严晓宇, 万平玉, 张诗阳, 王维珍, 刘小光[1]2000年在《冷却水系统中的污垢热阻及金属腐蚀速度的在线监测》文中研究说明研究了冷却水系统中污垢热阻及腐蚀速度的在线监测方法;研制了能模拟冷却水流动和传热状态,并消除自腐蚀电位漂移和溶液IR降影响的冷却水污垢热阻及腐蚀速度在线监测装置;同时开发出相应的软件使整个测量和数据处理过程实现了计算机自动控制。实验结果表明:该装置能真实地在线反映换热器结垢和腐蚀变化情况。
严晓宇[2]2000年在《冷却水系统污垢热阻及腐蚀速度的在线监测》文中提出循环冷却水系统在运行过程中，经常出现换热设备表面腐蚀、结垢等问题。这些不仅影响传热、还影响设备的使用寿命及安全运转。为此，人们一直在寻找各种监测方法，以便及时采取相应的措施，来有效地控制或减缓冷却水结垢及设备腐蚀。但现有的监测方法都有一定的局限性，或者不能同时连续在线监测结垢和腐蚀速度，或者不能完全模拟冷却水的传热、流动运行状态。为此本文研究了循环冷却水中，换热管污垢热阻和腐蚀速度监测的方法；开发研制出一套冷却水污垢热阻及腐蚀速度在线监测系统。该系统包括： 1．设计研制了一台在线监测装置。 该装置的腐蚀速度测试电极与污垢热阻测试管采用了与被监测换热器材质相同、直径相同的管状试件，并在管状试件内部设有加热装置，同时测试电极与污垢热阻测试管通过螺纹串连在一起，因而该装置能模拟循环冷却水流动、传热的运行状态；通过微机对自腐蚀电位进行自动跟踪、补偿消除了自腐蚀电位漂移的影响；引入DG403电子开关采用断电法有效地消除了溶液IR降；实现了污垢热阻及腐蚀速度同时在线监测。污垢热阻是根据连续监测测试管的管壁温度和体系水温，通过计算求得。腐蚀速度的测定是采用三电极系统的线性极化法并由弱极化法的拟合迭代程序求出i_(corr)和常数B。 2．开发了一套FRCR(Forling Resistance and Corrosion Rate)软件。 该软件由6个模块组成具有自动控制测量电路、信号采集、数据处理的功能。 实验结果表明：该系统能真实、灵敏地反映循环冷却水系统中换热管结垢和腐蚀速度连续变化的情况。
郭庆云[3]2006年在《工业冷却水腐蚀结垢在线监测系统的开发与应用》文中指出工业循环水腐蚀、结垢是影响冷换设备换热效率及使用寿命的主要因素。传统的腐蚀监测技术(挂片失重法或监测换热器法)测试周期长,不直观,无法显示循环水腐蚀状态波动情况,不能实时监测,因而对生产的指导作用不及时。为确保循环水低腐蚀率、低污垢沉积率运行,有必要建立一套相应的腐蚀和结垢状况实时在线监测系统以随时掌握运行状况。本论文工作根据电化学弱极化测量原理和化工传热原理,研制开发了一种适用于工业冷却水循环系统的腐蚀速率、污垢热阻实时监测技术的“循环冷却水腐蚀、热阻在线监测系统”。通过实验室模拟、现场应用,并经其他检测手段的验证,此项技术在如下几个方面体现了其优越性:(1)在体系具有一定流速情况下能稳定地进行电化学腐蚀速度测量;(2)腐蚀、结垢监测一体化,实现了腐蚀、结垢情况的综合评价;(3)具有功能强大的直观的数据处理软件及实时的计算机监控功能。经现场实际应用,监测结果对于及时掌握设备的运行情况,进而指导生产,起到了良好的效果。
明云峰[4]2012年在《多水源循环冷却水系统高浓缩倍数稳定运行技术研究》文中进行了进一步梳理本文旨在开发用于在高浓缩倍率(4倍)以上运行，以城市污水、工业污水、雨水等非常规多水源，为联合钢铁工业补充水源的工业用水（再生水）成套技术，即非常规水源循环冷却水高浓缩倍率运行控制技术。结合经双膜法深度处理的中水回用时所呈现出的负硬度腐蚀性的水质特点，利用药剂间的协同效应进行了复配，通过正交试验设计，提出了高效的环境友好型水处理剂及水处理方案。通过对其缓蚀性能、阻垢性能、配伍性、热稳定性的研究表明，药剂具有良好的水处理性能。通过实验室动态模拟试验，以及现场旁路监测试验对药剂综合性能评价，研究表明，该高效的环境友好型水处理剂及水处理方案具有良好的水处理效果。动态模拟试验结果，试验水的浓缩倍率达到4倍时，碳钢的腐蚀速率为0.075mm/a，系统的黏附附速率为9.89mcm，污垢热阻为1.5610-4m2.K/W。现场旁路监测试验结果，碳钢腐蚀速率0.072mm/a、黏附速率为9.93mcm、异养菌小于1105个/mL。为实现循环冷却水系统的精确化管理，减少人为操作影响因素，开发了与该水处理方案相匹配的智能化控制系统。它的应用使得循环水系统在高浓缩倍率下运行时，实现了水质运行的平稳化，加药的精准化，监测控制的智能化。最终，建立了一套联合钢铁企业以非常规水为唯一生产水源的水资源循环利用和污染减排综合示范工程，实现综合生产废水接近零排放，为严重缺水城市的钢铁企业水资源高效利用和污染减排提供系统成套技术和工程示范。
