一种循环水系统清洗预膜处理方法

技术领域

本发明涉及余热发电循环水系统领域，具体地，涉及一种循环水系统清洗预膜处理方法。

背景技术

当前，全国水泥熟料线生产线标配水泥窑余热发电系统，冷却系统均采用敞开式冷却水系统，冷却塔都存在吸纳空气的浮尘、泥沙等问题，长期运行出现细菌超标，冷却塔和池壁上生长青苔，细菌粘附在管线内壁上，水中的脏物和泥沙吸附在粘液上，慢慢形成泥垢越积越厚。在循环冷却水系统高温部分凝汽器会存在严重的结垢且有生物粘泥，严重影响换热效果，导致真空度下降，排气温度上升，端差升高，发电负荷降低；因无法保证循环水系统缓蚀阻垢效果，循环水系统只能在低浓缩倍数运行且仍出现结垢现象，导致用水量增加，成本增加，导致发电量减少，经济效益下降。

由于排放废水对磷指标控制要求较高，投加药剂一般厂家采用低磷有机配方，长期发展来看无磷配方是未来发展趋势；另外，药剂自动投加设备由各药剂厂家免费提供使用，形式多样，质量参差不齐，在使用过程中，部分质量较差的投加与监控设备无阀做到药剂精准投加，从而影响药剂使用效果发挥及循环水系统稳定。

在使用阻垢剂的基础上，循环水长期运行积累，换热设备会会产生水垢、污垢、腐蚀及微生物生长等，影响凝汽器真空度和端差，运行过程中必须进行必要的循环水处理清洗系统。

因此，亟需研发一种循环水系统清洗预膜处理方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环水系统清洗预膜处理方法，该方法实施后在机组满负荷运行时，系统清洗后运行工况相同下真空度上升3kPa，从而提高了余热发电系统的发电量，具有良好的经济价值，同时具有使余热发电系统减少结垢和腐蚀的产生、提高换热效率、降低能耗以及延长设备使用寿命的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种循环水系统清洗预膜处理方法，该方法包括：1)循环水系统清洗：先进行杀菌剥离处理，再进行除锈除垢处理，清洗结束，将循环水系统中的清洗液水排净；

2)预膜处理：投加预膜剂，预膜处理，调控水中磷含量；

3)日常维护保养运行；

其中，所述循环水系统清洗和所述预膜处理的指标为：铁及铁合金腐蚀率＜2g/(m

所述循环水系统在清洗及预膜处理期间保持运作状态。

优选地，在步骤1)中，所述杀菌剥离处理的条件包括：在循环水系统中的水池中投加杀菌剥离剂，进行杀菌剥离处理12-24h。

优选地，所述杀菌剥离剂为为次氯酸钠、双阳离子药剂和十二烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一者，所述双阳离子药剂中过氧化氢的质量分数为25-35％，优选为27.5％。

