含量来计算出循环水中有机磷的含量；如果输入特定含磷阻垢剂的换算因子，仪器还可以直接显示该含磷阻垢剂的浓度。仪器的分析周期为10分钟，能够及时、准确地反应水中总磷的变化；同时，由于仪器带有数据输出端口，可以实现加药的自动控制。103#循环水系统中总磷的控制值是：1.2mg/L-2.0mg/L。在未使用PHOSPHAX ∑sigma在线总磷分析仪之前，此钢铁公司因中心实验室距现场有5公里，距离较远，不便于人工取样监测，监测频率仅为每周四次，每次由工作人员手工取样后，将水样送到实验室进行人工分析，由分析结果来控制阻垢剂的投加量。由于总磷的人工分析方法比较繁琐，分析时间长，客观上造成监测频率低、分析结果滞后，非常不利于投加控制。自从购买了美国HACH公司的PHOSPHAX ∑sigma总磷分析仪之后，该钢铁公司的用户对循环水中的总磷完全实行了自动监测，根据分析仪监测到的浓度结果来控制阻垢剂的投加量。因PHOSPHAX ∑sigma总磷分析仪的测量周期仅需10分钟，大大增加了监测频率，从而可以根据总磷浓度的变化及时调整药品的投加量。这样使得投加阻垢剂的量更加准确，从而减少了阻垢剂的浪费，几个月运行的结果表明，通过PHOSPHAX ∑sigma在线总磷分析仪及时准确的监测循环水中总磷含量，在减轻分析人员的劳动强度的同时，大大降低了药品的消耗及运行成本。由于PHOSPHAX ∑sigma在线总磷分析仪带有自动清洗和自动校正功能，在保证仪器的测量数据准确性的同时，还减轻了操作人员的工作量。以下是使用PHOSPHAX ∑sigma在线总磷分析仪前后的效果及运行费用比较：

①节水：以前人工测量时，由于监测频率低，现场操作人员无法及时得到总磷数据，为了保证循环水水质及阻垢效果，在循环水操作规程中有一条“日置换水1000吨”的规定；在用户采用连续自动在线监测以后，这条规定已经被废止。按照现在的水价1.2元/吨计，即每天就可以节约用水资金1，200元，每年可以节约43.80万元，这当中还不包括因为置换水所消耗的电力、水资源和人力等。考虑到工业用水的价格远高于生活用水、今后的水价上涨趋势，使用总磷在线分析仪可以更大地降低生产成本。

水循环总结范文第4篇

关键词：水运工程；PDCA循环；施工安全管理；应用

一、PDCA循环模式概述

PDCA循环是经过实践检验证明的具有很高效用的遵循科学程序的管理循环模式。PDCA循环的典型模式是“计划（Plan）实施（Do）检查（Check）处理（Act）”。同时，PDCA循环是一种无尽的循环模式，即“处理（Act）”完成之后，会自动进入“计划（Plan）”（具体见图一）。

图一，PDCA循环的典型模式示意图

目前，水运工程施工安全管理存在着诸多的不足之处，主要表现为在管理的规范化程度、标准化程度以及有序化程度方面有待加深。将PDCA循环模式融入到水运工程施工安全管理当中，通过循环模式的不间断运行，能够有效实现水运工程施工安全管理水平的螺旋式上升。

PDCA分别代表循环的不同阶段：

第一，P阶段，即计划（Plan）阶段。在P阶段，主要任务目标就是对目标任务的现状进行具体地分析、发现其中的不足、找出导致不足的原因、查明相关的影响因素、提出必要的改进和完善措施、制定有关的对策，总体而言，就是制定任务计划。通常人们用“6W”来概括该计划的具体内容，即What、Why、When、Where、Who、“hoW（how）”，翻译成为中文就是“做什么、为什么做、什么时候做、在哪里做、谁去做以及怎样做”。

第二，D阶段，即实施（Do）阶段。在该阶段，主要任务目标就是进行科学的施工组织，认真严格执行P阶段所制定的计划。在P阶段，计划的内容应该明确化和具体化，施工中的安全管理部门需要根据该计划在层层落实、逐级落实计划的相关安全措施，为施工提供安全保证。

第三，C阶段，即检查（Check）阶段。在该阶段，主要任务目标就是认真检查第一阶段（P阶段）所制定的计划在执行过程（D阶段）中是否实现预期目标、满足预期要求，主要目的就是及时发现施工过程当中的不安全因素，并对其进行预防，消除潜在危险因素，将发生安全事故的可能性降到最低。

