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循环水系统在线清洗及无垢化运行技术

发表时间: 2023-08-03 10:23:11

作者: 易水环保网

来源: 甘肃泰升化工科技有限公司

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循环水系统中主要存在污垢、微生物、腐蚀三大问题,其对系统的影响各不相同,如果不加以控制,会致使系统换热效率下降、系统使用寿命大大缩短、系统运行安全性降低等诸多问题。化学清洗是我们常见的除垢方法,化学清洗是用强酸和缓蚀剂进行的,其清洗范围是针对单台(套)工业设备内水垢或锈垢的清洗。无法对循环水系统进行整体清洗。目前世界各国对在线运行的循环水系统整体清洗均无良策。

  摘要:本文就循环水系统在线不停车清洗及无垢化运行技术的原理、创新点以及适用性进行了论述。

  关键词:循环水、无垢化运行、除垢、节能减排。

  循环水系统中主要存在污垢、微生物、腐蚀三大问题,其对系统的影响各不相同,如果不加以控制,会致使系统换热效率下降、系统使用寿命大大缩短、系统运行安全性降低等诸多问题。化学清洗是我们常见的除垢方法,化学清洗是用强酸和缓蚀剂进行的,其清洗范围是针对单台(套)工业设备内水垢或锈垢的清洗。无法对循环水系统进行整体清洗。目前世界各国对在线运行的循环水系统整体清洗均无良策。

  常见的工业循环冷却水系统、集中采暖供热循环水系统、中央空调冷媒冷却水循环系统。这类系统中连接许多不同用途的换热设备,若使用传统的酸洗方法清洗,系统必须在长时间停车的状态下进行,清洗成本和现场操作难度较大,集中反应在药剂成本较高、清洗步骤复杂、现场施工难度过大、设备因清洗停机无法正常运行而造成的生产成本高,同时环保也难以通过。实际上,这类系统大多处于长年运行之状态,通常在大检修期间停车,停车时间很短,因维修的需要,很难获得清洗的条件。解决大型循环水系统运行期间的清洗除垢和保证系统无垢化清洁运行,是整个工业生产所希望的内容。也是彻底告别系统带垢运行的唯一方法,具有划时代的重大意义。

  一、技术的原理

  在线除垢机理:

  为了彻底解决循环水系统长期带垢运行的难题,我们设计了一种高分子缩合聚合物:氨基封端膦酰基聚丙烯酸钠,它是一种聚氨基封端的丙烯酸盐缩聚物,其高分子缩合物的官能团具有大于水垢分子之间范德华引力的能量,当它随循环水在整个循环水系统中不断循环的过程中,会不断与系统中水垢层表面的水垢分子接触,并利用其强大的分子间力,将接触到的水垢分子不断抢夺到其官能团上,形成分子团束,游离分散在水体中,水垢层不断减薄直到消失,同时对水中新生成的水垢分子,会瞬间吸附在官能团上,而无法再在金属本体表面沉积形成水垢,达到除垢目的。示意图如下:

  

  无垢运行机理:

  弥补了常规水质处理药剂无清洗作用的技术不足,结合传统工艺组成:清洗+阻垢+缓蚀+成膜四效合一的除垢型水质处理工艺产品,既可以除净循环水中原有水垢、微生物粘泥、锈垢等;又可防止今后的再次结垢。可以完全代替现有的所有水处理药剂。其作用原理对比如下图:

  

  二、技术创新性

  1、替代目前酸洗技术

  改变了目前所用技术的理论基础。目前清除水垢是酸洗技术,酸在溶垢时必然会产生大量气体,气体的产生导致循环水整体系统无论是停车或运行状态清洗均无法实现;对金属的酸腐蚀控制有一定的难度,无法阻止不同材质之间的电化学腐蚀,清洗对设备有不同程度的损伤;另外对硅酸盐、硫酸盐等特殊水垢无法清除。酸洗中的缓蚀剂分为氧化还原型、亲附型和配位电子对型,其中配位电子对型的缓蚀剂较好,但掌握这项技术的人很少,大多使用亲附型,该型还存在突然失效性、无抗电化学腐蚀能力等技术问题,应用风险较大。

