山西兰花田悦对循环冷却水系统的运行管理

    山西兰花田悦化肥有限责任公司尿素车间的循环水从2008年开始进入热态正常运行，按照上海高森水处理服务公司水处理服务报告及实际运行来看，运行较好。2008年2月28日—8月5日，碳钢挂片腐蚀率小于控制指标0.100 mm/a，说明腐蚀控制较好。但在夏季气温高的情况下，循环水水池的部分横梁立柱上有少量藻类和部分黑色黏泥。尽管化肥生产中对冷却用水的水质没有像工艺用水、锅炉用水那样对各种指标有严格的限制，但为了保证生产稳定、长周期运行，我公司加强了对循环冷却水的管理。

1.控制水温

尿素车间循环出水温度控制指标为32 ℃（一次水紧张时最高涨至36 ℃），夏季由于气温高，每天10：00—18：00通过加大补水、排水来控制温度，需要1000～2000 m3 /d。

2.控制水的浊度

水中悬浮物带入冷却水系统，会因流速降低而沉积在换热设备和管道中，影响热交换，严重时堵塞管道，水的浑浊度过高还会加速金属设备的腐蚀。为此，设计时将冷却回水的一部分（约占循环量的2%）经过旁滤池过滤后，进入贮水池，并定期反洗旁滤器（现2台旁滤器运行，2台备用，每天白班12：30—14：00对在运的1台旁滤器进行反洗，每次反洗大约15 min，直至排水清澈为止），从而将循环水浊度指标控制在≤5mg/L （有时因补水紧张，略有超标）。在生产系统中冷却水的浊度控制在20 mg/L以下。

3.控制缓蚀阻垢剂的总磷含量

冷却水在使用过程中，为避免在换热设备的传热表面上结成水垢而影响换热效果，必须投加足够的缓蚀剂。加入的药剂为HP-463，其主要成分是锌盐、磷羧酸、有机磷酸酯和聚合物，能够有效地控制结垢和腐蚀。在循环水系统长停留期间和高温水系统中，效果优良。药剂用计量泵或加药装置处的喷射集管抽入。冬季每个班根据补水量投加（一般补600 m3水投加HP-463约25 kg）；夏季因气温高，一般白天需要置换补水降水温，小夜11：00开始不再置换后，按当天补水量投加HP-463，如还需置换，则最迟于大夜2：00投加（暂定补650 m3水投加25 kg HP-463），确保磷含量≥ 6~9 mg/L，不能过量投加，以免造成药剂浪费，加大运行成本。

循环水系统进行长停（1周以上）时，若排放循环水，则需重新进行化学清洗和预膜处理，否则当循环水系统运行后，设备表面的浮锈溶于水中，造成水的Fe2+和浊度上升，设备腐蚀；若不排放循环水，则需在停车前1～2 d加大HP-463的投入量，保证循环水中的总磷为10～15 mg/L。

4.减少不良水质对设备的腐蚀

冷却水在使用中，应避免对金属设备产生腐蚀，如果不可避免，则要求腐蚀性越小越好。因此，在投加缓蚀阻垢剂的同时，严格控制水的pH值，防止对碳钢造成腐蚀；保证循环水中的溶解氧充分解吸，以免形成电极腐蚀，主要手段就是保证循环水走填料，在水下降的过程中氧气充分解吸；做好对循环水水质中Fe2+的监控，保证Fe2+＜2 mg/L ，最好在0.5 mg/L以内。

5.合理投加杀菌剂

为减少冷却水在使用过程中因菌藻繁殖而形成大量的黏泥、污垢而堵塞管道和产生腐蚀，采用氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂相结合的方案，即次氯酸钠（NaClO）和HP-550A、HP-580配合投加。夏季因为气温、循环水温度较高，投加NaClO暂定为大夜0：00开始加90～110 kg，白班9：00开始补充投加NaClO，但当天投加的总量应控制在200 kg（冬季一般投加约60 kg/d）。

       HP-550A为非氧化性杀菌剂，循环水系统定期投加；HP-580为非氧化性黏泥剥离剂，该药剂对杀灭氨氮泄漏后产生的硝化菌、亚硝化菌有特效,并能快速渗透入黏泥深层,剥离附着体。循环水系统定期投加或产生高浓度氨氮泄漏时投加。在投加杀菌剂前，应降低循环水的浓缩倍数至2～3，投加150 kg后不排水，不置换，不反洗旁滤器，密闭运行24~48 h。

       对循环水中NH3、NH3-N进行日常监控，保证NH3含量≤10 mg/L，NH3-N含量≤5 mg/L，从而保证杀菌剂的效果。

6.控制循环冷却水的pH值 

       在循环冷却水众多指标中，pH值是1个需要控制的重要指标。循环冷却水由于在冷却塔中逸出CO2以及水质浓缩，其pH值不断升高，操作时，通过调节加入硫酸量进行控制，设计指标为7.6~8.6。当浓缩倍数和钙硬度在高限时，pH值应控制在低限，以降低设备结垢的可能，但pH值低容易造成循环水的碱度低，造成设备腐蚀。如果出现pH值严重低于指标，应停止加酸，对水进行置换以提高水的pH值。此外，应针对各种情况投加合适的浓硫酸量，碱度控制在150~220 mg/L。

7.密切关注各药剂储罐液位和入库检验

药剂入库时应对药剂浓硫酸、缓蚀阻垢剂HP-463、次氯酸钠进行检验，特别是NaClO，要求其有效氯含量≥7%，最好为10%～12%。

8.做好日常监测及巡检工作

为了检查投药后的效果，通常是在循环冷却水回路设置旁路管。在此管中放置腐蚀检测仪器或挂片，以监测结垢和腐蚀的趋势，同时对循环冷却水进行生产控制。

在尿素装置进行年度大检修时，打开冷却器检查设备内有无杂物堵塞、换热器表面有无结垢、设备是否产生腐蚀、涂层是否脱落以及取垢样分析等。

在同等负荷、同等循环水量的情况下，如果冷却器循环水上回水温差变小,工艺介质进出温差增大，则说明换热效果变差，设备有可能结垢，需打开设备检查是否结垢。