第四，A阶段，即处理（Act）阶段。在该阶段，主要任务目标就是及时总结经验、巩固成绩。具体而言就是处理检查结果，对于成绩要进行肯定和巩固，并将其标准化，作为安全管理的指导标准；对于教训要进行总结和分析，给予高度的重视，如果在这个循环过程中无法解决，在放入到下一个循环当中重点解决。

在下文中，笔者首先概述了PDCA循环模式的相关内容，而后重点探讨了PDCA循环模式在水运工程施工安全管理当中的应用情况。

二、PDCA循环模式在水运工程施工安全管理当中的应用情况

在水运工程当中落实PDCA循环模式，能够实现施工安全管理水平的不断提升，更能够通过此种模式总结教训、推广成功经验，最终提高施工单位的核心竞争力。将PDCA循环模式融入到水运工程施工安全管理中，也分为四个阶段。

第一，P阶段，即计划（Plan）阶段。水运工程施工安全管理的计划（Plan）阶段主要需要进行以下几项工作：明确施工现场的危险源；编制安全管理指标；编制安全保障方案；构建项目安全管理机制。具体而言，首先，明确施工现场的危险源。要充分辨识作业场所中的危险源，并评价每种危险源的危害程度。依据法律法规及安全管理方针的要求，确定其风险值，并采取相应的控制措施[1]。具体步骤是，具体划分作业的类型或者作业的项目辨别和识别施工现场的危险源明确风险等级或者风险控制值明确危险源能够承受的风险值编制施工现场危险源的控制措施方案，同时评价其可靠性。其次，编制安全管理指标。确定安全管理目标要以国家法律法规要求、危险源风险评价、安全措施规划和实施技术方案等为依据，确定目标是工程施工安全管理工作的主轴。目标主要有两种类型，一是结果性目标，如工伤事故的次数和伤亡程度指标、安全投入指标、安全效益指标等[2]；二是过程性目标。即用于强化安全过程管理的指标，如新进工人“三级教育”率、主要生产专业工种安全培训率、班组“三标”达标率等。根据安全目标的要求，再制定实施办法及具体的考核标准和奖惩办法[3]。考核标准不仅应规定目标值，而且要把目标值分解为若干的具体要求。再次，编制安全保障方案。水运工程安全技术保证措施主要包括：水上水下作业安全技术措施、工程船舶作业安全技术措施、工程船舶调遣拖航安全技术措施、季节性施工作业安全技术措施等[4]。最后，构建项目安全管理机。项目安全管理体系应明确项目部经理、项目主管生产副经理、项目总工程师、工程技术人员、安全员等在安全管理中的职责和权限[5]。编制安全管理体系图，体现“安全管理人人有责”和“安全管理各负其责”，形成文件，落实到人[6]。

第二，D阶段，即实施（Do）阶段。在水运工程的实际施工过程中，安全管理部门必须要根据第一阶段中制定的安全管理指标、安全保障方案、项目安全管理机制等要求，层层落实、逐级落实计划的相关安全措施，为施工提供安全保证。本阶段是安全管理的执行阶段，不仅要重视安全管理问题，还要综合考虑施工设计和施工进度的影响。第一阶段的内容执行一段时间之后，该安全计划的总负责人需要召集各个安全目标负责人，对执行过程中发现的问题的进行分析和总结，及时了解计划的执行情况，同时也为之后的执行情况提供必要的指导、修正以及协调。

第三，C阶段，即检查（Check）阶段。检查水运工程的施工安全管理问题，通常需要从专项技术检查和安全管理检查两个方面来进行。首先，专项技术检查。主要检查内容包括安全技术规范的检查、安全作业指导说明书的检查以及安全操作规程的检查。其次，安全管理检查。主要检查内容包括安全管理需要依据的企业规章制度以及相关的法律法规。

第四，A阶段，即处理（Act）阶段。对于水运工程施工安全管理中取得的成绩要进行肯定和巩固，并将其标准化，作为安全管理的指导标准；对于水运工程施工安全管理中的教训要进行总结和分析，给予高度的重视，并将该问题进行记录存档，避免以后发生类似的问题，如果在这个循环过程中无法解决，在放入到下一个循环当中重点解决。

总之，PDCA循环作为质量管理的重要方法，在许多领域当中获得了广泛地应用。将PDCA循环模式融入到水运工程施工安全管理当中，对于提升其安全管理水平而言具有非常重要的现实价值。

参考文献：

[1] 董正亮，王方宁，郭启明，景国勋，张军波，张永全. PDCA循环管理法在安全培训中的应用[J]. 工业安全与环保，2007，(10)：158-159.

[2] 熊国斌. PDCA循环控制法在雅泸高速公路路基填筑质量控制中的应用[J]. 铁道科学与工程学报，2010，(06)：209-211.

