循环冷却水处理PPT

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1、1,循环冷却水处理,汽机分场：王振海,2,火电厂循环水系统主要有以下三种：,1，冷却水池循环水系统。这种系统利用湖泊、水库或在河道上筑坝构成冷却水池，循环水在汽轮机凝汽器中吸热后排入冷却池，依靠与周围空气的换热自然冷却。 2，喷水池循环水系统。这种系统由喷嘴、喷水池、循环水泵和管道组成。循环水由循环水泵送入凝汽器，吸热后排入压力配水总管，然后进入置于喷水池上的若干配水管内，由喷嘴喷出，喷出的循环水哇伞形细雨状，被空气冷却后落入池中，经水沟流入循环水泵的吸水井，由循环水泵重新送入凝汽器。,3,3，冷却塔循环水系统，按冷却塔的通风方式又分为自然通风和机力通风两中系统。自然通风冷却塔循环水系统主要由

2、循环水泵、冷却塔、配水槽、滴水管、溅水碟、管道和水池等组成，循环水在循环水泵的作用下，经凝汽器吸热后，被送至冷却塔中距离地面高约810米处，经配水槽由塔心流向四周，再经滴水管、溅水碟等淋水装置的作用，溅成细小水滴，冷却塔哇双曲线型，空气由下向上流动，与下落的水滴进行热量交换，使循环水得到冷却。被冷却后的循环水落入水池后，经水沟流入循环水系统的不同之处仅在于冷却塔的通风方式不同，机力通风冷却塔是靠通风机的运转使空气强迫流动来冷却循环水的。,4,主要内容,循环冷却水系统 循环冷却水系统腐蚀的抑制 循环冷却水系统结垢的防止 循环冷却水系统微生物的控制,5,第一章 循环冷却水系统,一、冷却水系统 冷却

3、水系统基本上可分为直流水系统和循环水系统。 1、在直流水系统中，冷却水只经换热器一次利用后就被排掉了，又称一次利用水。 直流水系统通常用水量很大，水经换热器后温升较小，而排出的水温度也较低，水中的含盐量基本上不浓缩。,6,一般只有在可供大量使用的低温水，并且水费便宜的地区采用这种系统，但由于排水对环境的污染，不提倡用。 2、在循环水系统中，水可以反复使用。水经换热器后温度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温度降下来，再由泵将水送往用户，水在如此的重复利用之后，提高了水的重复利用率。,7,循环水系统又分密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。 （1）在密闭式循环冷却水系统中，水不暴露在空气中，

4、水的再冷是通过一定类型的换热设备用其他的冷却介质（如空气、冷冻剂）进行冷却的。冷却水损失极小，不需要大量补充水，没有水被蒸发和浓缩。内燃机的冷却水系统是密闭式循环系统的代表。,8,（2）在敞开式循环冷却水系统中，冷却水通过换热器后水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与空气接触，由于水的蒸发散热使水温降低，冷却后的水再循环使用。用冷却塔作为冷却设备，故又叫冷却塔系统，在工厂中得到广泛应用。 在这种系统中，循环过程中会蒸发掉一部分的水，还要排出一定的浓缩水，故要补充一定量的新鲜水，以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在一定值上，循环水补充新鲜水一般是直流水量的2%5%以下。,9,两种水系统工艺：,换

5、热器,换热器,水泵,工艺介质,热水,水源,其它冷却介质,密闭式循环冷却水系统,10,风机,冷却塔,水池,水泵,工艺介质,换热器,补充水,排水,敞开式循环冷却水系统,11,根据热水与空气接触的不同方式，敞开式循环冷却水系统分类如下：,冷却设备,冷却池,自然冷却池,喷水冷却池,冷却塔,自然通风冷却塔,机械通风冷却塔,开放式,风筒式,喷水式,点滴式,横流式,点滴式 薄膜式,点滴薄膜式 喷水式,逆流式,鼓风式,点滴式 薄膜式,点滴薄膜式 喷水式,抽风式,点滴式 薄膜式 横流式或逆流式,逆流式,点滴薄膜式 喷水式 逆流式,12,自然通风冷却塔,13,机械通风冷却塔,14,机械通风冷却塔,15,冷却池的特

