電解除垢技術(shù)在焦化循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

張少云 曹紅學(xué) 楊旭峰 袁南華（攀枝花攀煤聯(lián)合焦化有限責任公司 四川 攀枝花 617016）

冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，特別是敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，不可避免地混入一些礦物質(zhì)、塵埃、微生物乃至工業(yè)污染物，并且由于水的溫度升高，水流速度的變化，水的蒸發(fā)，各種無機離子和有機物質(zhì)的濃縮，會產(chǎn)生嚴重的沉積物附著、設(shè)備腐蝕和微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道，是絕大部分換熱設(shè)備存在污垢問題的主要原因。因此，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)必須采取積極有效的處理措施，以防止、抑制或延緩換熱設(shè)備結(jié)垢，保證生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定安全運行。

一、技術(shù)方案的選擇

通過對化學(xué)處理法、磁化處理法、超聲波處理法、電解除垢處理法進行對比發(fā)現(xiàn)，電解除垢、防垢技術(shù)相對于傳統(tǒng)的除垢方法的優(yōu)越性有：良好的經(jīng)濟效益，巨大的社會效益，對管道具有附加的保護作用。綜合比較幾種除垢方法的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)電解除垢技術(shù)較優(yōu)于其他除垢方法。

二、電解除垢系統(tǒng)與循環(huán)冷卻塔組合方式的選擇

電解除垢系統(tǒng)和冷卻塔的組合方式有兩種：

（1）補給水處理；（2）冷卻循環(huán)水旁流處理。

方案一中，系統(tǒng)安裝在補給水管路上，只處理補給水。方案二中，所有的冷卻水都被處理。鑒于公司循環(huán)水使用量大、供給的換熱設(shè)備較多、結(jié)垢嚴重的現(xiàn)狀，決定采取方案二，對進入循環(huán)系統(tǒng)的所有循環(huán)水進行處理，以徹底的解決公司循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)情況。

三、應(yīng)用情況及應(yīng)用效果對比

1.電解除垢技術(shù)前后硬度對比

圖1 電解除垢技術(shù)前后總硬度變化圖

圖2 電解除垢技術(shù)前后Ca2+變化圖

從圖1和圖2的變化趨勢對比可以看出：電解除垢技術(shù)使用前，水的總硬度和鈣離子含量不穩(wěn)定，16日之前水的硬度較高，水質(zhì)較差，16日之后總硬度和鈣離子均處于目標值以下，基本合格，主要是由于后半月該系統(tǒng)部分水外排所致，所以電解除垢技術(shù)使用前，水的硬度降低是排水原因所致，并不是系統(tǒng)結(jié)垢量減少導(dǎo)致。

電解除垢工藝采用后，水的總硬度和鈣離子均處于目標值以下，總硬度均在目標值650mg/L之下，Ca2+濃度也都在目標值450mg/L之下，合格率為100%，說明電解除垢系統(tǒng)對于硬度的去除效果比明顯。

2.電解除垢技術(shù)前后電導(dǎo)率對比

圖3 電解除垢技術(shù)前后電導(dǎo)率變化圖

從圖3可以看出：采用該工藝前，電導(dǎo)率的合格率為31.25%。由于補充水電導(dǎo)率為600μs/cm左右，按濃縮倍數(shù)N=3計算，循環(huán)水電導(dǎo)率也不應(yīng)超過1800～2000μs/cm，說明該系統(tǒng)運行時間較長之后，其中的含鹽量增加，水質(zhì)較差。

采用該工藝后，電導(dǎo)率的合格率達到了100%，表明水中的含鹽量大大降低，間接說明了電解除垢系統(tǒng)改善了水的鹽分，提高了水質(zhì)。

3.電解除垢系統(tǒng)除垢效果

圖6 反應(yīng)室內(nèi)自動結(jié)垢情況

圖7 系統(tǒng)排出的水垢

從圖6、圖7可見，水中的水垢沉積在反應(yīng)室內(nèi)，通過刮刀刮下后，可被沖洗掉排出反應(yīng)室外。

結(jié)論及建議

1.通過對采用電解除垢工藝前后的循環(huán)冷卻水水質(zhì)進行對比發(fā)現(xiàn)，使用該工藝后，循環(huán)冷卻水的總硬度、電導(dǎo)率分別從45.5%、31.25%提高到了100%，處理效果顯著。

2.采用電解方式除垢，大幅度減少了化學(xué)藥劑的使用量，減少了污染，達到了預(yù)期效果。