[3] 姚正德，李晓霞. PDCA安全管理模式在建筑施工工程现场管理中的应用[J]. 硅谷，2010，(04)：223-225.

[4] 洪硕钊. PDCA循环在建筑施工安全管理中的应用[J]. 能源与环境，2011，(01)：258-259.

[5] 杜兴亮. 浅析PDCA循环法在工程项目管理中的应用[J]. 河南财政税务高等专科学校学报，2010，(02)：209-211.

水循环总结范文第5篇

关键词:高硬度；循环水冷却水；浓缩倍率；化学药剂

Abstract: Datang Huaibei Power Plant Circulating Water has been in a low state, generally maintained at about 2.8 times, in order to conserve water, ensure safe operation of equipment, the plant circulating water system, high hardness, high alkali degree water scale and corrosion inhibition of research and practice, and in the actual operation and achieved good results.

Key words:high hardness; circulating water cooling water; concentration ratio; chemicals

中图分类号：TM621.6文献识别码：A

一、引言

循环冷却水是火电厂用水量的主要组成部分，循环水水质的好坏，直接关系到凝汽器管的腐蚀和结垢问题，既影响凝汽器换热效果，又容易造成设备损坏。为了保证机组的安全运行，大唐淮北发电厂循环水浓缩倍率一直处于较低状态，一般维持在2.8倍，有时因为环保压灰和锅炉冲灰的需要而大量排污使循环水浓缩倍率在2.0倍左右，造成水资源的极大浪费。近年来由于工业用水价格不断攀升和排污费收取方式的改变，造成我厂排污费用大幅增加，发电单位耗水率与标准值存在较大差距，节水工作刻不容缓，高浓缩倍率下循环水的处理就显得尤为重要。

二、系统条件

该厂#8机循环冷却水系统保有水量16000 m3，冷水池面积6216（m2），蒸发系数0.016，蒸发损失400（m3/h），系统循环量25000（m3/h）,进水温度20 ℃左右，回水温度 30 ℃左右 ，换热设备材质主要是碳钢、不锈钢等，浓缩倍率2.8倍，补充水为地下深井水，水质情况见表1.

表1 补充水水质情况

由表1可以看出，系统补水中存在一定的腐蚀性离子，随着水温、pH的上升以及浓缩倍率的提高，结垢的趋势将更加严重，腐蚀在一定程度上将受到阻垢效果的影响。因此在确定水处理药剂及其配套条件上一定要控制结垢，同时兼顾缓蚀、杀菌。

由于循环冷却水Cl―偏高，腐蚀性较强，但浊度较高，悬浮物多，在异养菌的作用下，容易产生生物粘泥沉积。生物粘泥不仅会严重影响传热，而且粘泥下的不锈钢管容易发生腐蚀。此外有机物较多， Cl―是侵蚀性离子，SO42―是缓蚀性离子见表2。

表2循环冷却水数据统计分析

三、 浓缩倍率与排污量分析

（一）循环冷却水在循环过程中，会因蒸发、风吹、泄露和排污等损欠部分水量。为了使冷却系统保持所需的循环水量，在运行中应不断循环水系统补充水量，当循环水的损失和循环水的量达到平衡时，有Pbu=P1+P2+P3

式中Pbu — 补充水水量占循环水量的百分率，％；

P1_一蒸发损失水量L 循环水量的百分率，％；

P2 —风吹和泄露损失水量r 循环水量的白分率，％ ；

P3—排污损失水量【 循环水量的百分率，％；

在水质浓缩的过中，Cl-不会产生沉淀，其浓度的变化与水发生浓缩的倍数是成比例的，所以，通常将循环水中的Cl-一浓度和在补充水中浓度的比值，代表循环水浓缩的倍数，称为循环水的浓缩倍率。

蒸发损失的水可以假定全部为纯水，不含Cl-；而风吹、泄露和排污损失的水中，Cl-浓度与循环水中的相同。所以当补充水带入的Cl-与风吹、泄露和排污损欠带出的Cl-。总量相等时，循环水中的C1-浓度就不再变化，故得：

PbuC1x=(P2+P3)C1-x得N=Clx＼Cl-bu=Pbu＼(P2+P3)=P bu＼(Pbu—P1)

式中，Clx,Cl-bu—循环水和补充水中的Cl-浓度，mg／L

N—浓缩倍率(此浓缩倍率的计算要求补充水水质稳定，若不稳定要取加权平均值)

