冷凝器自动在线胶球清洗技术在循环冷却水系统中的应用
冷凝器自动在线胶球清洗技术在循环冷却水系统中的应用，采用GR-943除垢技术对重钢股份公司烧结厂冷凝器自动在线胶球清洗系统实施了不停机在线清洗除垢，清洗过程不改变水系统运行工况，清洗后污垢洗净率达到98%以上，清洗腐蚀率远小于0.1g/m2h。
重钢股份公司烧结厂冷凝器自动在线胶球清洗系统经多年运行，循环冷却水水质因诸多因素致使水质较差，浑浊度高，悬浮物多，浊度远远超过《工业循环冷却水设计规范》指标要求。循环水质的劣化直接导致冷却水系统管路和换热器严重结垢，传热面平均结垢达3mm,水垢成分主要是碳酸盐、硫酸盐和生物粘泥的混合型污垢，其中碳酸盐和硫酸盐分别占到水垢总量的70%和20%以上。结垢使换热器的传热效率大幅下降，冷却塔进、出口水温温差不足5℃,给正常生产造成了影响。
为了消除污垢对循环水系统高效、稳定和长周期运行造成的影响，防止垢下腐蚀的发生，提高系统换热器传热效率，烧结厂决定对循环水系统进行化学清除除垢。由于常规的酸洗技术不能在设备正常运行过程中清洗除垢，而停机清洗又会造成巨大的停产损失，而且酸洗不可避免的腐蚀损伤，还会导致整个冷却循环水系统的使用寿命缩短。为此，经与重庆三峰环境产业有限公司协商，由重庆三峰环境产业有限公司提供技术，对烧结厂冷凝器自动在线胶球清洗系统实施不停机在线清洗除垢，取得了满意的清洗效果。
2、冷凝器自动在线胶球清洗工艺条件的确定
2.1实验室分析污垢成份组成
对取自循环水系统换热器传热面上的污垢成份进行了化学分析鉴定，主要成份含量见表1。
表1污垢主要化学成份
化学成份 灼烧或量550℃ CaO MgO Fe?O? CO? SO? SiO?
含量，% 9.2 42.8 2.1 4.6 21.6 8.5 1.8
根据表1所示化学成份组成，循环水系统传热面结垢主要是由CaCO?和CaSO?为主要成份、混杂部分生物粘泥的混合型污垢。
2.2筛选和确定清洗方案
根据循环水系统运行工况条件和污垢主要成份组成，在实验室设计了动态模拟清洗实验，根据实验结果筛选和确定了对该系统进行的清洗方案。
2.2.1清洗剂
根据实验对循环水系统运行情况和污垢产生的原因进行了分析，由于该冷凝器自动在线胶球清洗系统主要是碳酸盐、硫酸盐和生物粘泥的混合型污垢，针对此混合型污垢，为达到佳的清洗效果，选用了不同的清洗剂作对比实验，确定其清洗剂为：兰州格瑞缓蚀技术研究所开发的GR-958粘泥剥离剂和GR-943运行除垢灵。
2.2.2生物粘泥的清洗
混杂在水垢中和包覆在水垢表面的微生物粘泥，对清洗剂分子具有屏蔽阻隔作用，如不清除，会对水垢清洗剂性能的正常发挥产生不利影响，降低除垢效率。因此，在水垢清洗前须采用合适的清洗剂将生物性粘泥从传热面上分散剥离，使水垢暴露出来。
实验室选择了五种具有粘泥分散作用的药剂，对取自循环水系统的垢样做进一步筛选实验，见下表2给出的实验结果表明，GR-958粘泥剥离剂对该系统生物粘泥具有良好的分散剥离效果，可满足清洗要求。
表2不同分散剂对粘泥的剥离效果
清洗剂 A B C D GR-958
灼烧减量%(550℃) 6.7 1.2 3.1 3.6 9.1
GR-958粘泥剥离剂由生物灭活剂、界面降粘剂、分子渗透剂、分散剥离剂等成份组成。经实验选择添加量为100mg/L,当系统循环水浊度不再上升趋于稳定时，判定为终点，运行清洗48h。
2.2.3水垢的清洗
该冷凝器自动在线胶球清洗系统结垢主要是Ca、Mg的碳酸盐和硫酸盐，将该系统垢样经GR-958粘泥剥离剂处理后，模拟系统运行条件做溶垢实验，结果见表3。