  本技术产品理论:以高分子缩合物中大量强有力的分子官能团,通过官能团自身具有大于水垢及锈垢分子间力(范德华引力)的高能量,迅速的吸附水垢及锈垢分子,使其脱离设备金属本体达到除垢之目的。该高分子缩和物本具有中性的化学特征,与金属之间无化学及电化学反应,因此不存在金属腐蚀问题,清洗过程无气体出现。除垢率完全符合国标的要求。比目前使用的酸洗技术,在清洗安全、操作、成本、环保和应用范围方面,有了质的改变。

  2、替代目前水处理技术

  目前国内外水处理技术,有三个部分组成,一是通过阻垢剂降低系统运行过程中水垢的聚集速度,二是使用杀菌剂减少微生物粘泥垢的生长速度,三是通过相应的缓蚀技术减少系统金属的氧腐蚀。这三个部分都是减少和降低污垢对系统运行效率的影响,以及腐蚀对系统寿命的危害。国内普遍采用的正规阻垢剂阻垢率在率60-80%(实际有65%就相当优秀了),国际先进的阻垢剂可达到80-92%阻垢率。阻垢率的高低仅影响了水垢形成速度,并不能使其消失,随着时间推移,水垢仍然会达到足以影响系统运行效率程度。

  实现无垢化清洁运行的关键点,是在目前传统阻垢技术的基础上,运用连续不停车在线清洗的方法清除可能形成的和已形成的水垢,达到系统运行过程中完全无垢的效果,使循环水系统的运行工艺参数始终符合设计值。我们采用阻垢和在线清洗共同组成的药剂,稳定的实现了这个目标。

  二、技术产品优势及应用

  技术产品优势:清除与防止所有类型的循环水系统中已存在的污垢和腐蚀,这一切均是在不停车在线运行过程中完成,其实施过程不影响系统正常运行参数,不影响系统循环水的pH值范围,对组成系统的所有材质无任何影响,不存在污垢堵塞管道问题,清除下来的巨量污垢均以纳米级高分散状态排出,对系统主换热面污垢清除率可高达99%以上,对今后长期运行阻垢率可高达99%以上,同时在系统金属本体表面形成耐腐蚀保护膜。通过无垢化清洁运行技术的实施,系统全面的还原为全新状态90%以上的初始运行参数,并长期维持这一高效结果。产品经过多年的推广应用,已逐步得到市场的认可和被众多用户所接受。到目前为止,已对国内多家企业的工业冷却循环水系统、市政集中采暖系统、中央空调系统和工业锅炉系统进行了不停车在线除垢清洗和无垢化清洁运行作业。

  根据预测,到2030年,我国的能源缺口将达到50%,能源危机已迫使我国在产业结构、内政外交等国计民生、国家安全方面不断进行着重大的调整。若采用现已完全成熟的“无垢化清洁运行”技术,可在不改变任何现有条件的基础上,重新实现循环水系统的初始运行状态,并在长期生产过程中永久保持这一最佳状态。实施后可完全消除工业循环水系统内长达数年积累所形成的大量污垢,使系统迅速恢复原有新系统时的健康清洁运行状态,同时更能完全保证系统整个在役期间不再有产生污垢及腐蚀泄漏的发生。实现了系统最佳能效比的节能主题;有效地保证了我国各行业的循环水系统,在高效低耗优化状态下长期稳定的运行,为我国节能、减排、降耗和环保这一基本国策,承担起应有的责任。


循环水系统在线清洗及无垢化运行技术
循环水系统中主要存在污垢、微生物、腐蚀三大问题,其对系统的影响各不相同,如果不加以控制,会致使系统换热效率下降、系统使用寿命大大缩短、系统运行安全性降低等诸多问题。化学清洗是我们常见的除垢方法,化学清洗是用强酸和缓蚀剂进行的,其清洗范围是针对单台(套)工业设备内水垢或锈垢的清洗。无法对循环水系统进行整体清洗。目前世界各国对在线运行的循环水系统整体清洗均无良策。
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