6、点是： 冷却过程缓慢、效率低冷热水温差小，需要很大的储水量和建筑面积，水池露天，水质容易受到污染。 冷却池是最早的冷却设备，现已普遍采用冷却塔做冷却设备。,16,二、冷却塔 冷却塔又称凉水塔，是塔形建筑物，水汽热交换在塔内进行，可以人工控制流量来加强空气与水的对流作用以提高冷却效果。 逆流自然通风冷却塔为钢筋混凝土结构，风筒高，塔体高大，不需要动力，单塔处理量大，可达每小时千立方米，多用于火力发电厂。,17,机械通风冷却塔用风机通风，需要动力，但冷却效果好，多为方形或长方形结构，可以多塔并列设置，节省占地面积。 鼓风式冷却塔的风机设在塔的旁侧进风口内，只用于冷却水腐蚀性较严重的情况。 抽风式冷

7、却塔的风机设在塔顶排风口处，是使用最广泛的塔型，单塔处理水量达10006000m/h。,18,1、机械通风冷却塔优缺点 （1）优点 冷却效果好，稳定，可达到较高的冷却幅宽和较低的冷却幅高。 风吹损失率小。 布置紧凑，可设在厂区建筑物和泵站附近。 施工周期较短，造价比风筒式低。,19,（2）缺点 有风机，比风筒式耗电多，运行费用高。 机械设备维修较复杂。 鼓风式冷却塔的冷却效果易受塔顶排出湿热空气回流的影响。 噪声较大。,20,（3）适用条件 适合不同冷却水量。 适合不同地区，并适合气温、湿度较高地区。 对冷却后的水温及其稳定性要求严格的工艺。 建筑场地狭窄。,21,2、冷却塔塔体的结构材料 塔

8、体是冷却塔的外部护围结构，是封闭的，起到支撑、围护和合理通风的作用。 应附有下列设施： 通向塔内的人孔。 从地面通向塔内和塔顶的扶梯或爬梯。 配水系统顶部的人行道和栏杆。 塔顶的避雷保护装置和指示灯。,22,运行监测的仪表。 3、冷却塔的工艺构造 冷却塔除塔体之外还包括通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器和集水池等。 （1）通风筒 通风筒的作用是创造良好的空气动力条件，减少通风阻力，并将塔内的湿热空气送往高空。机械通风冷却塔采用强制通风，故一般风筒较低，而自然通,23,风冷却塔的通风筒起抽风和送湿热空气的作用，故筒体较高。 （2）配水系统 将热水均匀分布到整个淋水装置上，热水分布均匀与

9、否对冷却效果影响很大，如水量分布不好，不仅直接降低冷却效果，也会造成冷却水滴飞溅到塔外。 （3）淋水装置 淋水装置也称填料，是冷却设备中的一个关键部分，作用是将需要冷却的热水多次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的接触面积，促进二者热交换。水的冷却过程是再淋水装置中进行的。,24,（4）通风设备 在机械通风冷却塔中利用通风机产生预计的空气流量，以保证要求的冷却效果。常用的是轴流风机，这种风机的特点是风量大，风压较小，还可以作短时间反转以融化冬季进风处的冰凌，同时通过叶片角度可得到合适的风量和风压。风机装在塔下侧的是鼓风式，装在塔上的是抽风式。,25,（5）收水器 将排出湿热空气中所携带的水滴

10、和空气分离，减少逸出水量损失和对周围环境的影响。 （6）集水池 设于冷却塔下部，汇集淋水装置落下的冷却水。有时集水器还具有一定的储备容积，起调节流量的作用。,26,3,1,2,5,6,4,鼓风逆流式冷却塔,1配水系统 2淋水装置 3收水器 4集水池 5空气空分区 6风机,27,7,6,3,1,2,4,8,抽风逆流式冷却塔,1配水系统 2淋水装置 3收水器 4集水池 5空气分配区 6风机 7风筒 8百叶窗,5,28,4、冷却塔的作用 冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气。 如下图所示，以火电厂为例，锅炉1 将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机2作功使发