表3垢样在不同清洗剂中的溶解率
清洗剂8%HCL8%HNO?2%HF8%GR-9240.3%GR-943
溶垢率，%63.270.825.164.295.8
由溶垢实验结果，除GR-924除垢剂外，垢样在常规酸类清洗剂中的高溶解率只有70.8%,还有约30%的难溶垢不能被溶解。而且采用酸性化学清洗剂在系统正常运行条件下在线清洗，因清洗条件难以控制，高流速下金属表面难以形成稳定的缓蚀保护膜，因此清洗过程容易造成换热器腐蚀损伤。
实验条件下，GR-943运行除垢灵表现出佳清洗效果，溶垢率达95.8%,残留的垢样已呈微粒分散状态，清洗过程中可在循环水流动状态下被分散于水中而脱离传热面。实验过程测得的GR-943运行除垢灵对系统材质A?钢和铜的腐蚀率分别为0.013g/m2h和0.001g/m2h,对系统金属没有腐蚀。因此，选用GR-943运行除垢灵对该系统进行在线清洗。GR-943用量为3000mg/L,清洗时间为30d。当系统水中GR-943含量大于50mg/L、总硬度和浊度内不再上升或略有下降时，视为清洗达到终点。清洗过程保持冷凝器自动在线胶球清洗系统运行工况不变。系统水的PH值保持在7以上。
3、冷凝器自动在线胶球清洗现场清洗过程
冷凝器自动在线胶球清洗系统保有水量约为500m3,清洗时按实验室选定的清洗药剂和投加量，将药剂直接加入集水池中正常运行。清洗终点时连续补水和排污，将分散剥离的粘泥和溶解分散的Ca、Mg盐类置换出系统，使循环水浊度降至20mg/L以下。
清洗过程在循环水集水池中悬挂标准腐蚀监测试片，试片材质与系统换热器相同。
现场清洗共进行了39d,其中清洗生物粘泥4d,用GR-943运行除垢灵清洗水垢进行了35d。图1-图3。示出了清洗过程系统循环水浊度和总硬度变化的趋势。
由图1可知，加入GR-958后，循环水浊度开始增加。清洗到18h后，浊度呈快速增加趋势，说明粘泥中的微生物在GR-958作用下失去活性，污泥粘性下降，开始大量分散进入水中。清洗到36h时，浊度从开始时的62mg/L增加到156mg/L,40h后，浊度开始缓慢下降，系统生物粘泥基本洗净。
图2、图3显示的水垢清洗过程中循环水浊度和硬度变化趋势说明，加人GR-943后，浊度和硬度都开始增加，但增加趋势略有差异。浊度在GR-943加入10d后快速增加，20d时达到大值32mg/L,25d后又开始快速下降。硬度在GR-943加入后呈线形增加趋势，20d后增幅趋缓，26d时达到大值217mg/L,26d后呈缓慢下降趋势，除垢过程趋于终点。
4、冷凝器自动在线胶球清洗后的效果
4.1清洗结束后打开换热器检查，金属传热面水垢全部清洗干净，露出金属本色，洗净率达到98%以上。
4.2清洗过程中测得碳钢和紫铜标准腐蚀试片的腐蚀率分别为0.019g/m2h和0.0036g/m2h,远小于工业设备化学清洗腐蚀率不大于2g/m2h的指标。
4.3清洗过程没有改变冷凝器自动在线胶球清洗系统的运行参数，循环水PH值保持在7.2~8.0之间。清洗时，水垢大部分被溶解在水中，少部分被分散成微细粒粉悬浮在水中，未发现换热器列管堵塞或因垢块导致水流不畅的现象，对正常生产无任何影响。
综上所述，采用GR-943运行除垢灵对重钢股份公司烧结厂冷凝器自动在线胶球清洗系统进行在线清洗，具有除垢效率高、清洗效果好、安全无腐蚀、不影响正常生产和操作简便等特点。冷凝器自动在线胶球清洗后提高了系统热交换的效果，降低了新水补给量，起到了节能降耗降低成本的目的，可以在同行业中推广应用。
