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[摘 要]电厂循环冷却水的作用是对汽轮机做完工的蒸汽进行冷却，冷却水经过冷凝器后，通过冷却塔降温后再做为冷却介质循环使用。我公司循环水补水硬度高，做为冷却用水极易在换热管内结垢（换热管内水温夏季达到40℃），而且结垢是不可逆的过程，一旦结垢会降低冷却效果，降低汽轮机的真空度，增加发电汽耗，致使发电标煤耗增加。解决换热管内结垢之后再清洗的被动局面，是我公司研究的重要课题。
[关键词]动态试验 循环水系统 应用
中图分类号：P85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0251-01
动态试验是对循环水进行动态模拟试验，根据水质和水量情况模拟循环水实际运行参数，找出一种合适的循环水控制方式，根据循环水变化的参数适当调整药剂配方，并在实际运行中进行调整，从而避免换热管内结垢。原来电业公司不具备做动态实验的条件，水质发生变化，不能通过实验数据及时指导调整循环水控制参数，循环水系统每年夏季因补水量不足进行多水源补水，致使水质发生较大变化后无法及时调整药剂配方导致换热管出现结垢现象，动态试验在本单位运用后，定时做动态试验，根据试验数据指导实际运行，降低了换热管结垢的几率。
一、现状及必要性
目前电业公司下属四个电厂循环水补水水源是峰峰集团内部矿井涌水，水质硬度高，极易在冷凝器换热管内结垢，目前采用的防垢处理方法是向循环水中投加自己复配的缓蚀阻垢剂，根据河北省电力研究院为电业公司做的试验结果，控制循环水的浓缩倍率及缓蚀阻垢剂的投加量，在补水水源变化不大的情况下阻垢效果比较明显，但在夏季蒸发量大补水量达不到冷却用量的时候和补水水质发生较大变化的时候，仍然参照原来的浓缩倍率和加药量操作，控制参数不能及时进行调整，导致阻垢效果不太理想，换热管结垢。
换热管内一旦结垢，将导致汽轮机真空下降，发电汽耗和标煤耗上升，发电成本提高。唯一的处理方法是停机对换热管内积垢进行清理，不但影响发电，清理积垢也会产生费用。如果想避免在补水水量和水质变化大时结垢现象，需要采用一种动态试验方法，根据变化的水量和水质情况，模拟循环水在实际冷却过程中的各种参数及加药量进行动态试验，从而得出和实际运行较接近的控制参数，在实际运行中加以指导，从而避免换热管内结垢。
二、循環水阻垢及动态试验原理
防止循环水结垢的方法有两种：一种是控制循环水的排污率，使其极限碳酸盐硬度低于极限碳酸盐硬度。二是向循环水中添加阻垢剂。阻垢机理是CaCO3晶粒吸附有磷酸盐的分子后，打乱了晶格的排列次序，不易形成CaCO3的大颗粒结晶。小晶粒的CaCO3溶解度较大，因而起到了阻垢作用，同时，由于CaCO3吸附有机磷酸盐后，CaCO3晶格内部产生较大的内应力而发生畸变，从而产生一些较大的非结晶颗粒，这些非结晶颗粒不易结垢，容易形成水渣而被水冲散或冲走，最终通过排污的方式，排出循环冷却水系统。
动态试验是模拟实际运行参数和实际运行的工艺流程而进行的动态试验，试验过程进行补水、排污、加药，而且水温控制在40℃，和实际运行温度一致，有水蒸发而浓缩现象，所以试验过程根据水量的损失，及时进行补水，并连续向试验水箱进行投加缓蚀阻垢剂，每两小时进行一次化验，根据化验数据调整硫酸投加量，保持试验水箱的水质碱度。同时在试验水箱放置和冷凝器换热管相同材质和管径的试验用管。待试验结束后分析管内结垢情况，从而更直观的判断结垢情况。
三、动态试验方法
