凝汽器結(jié)垢與凝汽器銅管內(nèi)壁了附著物的5種表現(xiàn)及解決措施一、碳酸鹽水垢的表現(xiàn)及解決措施1.1表現(xiàn)特征1.2形成機(jī)理碳酸鹽水垢的形成主要與循環(huán)冷卻水中的暫時(shí)硬度有關(guān)。當(dāng)循環(huán)水在凝汽器銅管內(nèi)被加熱時(shí)，水中的碳酸氫鈣（Ca(HCO?)?）和碳酸氫鎂（Mg(HCO?)?）受熱分解，難溶的碳酸鈣和碳酸鎂沉淀，附著在銅管內(nèi)壁。其化學(xué)反應(yīng)式為：Ca(HCO?)?→CaCO?↓+CO?↑+H?OMg(HCO?)?→MgCO?↓+CO?↑+H?O循環(huán)水的pH值、溫度、流速等因素也會(huì)影響碳酸鹽水垢的形成。當(dāng)pH值大于8.5、溫度高于45℃時(shí)，碳酸鹽水垢的形成速度明顯加快。1.3解決措施（1）化學(xué)清洗法采用有機(jī)酸（如氨基磺酸、檸檬酸）或無(wú)機(jī)酸（如鹽酸、硝酸）進(jìn)行化學(xué)清洗。清洗時(shí)需控制酸液濃度在38%，溫度控制在4050℃，清洗時(shí)間根據(jù)結(jié)垢程度一般為48小時(shí)。清洗過(guò)程中需添加緩蝕劑（如Lan826）以保護(hù)銅管不受腐蝕，緩蝕劑濃度通常為0.20.5%。清洗結(jié)束后，需用中性水徹底沖洗，并進(jìn)行鈍化處理。（2）水質(zhì)調(diào)整法通過(guò)向循環(huán)水中添加阻垢劑（如聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸酐等聚合物）來(lái)抑制碳酸鹽水垢的形成。阻垢劑投加量一般為25mg/L，具體濃度需根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整。同時(shí)，控制循環(huán)水的pH值在7.08.5范圍內(nèi)，可通過(guò)加硫酸或二氧化碳進(jìn)行調(diào)節(jié)。（3）離子交換法（4）物理防垢法安裝膠球清洗裝置，定期對(duì)凝汽器銅管進(jìn)行機(jī)械清洗。膠球直徑應(yīng)比銅管內(nèi)徑大12mm，清洗頻率根據(jù)水質(zhì)情況確定，一般每天12次，每次3060分鐘。同時(shí)，可安裝電磁水處理器或超聲波防垢裝置，通過(guò)物理作用阻止水垢的形成。（5）運(yùn)行優(yōu)化法合理控制循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，一般控制在35倍范圍內(nèi)，避免水中雜質(zhì)濃度過(guò)高。定期排污，保持循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí)，優(yōu)化凝汽器運(yùn)行參數(shù)，控制循環(huán)水溫升不超過(guò)810℃，減少碳酸鹽分解的可能性。二、硫酸鹽水垢的表現(xiàn)及解決措施2.1表現(xiàn)特征2.2形成機(jī)理硫酸鹽水垢的形成主要與循環(huán)水中硫酸根離子（SO?2?）和鈣離子（Ca2?）的濃度積超過(guò)其溶度積有關(guān)。當(dāng)循環(huán)水在凝汽器內(nèi)受熱蒸發(fā)濃縮時(shí)，水中離子濃度升高，當(dāng)達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，硫酸鈣便會(huì)析出沉淀。硫酸鈣的溶解度隨溫度升高而降低，因此在凝汽器高溫區(qū)域更容易形成硫酸鹽水垢。循環(huán)水的pH值、流速以及濃縮倍數(shù)等因素也會(huì)影響硫酸鹽水垢的形成。2.3解決措施（1）螯合清洗法采用EDTA（乙二胺四乙酸）或NTA（氮基三乙酸）等螯合劑進(jìn)行化學(xué)清洗，螯合劑濃度一般為510%，溫度控制在6080℃，清洗時(shí)間812小時(shí)。螯合劑能與鈣離子形成穩(wěn)定的可溶性絡(luò)合物，有效去除硫酸鹽水垢。清洗過(guò)程中需添加專(zhuān)用緩蝕劑保護(hù)銅管。（2）水質(zhì)預(yù)處理（3）阻垢分散技術(shù)投加高效的硫酸鈣阻垢劑，如聚羧酸鹽、膦酸鹽類(lèi)化合物，投加量一般為36mg/L。這類(lèi)阻垢劑通過(guò)晶格畸變和分散作用，有效抑制硫酸鈣晶體的生長(zhǎng)和沉積。三、硅酸鹽水垢的表現(xiàn)及解決措施3.1表現(xiàn)特征硅酸鹽水垢主要成分為硅酸鈣（CaSiO?）和硅酸鎂（MgSiO?），外觀(guān)呈灰白色或淡褐色，質(zhì)地極為堅(jiān)硬，與管壁結(jié)合牢固，清除難度最大。硅酸鹽水垢通常呈玻璃狀或陶瓷狀，厚度在0.52mm之間，主要分布在凝汽器的高溫區(qū)域。硅酸鹽水垢會(huì)導(dǎo)致凝汽器傳熱效率嚴(yán)重下降，真空度降低可達(dá)2030%，且對(duì)銅管具有一定的腐蝕性。3.2形成機(jī)理硅酸鹽水垢的形成與循環(huán)水中硅化合物的含量密切相關(guān)。當(dāng)循環(huán)水中的活性二氧化硅（SiO?）濃度超過(guò)150mg/L時(shí)，在高溫條件下容易與鈣、鎂離子反應(yīng)難溶的硅酸鹽沉淀。硅酸鹽水垢的形成速度較慢，但一旦形成便極難清除。