郑立群, 王子旭, 左晋, 李春树, 王志刚[5]2002年在《工业冷却水腐蚀、结垢实时监测技术开发与应用》文中认为针对目前冷却水系统添加的大多是阻垢缓蚀剂 ,以及腐蚀和结垢是影响冷换设备换热效率及使用寿命的主要因素 ,介绍了一种采用电化学测量原理和化工传热原理研制开发的 ,适用于工业冷却水循环系统的腐蚀速率、污垢热阻实时监测技术。此项技术在如下几个方面体现了其优越性 :(1)在体系具有一定流速情况下的稳定电化学腐蚀速度测量 ;(2 )腐蚀、结垢情况的综合评价 ;(3)具有功能强大的直观的数据处理软件及实时的计算机监控功能。经过天津石化的实际应用 ,其监测结果对于及时掌握设备的运行情况 ,进而指导生产 ,起到了良好的效果。
曹生现[6]2009年在《冷却水污垢对策评价与预测方法及装置研究》文中认为污垢是热的不良导体,它既是造成换热设备、流体机械能源浪费、环境污染的直接原因,也是严重威胁设备正常运行,降低设备利用率,引起巨大经济损失的重大诱因,因而成为各工业行业节能减排的主要目标。但鉴于污垢形成机理的极为复杂,其形成机理的研究目前还远远落后于实际应用的需求,直接研究和不断改进各种污垢对策的理论和技术,虽有治标不治本之憾,却可快捷地、至少局部满足节能减排的急需。本论文系基于作者参与“十一五”国家重点基础研究发展规划基金项目:《高能耗行业典型换热设备节能的先进理论与方法》之四“传热表面污垢生成机理与对策”[2007CB206904]的污垢对策评价和污垢特性预测部分的研究工作,将研究所得进行了较系统的总结而成。本论文的主要研究内容有:针对我国目前指导水处理剂阻垢性能评定的化工行业标准HG/T2160-1991—鼓泡法及其评定设备的不足,根据国外上世纪末提出的电导滴定法,研制了一种一体化智能型阻垢剂性能的快速评定装置。该装置基于微机技术应用平台,实现了水处理剂阻垢性能评定的全程自动化,通过检测结果的影响因素分析和实验条件优选,给出了实验室最佳测量条件,与现有各评定方法和设备相比,本仪器的精准度高、重复性好、评定快捷、操作简便、能耗小,有望成为鼓泡法评定设备的换代产品。根据碳酸钠溶液滴定氯化钙过程中溶液的光学特性,提出了基于透光率检测评定阻垢剂性能的方法,研制了集光电检测器、自动滴定控制、恒温控制和计算机一体化透光率智能检测分析评价装置,通过综合性能测试、影响因素分析和实验条件优选,给出实验室测量条件,为水处理剂阻垢效果评定提供了又一种新方法和实用装置。基于碳酸钙成垢过程动力学与电导滴定过程电导率随滴定时间变化特征的对比分析,拟定了一个碳酸钙成垢诱导期的确切定义,给出了钙离子和碳酸根离子浓度、成核速率和生长速率等参数的在线计算方法,通过电导率滴定法的静态、动态模拟实验证明了方法的可行性,为深入研究碳酸钙成垢诱导期的机理模型提供了新的简便、有效手段。为满足冷却水污垢特性预报的广泛需求,本文设计了以模拟管壳式冷却器为主要部件的动态模拟实验系统,进行指定工况和一定管材/水质配的动态模拟运行,选择与冷却水污垢特性相关性强的一组可测水质参数和模拟换热器运行工况参数为直(接检)测变量,以应用需要量大的污垢特性参数为目标(被估计)变量,利用人工智能算法建立两类变量的实验数据的定量关联式(数学模型),通过对典型工业冷却水的水样(松花江吉林市区段的水样)的连续监测和长达一年以上的实验数据处理、分析,来获取可信的水样污垢特性以相应水质参数和运行工况参数表述的数学模型。基于此法开发的污垢热阻、流动压降和腐蚀速率三个冷却水污垢特性参数为目标的污垢特性动态模拟在线预测系统,在实验验证了预测模型的重复性和设备的检测精确度后,可利用此模型和设备预测其他地域冷却水样的污垢特性,从而为水冷却器设计、管路阻力准确计算、泵的选型、阻垢缓蚀的优选提供可靠的污垢特性数据。鉴于预测系统尚未完成一个完整的运行周期,故本文只简述了预测方法和检测系统设计。