本次试验用水取五矿电厂循环水补水，试验浓缩过程中不排污，边浓缩边补水（补水时按要求加入一定剂量的水质稳定剂），达到实际运行浓缩倍率时，通过排污方式维持浓缩倍率一定，然后继续浓缩直至达到极限浓缩倍率为止，试验结束。
在整个试验过程中计算△A，并保证△A≤0.2，当△A≥0.2时所对应的浓缩倍率即为极限浓缩倍率，根据极限浓缩倍率的大小来判断所选阻垢剂配方阻垢性能的好坏，极限倍率时对应的碱度即为极限碱度。
1.监测项目：
氯离子、碱度、硬度、钙离子、pH值等。
2.控制条件：
保持换热器循环水入口水温为40℃，循环水流量稳定，进出口温差约6-8℃，通过连续不断地补入新水保证系统蓄水容积一定。
3、试验结果
本次试验加入自配药剂，加药量为10mg/l，根据试验结果如表1所示，以五矿矿井涌水为循环冷却水的补充水，根据加硫酸调节碱度值可分别控制浓缩倍率2.14倍和2.66倍，实际运行中根据五矿矿井水补充量的大小及时调整控制参数，可以达到阻垢效果。
加阻垢剂12mg/L，调节原水碱度3.0mmol/l。
四、解决的技术问题及难点
新型动态试验主要技术核心是，通过模拟循环水的实际运行参数，得出不同浓缩倍率时的控制数据，找出一种适合的控制方式，根据变化的补水水质适当调整药剂配方，从而指导循环水加药、排污及补水，在实际运行中进行调整，从而避免换热管内结垢。把循环水结垢的几率降到最低，提高汽轮机真空，降低汽耗，降低发电成本。
五、结论和建议
新型动态模拟实验在电业分公司成功运用后，解决了传统的待循环水实际运行中出现结垢再停机进行化学清洗的被动方式，原来循环水控制比较被动，水质水量发生变化，不能及时根据变化的水质和水量调节加药量，待发现结垢已经影响了机组的正常运行。动态试验的成功运用，根据试验数据指导实际运行，解决了历来夏季循环水控制难，因结垢影响发电的难题，不但避免了冷凝器换热管的结垢，而且提高了汽轮机真空，降低了发电煤耗，提高经济效益。
参考文献
[1] 《冷却水动态模拟试验方法》（HG/T 2160-2008）.
[2] 《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050-2007）.
[关键词]动态试验 循环水系统 应用
中图分类号：P85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0251-01
动态试验是对循环水进行动态模拟试验，根据水质和水量情况模拟循环水实际运行参数，找出一种合适的循环水控制方式，根据循环水变化的参数适当调整药剂配方，并在实际运行中进行调整，从而避免换热管内结垢。原来电业公司不具备做动态实验的条件，水质发生变化，不能通过实验数据及时指导调整循环水控制参数，循环水系统每年夏季因补水量不足进行多水源补水，致使水质发生较大变化后无法及时调整药剂配方导致换热管出现结垢现象，动态试验在本单位运用后，定时做动态试验，根据试验数据指导实际运行，降低了换热管结垢的几率。
一、现状及必要性
目前电业公司下属四个电厂循环水补水水源是峰峰集团内部矿井涌水，水质硬度高，极易在冷凝器换热管内结垢，目前采用的防垢处理方法是向循环水中投加自己复配的缓蚀阻垢剂，根据河北省电力研究院为电业公司做的试验结果，控制循环水的浓缩倍率及缓蚀阻垢剂的投加量，在补水水源变化不大的情况下阻垢效果比较明显，但在夏季蒸发量大补水量达不到冷却用量的时候和补水水质发生较大变化的时候，仍然参照原来的浓缩倍率和加药量操作，控制参数不能及时进行调整，导致阻垢效果不太理想，换热管结垢。
