一种换热系统循环水处理方法及系统与流程

本发明涉及火力发电燃煤设备领域，特别是一种换热系统循环水处理方法及系统。

背景技术：

为防止换热系统产生结垢、腐蚀，确保系统安全、高效运转，必须对换热系统内流动的循环冷却水进行水质稳定处理，以抑制冷却水里的微生物含量和阻止水垢产生，其中微生物含量如微生物和细菌过高会引起生物沉积和藻类繁殖，水垢则主要是碳酸钙和氢氧化镁物质，现有水质处理多通过投放化学药剂，如投放大量杀菌剂和阻垢剂，这类化学试剂处理运行使用成本高、维护多，循环水在更换排出时易对环境造成二次污染，经济和环境效益都较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是提供一种换热系统循环水处理方法及系统，所述水处理方法和系统具有良好的经济和环境效益，使用所述处理方法和系统无需投放化学药剂就能达到良好的杀菌、灭藻、除垢效果，同时避免对环境造成二次污染；系统设备简单，占地面积少，运行时也仅需消耗少量电能，运行成本低、后期维护少。

本发明采用如下的技术方案：一种换热系统循环水处理方法，包括依序进行的以下步骤：

a.冷却，换热系统送出的循环水通过管路送往冷却塔中进行冷却处理；

b.电解，冷却后的循环水通过管路送往电解池进行电解处理；

c.澄清，电解后的循环水通过管路送往澄清池进行澄清处理；

d.存储，澄清后的循环水通过管路送往循环泵前池存储；

e.泵压，存储的循环水通过管路吸入循环泵后送回换热系统。

本发明提供了一种水处理方法，对换热系统内部使用的循环水进行水质处理，具体是先对冷却塔冷却的循环水进行电解处理，利用电解反应在阳极侧产生臭氧、氯分子、双氧水等强氧化性物质（包括氧化性更强的反应中间产物如氧自由基、游离氯、过氧基离子等），对循环水杀菌灭藻，避免微生物、细菌等引起的生物沉积，在阴极侧利用氢离子被还原，阴极区域ph值不断上升甚至达到9以上，通过碱性将部分钙、镁和其它一些金属离子化合物转化为沉积物，避免这些金属离子化合物在换热系统内部产生水垢；然后将循环水送往澄清池进行澄清处理，利用机械或水力搅拌起一定过滤作用，对固液进行分离除去液体中的颗粒物，其中澄清池为现有技术；澄清处理后的循环水送到循环泵前池，循环水积存于循环泵前池内，水流平稳，没有旋涡和回流，有助于为后续循环泵提供良好的吸水条件，利于提高循环泵工作效率；循环泵启动吸取循环泵前池里的循环水，送回换热系统，如此反复，对换热系统使用的循环水进行杀菌、灭藻、除垢，使用本发明对循环水处理不用投放任何化学药剂，有效避免对环境造成二次污染，而且所用的设备简单、占地面积少，运行时也仅需消耗少量电能，运行成本低、后期维护十分方便。前述电解循环水时，在阳、阴电极上发生的反应分别为：

阳极主要反应：

阴极主要反应：

。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述a）步骤中冷却后的循环水通过管路同时送往电解池和循环泵前池。对于火力发电燃煤锅炉用的换热系统，由于换热系统所用的循环水量很大，相对来说电解池容量有限，冷却后的循环水如果全部送入电解池会来不及电解处理，因此通过将冷却后的循环水分成两路同时送往电解池和循环泵前池，循环泵前池分担大部分冷却好的循环水，以便电解池能充分电解处理送来的小部分循环水，如此反复实现对循环水的杀菌、灭藻、除垢处理。

一种换热系统循环水处理系统，包括冷却塔和循环泵，所述冷却塔的进水口通过管路连接换热系统的出水口，循环泵的出水口通过管路连接换热系统的进水口，其特征是所述系统还包括电解池和澄清池，所述冷却塔的出水口通过管路接电解池的进水口，电解池中设有接直流电的电解装置，电解池的出水口通过管路连接澄清池的进水口，澄清池的出水口通过管路连接循环泵的进水口。本发明所述水处理系统通过电解池和澄清池对循环水进行净化处理，不用投放任何化学药剂，有效避免对环境造成二次污染，而且整个系统所用的设备简单、占地面积少，运行时也仅需消耗少量电能，运行成本低、后期维护十分方便。电解池是对循环水做电解处理，达到杀菌灭藻，消除部分钙、镁金属离子以阻止后续产生水垢，澄清池是通过搅拌过滤实现固液分离。使用时，换热系统排出的循环水先在冷却塔冷却，然后送往电解池电解处理，接着在澄清池固液分离，最后用循环泵送回换热系统继续使用。

所述电解装置包括设于电解池固定的机架，所述机架上设有由动力源驱动的转轴，转轴上沿轴向套置固定若干转盘且转盘为阴极，相邻转盘之间设有和转轴间隙配合的电极板作为阳极，所述电极板和机架固定，机架上安装有和转盘相配的刮刀，所述刮刀的刀刃和转盘表面间隙配合。