陈岩飞[7]2013年在《新型循环冷却水自动加药控制系统研究》文中研究指明当今世界，资源紧缺和环境恶化问题日益突出，节水已成为各个国家面临的一个严峻的课题。循环冷却水作为工业企业的血液，占我国工业取水量的70%以上，但它的循环重复利用率低，因排放而形成的浪费和污染现象十分普遍。与国外相比，我国的循环水处理技术还比较落后，尤其是将成熟、优良的药剂配方方案与自动控制技术相结合的研究与应用还处于起步阶段。本论文得到国家自然科学基金项目“基于多参数检测的微生物污垢诱导期及影响因素分析”（No.50806010）和吉林省科技发展计划项目“循环冷却水微生物污垢诱导期监测方法及预测研究”（No.20100432）的项目支持。论文主体部分包括循环冷却水自动加药控制系统设计和基于系统辨识法的PID控制器参数整定两方面内容。循环冷却水自动加药控制系统设计部分：循环冷却水自动加药控制系统以循环冷却水污垢热阻、腐蚀速率以及关键水质参数为反馈参数，利用泓格I-7000系列分布式I/O模块作为信号传输与处理的核心单元，采用内部自带PID控制器的ACS355变频器作为系统的控制单元，以机械式隔膜计量泵作为主要执行机构，进行自动加药控制系统电气设计，并根据自动加药控制方案，利用Delphi7.0开发平台编制加药控制系统软件，从而构成了一个集在线监测与自动加药于一体的循环冷却水自动加药控制系统。基于系统辨识法的PID控制器参数整定部分：依据工业实验数据利用系统辨识法对循环冷却水自动加药控制系统的数学模型进行研究，得到系统的数学模型（传递函数）。通过MATLAB／Simulink软件对循环冷却水自动加药控制系统进行PID控制仿真，在仿真环境下，根据稳定边界法参数整定计算公式对系统PID控制参数进行整定，并将得到的PID控制参数运用于生产实践，将仿真结果与实际数据比对，最终得到了理想的PID参数。
陈博武[8]2006年在《冷却水污垢监测技术的现状及发展方向》文中研究说明介绍了冷却水中污垢的种类、来源和危害,并对国内外常用的污垢监测方法及最新研究动态进行了论述。通过比较国内外在线污垢监测技术的差距,指出了引入国外成熟的技术,进行二次开发,形成自己冷却水在线监测技术,是国内在线污垢监测最可行、经济的途径。冷却水污垢监测技术的提高,必将大幅度提升我国水处理的管理水平。
位承君[9]2012年在《不锈钢凝汽器阻垢剂性能优化及作用机理研究》文中指出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。
刘芳, 张桂芝, 夏璐, 杨飞, 常新[10]2010年在《操作条件对循环冷却水系统腐蚀和结垢的影响》文中提出将达标排放的炼油废水经深度处理后回用于循环冷却水系统,是石油、石化行业节水减污一个行之有效的办法,但腐蚀和结垢则是实际应用中存在的严重问题。本文在动态模拟循环冷却水系统中,考察了流速、温度等因素对腐蚀和结垢的影响。研究表明,对于不锈钢试管,流速的变化只对点蚀速度有影响。其中,在1.0m/s时点蚀最厉害,在0.5m/s时点蚀最弱。流速的变化对试管腐蚀影响较小,只有个别时间存在腐蚀情况。对于不锈钢试管,温度的变化只对点蚀速度有影响,30℃对点蚀速度的影响最大,在20℃时点蚀最弱。温度的变化对试管腐蚀影响较小,只有个别时间存在腐蚀情况,随温度的增加冷却系统管壁结垢现象逐渐明显。无论从抑制系统结垢还是避免阻垢剂失效的角度来看,系统的温度应控制在30℃以内。
参考文献：
[1]. 冷却水系统中的污垢热阻及金属腐蚀速度的在线监测[J]. 严晓宇, 万平玉, 张诗阳, 王维珍, 刘小光. 化工机械. 2000
[2]. 冷却水系统污垢热阻及腐蚀速度的在线监测[D]. 严晓宇. 北京化工大学. 2000
[3]. 工业冷却水腐蚀结垢在线监测系统的开发与应用[D]. 郭庆云. 天津大学. 2006
[4]. 多水源循环冷却水系统高浓缩倍数稳定运行技术研究[D]. 明云峰. 天津大学. 2012
[5]. 工业冷却水腐蚀、结垢实时监测技术开发与应用[J]. 郑立群, 王子旭, 左晋, 李春树, 王志刚. 工业水处理. 2002
[6]. 冷却水污垢对策评价与预测方法及装置研究[D]. 曹生现. 华北电力大学（河北）. 2009
[7]. 新型循环冷却水自动加药控制系统研究[D]. 陈岩飞. 东北电力大学. 2013
[8]. 冷却水污垢监测技术的现状及发展方向[J]. 陈博武. 工业水处理. 2006
[9]. 不锈钢凝汽器阻垢剂性能优化及作用机理研究[D]. 位承君. 上海电力学院. 2012
[10]. 操作条件对循环冷却水系统腐蚀和结垢的影响[J]. 刘芳, 张桂芝, 夏璐, 杨飞, 常新. 化工进展. 2010