更为优选地，所述杀菌剥离剂投加的质量浓度为100-150ppm。

优选地，在步骤1)中，所述除锈除垢处理的条件包括：向循环水系统水池中投加除锈除垢剂处理36-48h，监测循环水系统中的水质指标，直到水质指标稳定。

优选地，所述水质指标包括：浊度、总铁、总硬度、PH。

优选地，所述除锈除垢剂为氨基磺酸、三聚磷酸钠、柠檬酸钠锌和草酸钾钙中的一者或多者。

优选地，所述除锈除垢剂的投加方式为每2-3小时投放一次，每次投加的质量浓度为250-350ppm。

优选地，在步骤1)中，所述将循环水系统中的清洗液排净采用边排边补的方式进行，直到循环水系统中的浊度＜20mg/L。

优选地，在步骤2)中，所述预膜处理的条件包括：循环水系统中水的流速为0.5-3.0m/s，pH6.0-7.0，钙离子浓度50mg/L，预膜处理时间36-48h。

优选地，在步骤2)中，所述预膜剂为聚磷酸盐和锌盐，所述聚磷酸盐以磷酸根计和锌盐以锌离子计的质量比为4-7:1-3。

优选地，所述聚磷酸盐为六偏磷酸钠和/或三聚磷酸钠，优选为六偏磷酸钠。

更优选地，所述锌盐为七水硫酸锌和/或氯化锌，优选为七水硫酸锌。

优选地，在步骤2)中，所述调控水中磷含量的方法采用置换水的方法使磷元素的质量浓度＜6.5ppm。

优选地，在步骤3)中，所述日常维护保养运行包括：定期排污，定期投加杀菌剥离剂、氧化型杀菌剂和阻垢缓蚀剂。

优选地，所述杀菌剥离剂为次氯酸钠和/或双阳离子药剂，所述双阳离子药剂中过氧化氢的质量分数为25-35％，优选为27.5％。

更优选地，所述氧化型杀菌剂为三氯异氰尿酸和/或次氯酸钠。

进一步优选地，所述阻垢缓蚀剂为乌洛托品和/或硫脲。

优选地，所述日常维护保养运行的水质指标包括：PH 7.0-9.2，以CaCO

优选地，所述预膜处理还包括：当预膜剂投加量过大导致循环水PH<6.0时，向系统投加碱性试剂和/或对循环水系统进行适当的置换，保证循环水的PH在控制在6.0-7.0。

优选地，所述碱性试剂为氢氧化钠溶液和/或碳酸钠溶液。

在上述技术方案中，本发明以水泥厂余热发电循环水系统为载体，针对循环水系统在水质控制、污废水排放、设备换热效率、金属表面结垢和腐蚀等方面存在的问题，通过对循环水系统结垢/腐蚀防治、处理，循环倍率/浓缩倍数改进等方面进行系统的研究，将药剂组合投放进循环水系统水池而不是直接清洗管道，因此系统清洗期间无需停机，以进一步满足减少结垢和腐蚀的产生、提高换热效率、降低能耗以及延长设备使用寿命。

在本发明的方案实施后余热发电系统的真空度上升3kPa，真空度增加1KPa，发电量增加500-600kW/h，经济效果明显。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下为对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、顶、底、远、近、侧”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

本发明提供了一种循环水系统清洗预膜处理方法，该方法包括：1)循环水系统清洗：先进行杀菌剥离处理，再进行除锈除垢处理，清洗结束，将循环水系统中的清洗液水排净；

2)预膜处理：投加预膜剂，预膜处理，调控水中磷含量；

3)日常维护保养运行；

其中，所述循环水系统清洗和所述预膜处理的指标为：铁及铁合金腐蚀率＜2g/(m

所述循环水系统在清洗及预膜处理期间保持运作状态。

通过本发明以水泥厂余热发电循环水系统为载体，针对循环水系统在水质控制、污废水排放、设备换热效率、金属表面结垢和腐蚀等方面存在的问题，通过对循环水系统结垢/腐蚀防治、处理，循环倍率/浓缩倍数改进等方面进行系统的研究，将药剂组合投放进循环水系统水池而不是直接清洗管道，因此系统清洗期间无需停机，以进一步满足减少结垢和腐蚀的产生、提高换热效率、降低能耗以及延长设备使用寿命。

在本发明的方案实施后余热发电系统的真空度上升3kPa，真空度增加1KPa，发电量增加500-600kW/h，经济效果明显。

在本发明一种优选的实施方式中，为了有效的控制细菌的繁殖，同时剥离系统沉积的生物粘泥，与阻垢缓蚀剂系统作用，在步骤1)中，所述杀菌剥离处理的条件包括：在循环水系统中的水池中投加杀菌剥离剂，进行杀菌剥离处理12-24h。

在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的杀死细菌，同时将系统管壁和设备内的泥垢进行软化疏松，为下一步清洗打好基础，所述杀菌剥离剂为次氯酸钠、双阳离子药剂和十二烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一者，所述双阳离子药剂中过氧化氢的质量分数为25-35％，优选为27.5％。