从上面的公式可以看出，在不同的浓缩倍率段，补水率的降低幅度是不同的。从水的角度来讲，在3～4时为节水效益区； 当浓缩倍率>5时，水效果不明显。因为过高的浓缩倍率会增加结垢或腐蚀的风险，循环水的处理费用也随之上升，所以浓缩倍率并不是越高越好，要根据水质、设备材质、运行成本等因素确定合理的控制范围，一般需要进行相应的试验来配合。

（二） 循环水的损失主要包括：蒸发损失、风吹损失、排污损失，由于现代水塔的设计已经比较完善，除水器安装的比较合理，一般风吹损失约占总损失的0.1％左右，份额非常小，蒸发损失受到冷水塔的设计、季节因素和机组负荷的影响，很难人为进行调整。排污损失也是电厂的比较重大的损失，一般占到总损失量的12～25％左右。提高循环水的浓缩倍率是一个行之有效的节水措施，当浓缩倍率提高后，相应降低了排污量，因此达到了节水的目的。以该厂一台210MW机组为例，循环流量在25000m3/h时计算出不同浓缩倍率的排污量及节水量（见表3）。

表3不同浓缩倍率下的排污量及节水量比较

四、设计方案

该厂系统除灰采用干式除灰，循环水排污水的重复利用率很低，为了节水节能，要求循环水在高浓缩倍率下运行。 当浓缩倍率为3.5倍时，计算的循环水的郎格利尔饱和指数为2.98、雷兹纳稳定指数为1.24，可以判断出循环水处于严重的结垢状态。因此，必须对循环水采用加酸、阻垢剂联合处理方式进行处理，才能使凝汽器处于良好的运行状态。从表3可看出，循环水浓缩倍率达到4.0倍后，继续提高浓缩倍率对节水效果已不明显，但是结垢的风险却急剧上升。因此，循环水浓缩倍率也不宜控制过高而增加处理成本和运行风险，综合分析之后，拟将循环水的浓缩倍率由目前的2.8倍提高到3.5倍。

五、方案实施

（一）采用加酸、阻垢剂联合处理方式

循环水浓缩倍率提高，会引起一系列问题，如结垢、腐蚀倾向增加，处理费用增加。因为在天然水中溶解有Ca2+, Mg2+ , HCO3-,CO32-等成垢离子，由于浓缩倍率增加，引起水中Ca2+与HCO-3离子形成CaCO3沉淀，并在凝汽器换热管内表面沉积、结晶，因换热管表面pH和温度都比流动水中的值偏高，使换热管内表面成为碳酸盐结晶、成垢的主要场所。故应使用阻垢缓蚀剂来防止凝汽器结垢的形成。在加阻垢缓蚀剂处理的同时，冷却水也需加酸控制pH来防止碳酸盐垢的生成。通过阻垢缓蚀剂的应用可以使加酸量相比未采用阻垢缓蚀剂处理时的加酸量降低到最小，且避免了只加酸处理时水质的波动和侵蚀性。若单采用阻垢剂处理，处理费用会增加很多，浓缩倍率增加效果不一定很明显，可能引起产生碳酸盐垢。

1.阻垢剂筛选试验

在相同试验条件下测定不同阻垢剂阻垢率筛选出要使用的阻垢剂。试验用的阻垢剂主要包括丙烯酸类共聚物、丙烯酸磺酸类共聚物、膦羧酸类共聚物及其组合分别用A、B、C、D表示。试验用水为配水，模拟现场浓缩倍率3.5、4.0时的水，温度50℃，时间24h,不同pH和投加量下几种阻垢剂的阻垢率见表4。

表4各阻垢剂阻垢率%

由表4可以看出，4种阻垢剂阻垢效果明显，并且在较低的浓度下，表现出明显的阻垢性能，根据经验，即使提高投加量，阻垢率也不会增加多少,从表中还能看到，pH值的降低对提高阻垢率有很大好处。因此确定阻垢剂的投加浓度为2～6mg/L，同时辅助以投加硫酸降低pH值。

六、阻垢缓蚀剂缓蚀性能试验研究

（一）测试条件

我厂凝汽器管材为316L不锈钢，故选择316L不锈钢做静态挂片试验。将挂片(50 mm×20 mm×2 mm)打磨、脱脂、干燥处理，在水样中浸泡10天。水质条件见表3。

（二）缓蚀性能试验（旋转挂片法）

1.试验方法：

采用旋转挂片法。将制作好的腐蚀试片悬挂在配好的试验水质中，运行120小时以上，试验过程中，定时观察腐蚀试片表面状况的变化（应注意不要使气泡附着在试片表面）。试验结束后，将试片取出，做如下处理后放入干燥器中干燥24小时后称重，计算其均匀腐蚀速率。