换热管内一旦结垢，将导致汽轮机真空下降，发电汽耗和标煤耗上升，发电成本提高。唯一的处理方法是停机对换热管内积垢进行清理，不但影响发电，清理积垢也会产生费用。如果想避免在补水水量和水质变化大时结垢现象，需要采用一种动态试验方法，根据变化的水量和水质情况，模拟循环水在实际冷却过程中的各种参数及加药量进行动态试验，从而得出和实际运行较接近的控制参数，在实际运行中加以指导，从而避免换热管内结垢。
二、循環水阻垢及动态试验原理
防止循环水结垢的方法有两种：一种是控制循环水的排污率，使其极限碳酸盐硬度低于极限碳酸盐硬度。二是向循环水中添加阻垢剂。阻垢机理是CaCO3晶粒吸附有磷酸盐的分子后，打乱了晶格的排列次序，不易形成CaCO3的大颗粒结晶。小晶粒的CaCO3溶解度较大，因而起到了阻垢作用，同时，由于CaCO3吸附有机磷酸盐后，CaCO3晶格内部产生较大的内应力而发生畸变，从而产生一些较大的非结晶颗粒，这些非结晶颗粒不易结垢，容易形成水渣而被水冲散或冲走，最终通过排污的方式，排出循环冷却水系统。
动态试验是模拟实际运行参数和实际运行的工艺流程而进行的动态试验，试验过程进行补水、排污、加药，而且水温控制在40℃，和实际运行温度一致，有水蒸发而浓缩现象，所以试验过程根据水量的损失，及时进行补水，并连续向试验水箱进行投加缓蚀阻垢剂，每两小时进行一次化验，根据化验数据调整硫酸投加量，保持试验水箱的水质碱度。同时在试验水箱放置和冷凝器换热管相同材质和管径的试验用管。待试验结束后分析管内结垢情况，从而更直观的判断结垢情况。
三、动态试验方法
本次试验用水取五矿电厂循环水补水，试验浓缩过程中不排污，边浓缩边补水（补水时按要求加入一定剂量的水质稳定剂），达到实际运行浓缩倍率时，通过排污方式维持浓缩倍率一定，然后继续浓缩直至达到极限浓缩倍率为止，试验结束。
在整个试验过程中计算△A，并保证△A≤0.2，当△A≥0.2时所对应的浓缩倍率即为极限浓缩倍率，根据极限浓缩倍率的大小来判断所选阻垢剂配方阻垢性能的好坏，极限倍率时对应的碱度即为极限碱度。
1.监测项目：
氯离子、碱度、硬度、钙离子、pH值等。
2.控制条件：
保持换热器循环水入口水温为40℃，循环水流量稳定，进出口温差约6-8℃，通过连续不断地补入新水保证系统蓄水容积一定。
3、试验结果
本次试验加入自配药剂，加药量为10mg/l，根据试验结果如表1所示，以五矿矿井涌水为循环冷却水的补充水，根据加硫酸调节碱度值可分别控制浓缩倍率2.14倍和2.66倍，实际运行中根据五矿矿井水补充量的大小及时调整控制参数，可以达到阻垢效果。
加阻垢剂12mg/L，调节原水碱度3.0mmol/l。
四、解决的技术问题及难点
新型动态试验主要技术核心是，通过模拟循环水的实际运行参数，得出不同浓缩倍率时的控制数据，找出一种适合的控制方式，根据变化的补水水质适当调整药剂配方，从而指导循环水加药、排污及补水，在实际运行中进行调整，从而避免换热管内结垢。把循环水结垢的几率降到最低，提高汽轮机真空，降低汽耗，降低发电成本。
五、结论和建议
新型动态模拟实验在电业分公司成功运用后，解决了传统的待循环水实际运行中出现结垢再停机进行化学清洗的被动方式，原来循环水控制比较被动，水质水量发生变化，不能及时根据变化的水质和水量调节加药量，待发现结垢已经影响了机组的正常运行。动态试验的成功运用，根据试验数据指导实际运行，解决了历来夏季循环水控制难，因结垢影响发电的难题，不但避免了冷凝器换热管的结垢，而且提高了汽轮机真空，降低了发电煤耗，提高经济效益。
参考文献
[1] 《冷却水动态模拟试验方法》（HG/T 2160-2008）.
[2] 《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050-2007）.