在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的杀死细菌，同时将系统管壁和设备内的泥垢进行软化疏松，为下一步清洗打好基础，所述杀菌剥离剂投加的质量浓度为100-150ppm。

在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的除锈除垢，且减小对设备的腐蚀，同时防止清洗后的二次沉积，在步骤1)中，所述除锈除垢处理的条件包括：向循环水系统水池中投加除锈除垢剂处理36-48h，监测循环水系统中的水质指标，直到水质指标稳定。

在本发明一种优选的实施方式中，为了确保清洗干净，所述水质指标包括：浊度、总铁、总硬度、PH。

在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的除锈除垢，且减小对设备的腐蚀，同时防止清洗后的二次沉积，所述除锈除垢剂为氨基磺酸、三聚磷酸钠、柠檬酸钠锌和草酸钾钙中的一者或多者。

在本发明一种优选的实施方式中，为了使除锈除垢剂能够更好的发挥作用，所述除锈除垢剂的投加方式为每2-3小时投放一次，每次投加的质量浓度为250-350ppm。

在本发明一种优选的实施方式中，为了保证设备正常运行，且将系统中的清洗液水排干净，在步骤1)中，所述将循环水系统中的清洗液排净采用边排边补的方式进行，直到循环水系统中的浊度＜20mg/L。

在本发明一种优选的实施方式中，在清洗结束后，设备表面呈活化状态，需迅速进行预膜处理，目的是使金属表面迅速形成一层防腐蚀的保护膜，以便最大限度地发挥日常所用阻垢缓蚀剂的功效，在步骤2)中，所述预膜处理的条件包括：循环水系统中水的流速为0.5-3.0m/s，pH6.0-7.0，钙离子浓度50mg/L，预膜处理时间36-48h。

在本发明一种优选的实施方式中，使金属表面的保护膜的防腐蚀效果更好，在步骤2)中，所述预膜剂为聚磷酸盐和锌盐，所述聚磷酸盐以磷酸根计和锌盐以锌离子计的质量比为4-7:1-3。

在本发明一种优选的实施方式中，所述聚磷酸盐为六偏磷酸钠和/或三聚磷酸钠，优选为六偏磷酸钠。

在本发明一种优选的实施方式中，所述锌盐为七水硫酸锌和/或氯化锌，优选为七水硫酸锌。

在本发明一种优选的实施方式中，为了达到排水标准，需控制水中的磷含量，在步骤2)中，所述调控水中磷含量的方法采用置换水的方法使磷元素的质量浓度＜6.5ppm。

在本发明一种优选的实施方式中，为了使运行中的循环水不会对系统管道、换热设备产生结垢、腐蚀和粘泥滋生等不良影响，系统循环水处理重在日常水质维护保养处理，使得运行的水质稳定，在步骤3)中，所述日常维护保养运行包括：定期排污，定期投加杀菌剥离剂、氧化型杀菌剂和阻垢缓蚀剂。

在本发明一种优选的实施方式中，所述杀菌剥离剂为次氯酸钠和/或双阳离子药剂，所述双阳离子药剂中过氧化氢的质量分数为25-35％，优选为27.5％。

在本发明一种优选的实施方式中，所述氧化型杀菌剂为三氯异氰尿酸和/或次氯酸钠。

在本发明一种优选的实施方式中，为了不断修复损耗的保护膜，有效的抑制腐蚀，同时增加微溶盐类的溶解度，抑制晶体的成长，有效的控制结垢的发生所述阻垢缓蚀剂为乌洛托品和/或硫脲。

在本发明一种优选的实施方式中，为了保证日常系统的正常运行，减少清洗次数，所述日常维护保养运行的水质指标包括：PH 7.0-9.2，以CaCO

在本发明一种优选的实施方式中，所述预膜处理还包括：当预膜剂投加量过大导致循环水PH<6.0时，向系统投加碱性试剂和/或对循环水系统进行适当的置换，保证循环水的PH在控制在6.0-7.0。

在本发明一种优选的实施方式中，所述碱性试剂为氢氧化钠溶液和/或碳酸钠溶液。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。