11、电机发电。经汽轮机作功后的乏汽排入凝汽器4，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。,29,这一热力循环过程中，乏汽的废热在凝汽器中传给了冷却水，使水温升高。挟带废热的冷却水，在冷却塔5中将其热量传给空气6，从塔街出口排入大气。在冷却塔内冷却过的水变为低温水，水泵将其再送入凝汽器，循环使用。前一循环为锅炉中水的循环，后一循环为冷却水的循环。,30,循环系统如下：,1,3,2,4,5,6,1锅炉 2汽轮机 3发电机 4凝汽器 5冷却塔 6空气,31,冷却塔中水和空气的热交换方式之一是，流过水表面的空气与水直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气。用这种冷却方式的称为

12、温式冷却塔（简称湿塔）。湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度。但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又使循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排掉一部分含盐度较高的水，风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。,32,三、冷却水在循环过程中的水量损失 冷却水在循环过程中共有四部分水量损失： 1、蒸发损失量 E 冷却水在冷却塔中与空气对流换热，使部分水蒸发逸入大气。这部分损失的水量为蒸发水量。 E=tR/100 m/h R系统中循环水量，m/h,33,t冷却塔进出水温差， 蒸发损失系数，%/ 随季节而变化，与空气的干球温度相关，根据统

13、计，如表： 粗略计算可按式： E=（0.1+0.002 ） tR/100 m/h,34,2、风吹损失水量 D 空气从冷却塔中带出部分水滴，称为风吹损失量。对于强制通风的冷却塔，D值一般按循环水量的0.1%估算。 3、排污水量 B 为了控制冷却水循环过程中因蒸发损失而引起含盐量浓缩，必须人为的排掉一部分水，即排污水量。,35,m/h N浓缩倍数。 4、渗漏损失 F 在管道、阀门和储水系统中因渗漏而损失的水量。 在敞开式循环冷却水系统中，为维持系统的水量平衡，补充水量M应该是蒸发水量E、风吹损失量D、排污水量B和渗漏损失量F,36,各项损失量之和。 渗漏损失量一般都很小，可以忽略不计。,M,E,D

14、,B,F,循环水系统水量平衡示意图 M=E+D+B+F,37,四、循环冷却水的浓缩倍数 循环水与补充水中含盐量之比，即为一个循环水系统的浓缩倍数。在一定的循环冷却水系统中，只要改变补充水的含盐量，才可以改变循环水系统的浓缩倍数。 N=S循/S补 S循循环水的含盐量，mg/L S补补充新鲜水的含盐量，mg/L,38,1、发电循环水系统浓缩倍数的测定 浓缩倍数是工业用循环水的一个重要指标，现在很多地方都采用氯根、Ca2+、Na+、K+测定，但是由于氯离子有人为添加的因素，还有一个因素就是氯离子的测定范围比较广，测定之后误差很大所以用氯离子表示浓缩倍数的实际意义不大。,39,一般来说，Ca2+是结垢

15、因素，循环水在运行过程中或多或少会出现结垢现象，尤其在高浓缩倍数的情况下，因此用Ca2+测定出来的浓缩倍数会偏低；Na+、K+在水中的溶解度相当大，在运行过程中不会析出，同时补充水的K+ 也基本稳定，因此用K+测定出来的浓缩倍数较准确，但现在公司的情况无法测定（如果安装钾表来测定钾离子的含量，则即可很方便的用钾离子测出水的浓缩倍数）。,40,法一：浓缩倍数=循环冷却水的含盐浓度/补充水的含盐浓度 例如现在生水的硬度的是4.3mmol/L，测得所在循环水的硬度（假设硬度最高再排放），现在的是9.5mmol/L 浓缩倍数（N）=9.5/4.3=2.2,41,法二：镁离子测定法 测出循环冷却水总硬度是9.5mmol/L,钙硬度是5.0mmol/L。可得水中镁离子的硬度是9.5-5.2=4.3mmol/L。则即可用镁离子的含量来算浓缩倍数： 浓缩倍数（N）=9.5/4.3=2.2,42,2、提高循环冷却水浓缩倍数的利弊 提高循环冷却水的好处如下： 提高冷却水的浓缩倍数，可以降低补充水的用量,节约水资源。 提高冷却水的浓缩倍数，可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量。 提高冷却水的浓缩倍数，可以节约水处理剂的消耗量