试验后试片的处理方法：取出试验试片后先用清水冲洗表面附着的杂物，然后放入盐酸洗液（1000毫升1+3的HCl中加入5克铜缓蚀剂）中浸泡5分钟，用清水清洗干净后用无水乙醇脱脂并清洗干净，同时做酸洗空白。

（三） 动态试验（药剂性能验证试验）

根据静态试验筛选出的缓蚀阻垢剂，模拟生产现场的运行情况（如温度、流速和温差等），进行动态模拟试验，确定最佳的缓蚀阻垢剂单体及其最佳复配方案，同时确定循环水系统安全、经济浓缩倍率及其他相关运行参数。

1. 试验方法：

将一定容积的水注入动态试验装置内，按一定的流量进行循环，并将水温控制在45±1℃。控制补水流量，使装置内水位基本保持恒定。试验过程中，定期取样（需定量）进行分析，测定总碱度和氯离子含量，（同时准确记录取样时装置内总水量和滴加补水的量，从而根据水样的体积变化推算出浓缩倍率），当A=0.2时，烧杯中的水的碳酸盐硬度值，即为极限碳酸盐硬度，据此可计算出最高浓缩倍率。

A= ClX／ClB—JDX／JDB

ClX —为循环水中的氯离子含量；

ClB —为补充水中的氯离子含量；

JDX —为循环水中的全碱度；

JDB —为补充水中的全碱度；

当ΔA＝0.2时，K值为最高浓缩倍率；

ΔA≈0时，K值为稳定浓缩倍率；最高浓缩倍率时相应的碳酸盐硬度即为极限碳酸盐硬度。循环水浓缩倍率达到一定的浓缩倍率左右时将腐蚀试片挂到系统中，调整系统的补充和排污水量，使循环水的浓缩倍率保持在浓缩倍率左右，持续120小时以上，取出监测试片，根据重量变化计算出腐蚀速率。

(四) 试验总结

阻垢缓蚀剂配方选择：因为循环水在浓缩过程中结垢趋势明显增大，所以在考虑配方时则优先考虑其阻垢性能的优劣。同时，随着浓缩倍率的增大，水中的含盐量也会大大提高，因此对设备的腐蚀也会明显增强。通过试验筛选出配方做现场阻垢缓蚀剂和加药量。为了更好的减小凝汽器铜管(或不锈钢管)腐蚀速率，循环水在添加药剂处理后，浓缩倍率可大幅度提高。

表5各阻垢缓蚀剂腐蚀速率mm/a

试验结果可知，上述3种水质条件下，316L不锈钢腐蚀速率均小于0.01 mm/a，在允许范围内。说明3种配方的缓蚀效果都能够达到要求。

综上分析，对于循环冷却水处理配方的选择为：

1. 选用在高浓缩倍率下运行的水处理配方，以满足节水要求。本试验所筛选出的3种配方，在静态试验条件下，浓缩倍率为3倍以上。达到工程设计的浓缩倍率值。

2. 在选择循环水处理配方时，除筛选缓蚀性能外，同时还应考虑配方的缓蚀性能。单一组分缓蚀剂目前已不常用，许多缓蚀剂需与阻垢剂配合才能收到复合增效的作用。本试验对3个配方的缓蚀性能做了定量及定性的研究。采用腐蚀失重法，准确地测试了金属的平均腐蚀速度。全面准确地评价了缓蚀剂的缓蚀效果，3个配方的缓蚀效果以7号为好，从阻垢缓蚀效果看，应是首选。

七、运行效果及效益

2011年4月份的机组小修中对经近二年运行的凝汽器进行了抽管检查，未发现管材有明显的腐蚀迹象和结垢情况，表面清洁光滑。浓缩倍率提高后节水效果非常明显，一年可节水约53万吨，水费按1.43元/t计算，每年可节约水费约76万元，而新型缓蚀阻垢剂用于循环水加药费用合计每年不超过32万元，经济效益显著，并取得了广泛的社会效益。为此，该厂荣获淮北市2010年—2011年节水先进单位。

八、结 论

综上所述，提高循环冷却水浓缩倍率不仅是节水、节能需要，而且满足环保排放的要求。通过新型缓蚀阻垢剂配方的筛选，有效防止碳酸钙沉积，而且含磷量低，减少了水体富营养化因素，能够安全用于循环冷却水系统。使凝汽器管的腐蚀结垢得到有效控制，提高了凝汽器的安全运行水平，最大限度地节约宝贵的水资源，获得经济效益和社会效益的双丰收。这对水资源缺乏地区的火力发电厂的循环水处理提供了可借鉴的经验。

参考文献：