水的pH值、溫度以及硅化合物的形態(tài)都會(huì)影響硅酸鹽水垢的形成。3.3解決措施（1）強(qiáng)堿清洗法采用氫氧化鈉溶液配合表面活性劑進(jìn)行清洗，堿液濃度控制在510%，溫度8090℃，清洗時(shí)間1224小時(shí)。強(qiáng)堿能使硅酸鹽水垢發(fā)生皂化反應(yīng)，降低其與管壁的結(jié)合力。（2）除硅預(yù)處理（3）運(yùn)行控制嚴(yán)格控制循環(huán)水中活性二氧化硅濃度不超過(guò)150mg/L，pH值控制在7.58.5范圍內(nèi)。定期排污，保持循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定。四、微生物黏泥的表現(xiàn)及解決措施4.1表現(xiàn)特征微生物黏泥是由微生物及其代謝產(chǎn)物組成的黏性物質(zhì)，外觀(guān)呈黃褐色或黑褐色，質(zhì)地軟而黏，與管壁結(jié)合相對(duì)疏松。微生物黏泥通常分布在凝汽器的低溫區(qū)域和流速較低的區(qū)域，厚度不均勻，一般在15mm之間。微生物黏泥不僅影響傳熱效率，還會(huì)加速銅管的腐蝕，縮短設(shè)備使用壽命。4.2形成機(jī)理微生物黏泥的形成是由于循環(huán)水中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利條件。微生物在銅管內(nèi)壁附著生長(zhǎng)，形成生物膜，并分泌黏性物質(zhì)將無(wú)機(jī)雜質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物黏附在一起，形成黏泥。水溫、pH值、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量以及水流速度等因素都會(huì)影響微生物黏泥的形成。4.3解決措施（1）殺菌滅藻處理定期投加氧化性殺菌劑（如次氯酸鈉、二氧化氯）或非氧化性殺菌劑（如異噻唑啉酮、季銨鹽類(lèi)化合物），控制微生物數(shù)量。氧化性殺菌劑投加量一般為25mg/L，非氧化性殺菌劑為50100mg/L。（2）黏泥剝離劑處理投加黏泥剝離劑（如聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸酐等），投加量一般為100200mg/L，可有效剝離已形成的黏泥。剝離處理通常每月進(jìn)行12次。（3）物理清洗采用高壓水射流清洗或海綿球清洗，定期清除銅管內(nèi)壁的微生物黏泥。高壓水射流壓力控制在2030MPa，清洗頻率根據(jù)黏泥形成情況確定。五、腐蝕產(chǎn)物附著的表現(xiàn)及解決措施5.1表現(xiàn)特征腐蝕產(chǎn)物附著主要是由銅管腐蝕產(chǎn)生的氧化銅、氧化亞銅等物質(zhì)組成，外觀(guān)呈藍(lán)綠色、黑色或紅褐色，質(zhì)地較疏松，與管壁結(jié)合不牢固。腐蝕產(chǎn)物附著通常分布在凝汽器的特定區(qū)域，如入口端、彎頭處等，厚度在0.11mm之間。腐蝕產(chǎn)物附著不僅影響傳熱效率，還會(huì)加速銅管的進(jìn)一步腐蝕，形成惡性循環(huán)。5.2形成機(jī)理腐蝕產(chǎn)物附著的形成與循環(huán)水的腐蝕性密切相關(guān)。當(dāng)循環(huán)水的pH值過(guò)低、溶解氧含量過(guò)高或含有腐蝕性離子（如氯離子、硫酸根離子）時(shí)，會(huì)加速銅管的腐蝕，腐蝕產(chǎn)物。這些腐蝕產(chǎn)物部分隨水流帶走，部分附著在管壁上，形成腐蝕產(chǎn)物層。水質(zhì)、流速、溫度以及材料因素都會(huì)影響腐蝕產(chǎn)物的形成。5.3解決措施（1）緩蝕處理向循環(huán)水中投加銅緩蝕劑，如苯并三氮唑（BTA）、巰基苯并噻唑（MBT）等，投加量一般為13mg/L。緩蝕劑能在銅管表面形成保護(hù)膜，有效抑制腐蝕反應(yīng)。（2）水質(zhì)調(diào)整控制循環(huán)水的pH值在8.09.0范圍內(nèi)，減少水的腐蝕性。同時(shí)，控制溶解氧含量不超過(guò)0.1mg/L，可通過(guò)除氧器或投加除氧劑實(shí)現(xiàn)。（3）陰極保護(hù)對(duì)凝汽器采用犧牲陽(yáng)極或外加電流陰極保護(hù)技術(shù)，有效防止銅管的電化學(xué)腐蝕。犧牲陽(yáng)極通常采用鋅合金或鋁合金，外加電流密度控制在0.52mA/m2。結(jié)論凝汽器結(jié)垢與銅管內(nèi)壁附著物是影響凝汽器性能的主要因素，不同類(lèi)型的結(jié)垢和附著物具有不同的形成機(jī)理和危害特征。碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、微生物黏泥以及腐蝕產(chǎn)物附著這五種表現(xiàn)形式，需要根據(jù)其具體特征采取針對(duì)性的預(yù)防和處理措施。在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)堅(jiān)持"預(yù)防為主，防治結(jié)合"的原則，通過(guò)水質(zhì)預(yù)處理、化學(xué)藥劑投加、運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化等多種手段，綜合防治凝汽