作为火力发电厂重要设备之一,凝汽器的高效运行可带来巨大的经济效益和社会效益。但冷却水浓缩倍率的提高和环境污染使凝汽器的腐蚀和结垢问题日益突出。本文结合某电厂冷却水原水,通过静态阻垢法、极化曲线和动态模拟实验等技术,研究了阻垢剂、电磁处理、加酸处理对不锈钢/冷却水系统阻垢缓蚀性能的影响。采用静态方法研究了几种常用阻垢剂、电磁处理等技术的阻垢性能。结果表明,温度会影响阻垢剂性能,随着温度升高,羟基亚乙基二膦酸(HEDP)和水解聚马来酸酐(HPMA)阻垢性能降低,2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚环氧琥珀酸(PESA)阻垢性能升高;电磁处理阻垢效果随处理时间延长而逐渐提高,在处理60min时,对模拟水有最佳阻垢效果。扫描电子显微镜(SEM)分析显示,电磁处理能够将碳酸钙垢晶体从结构致密的方解石转化为结构疏松的文石,不易在换热器表面形成硬垢。电磁场与阻垢剂联合处理时,阻垢性能有所提高。采用极化曲线和溶液分析法研究了加酸和阻垢剂联合处理对不锈钢/冷却水体系的阻垢缓蚀性能,结果表明,某电厂提供的循环冷却水用原水对304不锈钢没有侵蚀性,但在原水浓缩过程中,侵蚀性增大,浓缩至2倍就出现点蚀趋势。冷却水的浓缩倍率越高,不锈钢的点蚀电位越低,冷却水对不锈钢的侵蚀性越强。冷却水在浓缩过程中对不锈钢侵蚀性增大是由于钙垢等析出造成冷却水中含氧酸根离子浓度下降的结果。加酸与阻垢剂联合处理可以降低阻垢剂使用浓度,并提高浓缩倍率,阻垢剂浓度为5mg/L时,可以使原水在浓缩5倍条件下不结垢不腐蚀;阻垢剂浓度为lmg/L,加酸中和1.5mmol/L碱度时,可以使原水在浓缩6倍条件下不结垢不腐蚀;阻垢剂浓度为2mg/L,加酸中和1.0mmol/L碱度时,可以使原水在浓缩6倍条件下不结垢不腐蚀。通过动态模拟试验进一步研究了污垢沉积的影响因素及抑制冷却水腐蚀结垢的优化处理方案。重量分析和水质分析结果表明,与静态实验相比较,附着在监测管内壁的污垢沉积量较小,对循环水中的氯钙比比值影响不大,不能简单通过循环水氯钙比的变化判断结垢趋势;污垢热阻能准确反映监测管内壁的污垢沉积情况,当监测管内污垢沉积量为7.96g/m2时,污垢热阻值增加0.1717×10-4m2·℃/W,并且随着监测管内污垢沉积量的增加,污垢热阻不断升高。补充水阻垢剂用量较大会促进污垢沉积;pH值越高,污垢越容易沉积;监测管内循环水流速在1.Om/s-1.3m/s范围变化时,对污垢沉积影响不明显。加酸与阻垢剂联合处理可以达到较好的阻垢缓蚀效果。监测管内循环水流速为1.3m/s时,在补充水阻垢剂浓度为1mg/L,循环水pH值为8.30,四倍浓缩条件下,可以维持循环水水质稳定,监测管内没有污垢沉积,污垢热阻为0;在补充水阻垢剂浓度为2mg/L,循环水pH值为8.00,六倍浓缩条件下,系统可以稳定运行,污垢热阻为0,监测管内壁没有污垢沉积。垢样扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)分析结果表明,监测管内壁垢样成分不完全为碳酸钙等成垢盐类,其中碳、氧、磷含量较高,说明垢样中含有阻垢剂。304不锈钢在硫酸与阻垢剂联合处理的循环水中有较好的耐蚀性能,在两种阻垢方案下,腐蚀速度均远低于0.004 mm/a的控制指标。