[发明专利]循环冷却水系统高浓缩倍数运行用阻垢缓蚀剂配方及其使用方法

说明书

【技术领域】

本发明属于水处理技术领域，涉及一种循环冷却水系统高浓缩倍数运行用阻垢缓蚀剂配方及其使用方法。

【背景技术】

热电厂循环冷却水系统日常运行过程中易产生如下几方面的危害：

一是沉积物(主要是垢)的析出和附着：天然水中溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随循环冷却水蒸发、浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应：

Ca(HCO₃)₂＝CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O

冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的游离CO₂要逸出，这就促使上述反应向右方进行。CaCO₃沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。

不同的水垢，其导热系数不同，但一般不超过1.16w/(m²·k)，而钢材的导热系数为45w/(m²·k)，可见水垢形成，必然会影响换热器的传热效率。

水垢附着的危害，轻者是降低换热器的传热效率，影响产量，增加能耗，严重时，则换热器、管道被堵。

二是设备腐蚀：循环冷却水系统中大量的设备是金属制造的，长期使用循环冷却水会发生腐蚀，减少设备使用寿命甚至穿孔，造成安全隐患。其腐蚀的原因是多种因素造成的，主要有：

(1)冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀：循环冷却水系统中冷却水与空气充分接触(以便降温)，因此水中溶解的氧可达饱和状态。当换热器与溶有O₂的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在金属表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生氧化反应和还原反应，促使微电池中的阳极区的部分金属不断溶解而被腐蚀。

(2)氯离子引起的腐蚀：氯离子和硫酸根离子均属于水中腐蚀性离子，特别是氯离子会破坏金属表面形成的钝化膜，它能穿过细孔而产生点蚀，当有污垢存在时，由于垢下是一个贫氧区，故成阳极，而水中Cl-可以扩散进入阳极区，生成金属氯化物，即Fe→Fe²⁺+2e，Fe²⁺+2Cl^-→FeCl₂，而金属氯化物又可进一步水解产生HCl，这样又使铁的溶解速度加剧，FeCl₂+2H₂O→Fe(OH)₂+2HCl，这样垢下小孔中pH不断下降，故小孔中溶液不断酸化，又促进腐蚀性。

(3)铜管脱锌腐蚀：凝汽器使用最多的铜材为黄铜，黄铜的脱锌腐蚀是最常见的腐蚀形态，它包括均匀型层状脱锌和局部型栓状脱锌，但主要为局部型栓状脱锌腐蚀，该腐蚀易造成局部穿孔，因此危害性较大。黄铜脱锌腐蚀反应式如下：

阴极：1/2O₂+H₂O+2e→2OH^-

阳极：Zn·Cu→Cu²⁺+Zn²⁺+4e

Cu²⁺在表面聚集，与金属本体发生置换反应如下：

Cu²⁺+Zn·Cu→Cu+Zn²⁺

铜管脱锌后的腐蚀产物可能为Zn(OH)₂，ZnCO₃·Zn(OH)₂等并覆盖在腐蚀点上，腐蚀产物加剧了管壁上水垢的形成和固体颗粒的沉积，沉积物下面的金属因缺氧而成为阳极，与周围部分形成氧的浓差电池而出现溃疡型脱锌，此溃疡深入金属内部直到完全穿透。

【发明内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种循环冷却水系统高浓缩倍数运行用阻垢缓蚀剂配方及其使用方法。