所述刮刀的刀刃和转盘表面间隙在1mm～3mm，并且所述刀刃和转盘表面间隙可调。

所述机架上在对应转盘正反两面位置都设有刮刀，所述刮刀自转盘外缘位置沿径向朝转盘中心延伸且刮刀长度与转盘半径相配。

所述澄清池连接循环泵的管路上接有循环泵前池，循环泵前池的进水口通过管路连接澄清池的出水口，循环泵前池的出水口通过管路连接循环泵的进水口。

所述冷却塔通过管路连接循环泵前池。

本发明提供了一种换热系统循环水处理方法及系统，所述水处理方法和系统具有良好的经济和环境效益，使用所述处理方法和系统无需投放化学药剂就能达到良好的杀菌、灭藻、除垢效果，同时避免对环境造成二次污染；系统设备简单，占地面积少，运行时也仅需消耗少量电能，运行成本低、后期维护少。本发明对涉及换热系统的循环冷却水都能广泛适用，可用在电厂、钢铁厂、化工厂和办公楼的中央空调循环冷却水系统。

附图说明

图1：实施例1的结构示意图。

图2：实施例1中所述电解装置的结构示意图。

图3：实施例2的结构示意图。

图中：1.换热系统、2.冷却塔、3.电解池、4.澄清池、5.循环泵前池、6.循环泵、7.机架、8.转轴、9.转盘、10.刮刀、11.电极板。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

一种换热系统循环水处理方法，包括依序进行的以下步骤：

a.冷却，换热系统1送出的循环水通过管路送往冷却塔2中进行冷却处理；

b.电解，冷却后的循环水通过管路送往电解池3进行电解处理；

c.澄清，电解后的循环水通过管路送往澄清池4进行澄清处理；

d.存储，澄清后的循环水通过管路送往循环泵前池5存储；

e.泵压，存储的循环水通过管路吸入循环泵6后送回换热系统1。

本发明提供了一种水处理方法，对换热系统内部使用的循环水进行水质处理，具体是先对冷却塔冷却的循环水进行电解处理，利用电解反应在阳极侧产生臭氧、氯分子、双氧水等强氧化性物质（包括氧化性更强的反应中间产物如氧自由基、游离氯、过氧基离子等），对循环水杀菌灭藻，避免微生物、细菌等引起的生物沉积，在阴极侧利用氢离子被还原，阴极区域ph值不断上升甚至达到9以上，通过碱性将部分钙、镁和其它一些金属离子化合物转化为沉积物，避免这些金属离子化合物在换热系统内部产生水垢；然后将循环水送往澄清池进行澄清处理，利用机械或水力搅拌起一定过滤作用，对固液进行分离除去液体中的颗粒物，其中澄清池为现有技术；澄清处理后的循环水送到循环泵前池，循环水积存于循环泵前池内，水流平稳，没有旋涡和回流，有助于为后续循环泵提供良好的吸水条件，利于提高循环泵工作效率；循环泵启动吸取循环泵前池里的循环水，送回换热系统，如此反复，对换热系统使用的循环水进行杀菌、灭藻、除垢，使用本发明对循环水处理不用投放任何化学药剂，有效避免对环境造成二次污染，而且所用的设备简单、占地面积少，运行时也仅需消耗少量电能，运行成本低、后期维护十分方便。

进一步的，所述a步骤中冷却后的循环水通过管路同时送往电解池3和循环泵前池5。对于火力发电燃煤锅炉用的换热系统，由于换热系统所用的循环水量很大，相对来说电解池容量有限，冷却后的循环水如果全部送入电解池会来不及电解处理，因此通过将冷却后的循环水分成两路同时送往电解池和循环泵前池，循环泵前池分担大部分冷却好的循环水，以便电解池能充分电解处理送来的小部分循环水，如此反复实现对循环水的杀菌、灭藻、除垢处理。

实施例1如图1和2所示，一种换热系统循环水处理系统，包括冷却塔2、循环泵6以及电解池3和澄清池4，所述冷却塔2的进水口通过管路连接换热系统1的出水口，冷却塔2的出水口通过管路接电解池3的进水口，电解池3中设有接直流电的电解装置，电解池3的出水口通过管路连接澄清池4的进水口，澄清池4的出水口通过管路连接循环泵6的进水口，循环泵6的出水口通过管路连接换热系统1的进水口。

本发明所述水处理系统通过电解池和澄清池对循环水进行净化处理，不用投放任何化学药剂，有效避免对环境造成二次污染，而且整个系统所用的设备简单、占地面积少，运行时也仅需消耗少量电能，运行成本低、后期维护十分方便。电解池是对循环水做电解处理，达到杀菌灭藻，消除部分钙、镁金属离子以阻止后续产生水垢，澄清池是通过搅拌过滤实现固液分离。使用时，换热系统排出的循环水先在冷却塔冷却，然后送往电解池电解处理，接着在澄清池固液分离，最后用循环泵送回换热系统继续使用。

所述电解装置包括设于电解池3固定的机架7，所述机架7上设有由动力源驱动的转轴8，转轴8上沿轴向套置固定若干转盘9且转盘为阴极，相邻转盘9之间设有和转轴8间隙配合的电极板11作为阳极，所述电极板10和机架7固定，机架7上安装有和转盘9相配的刮刀10，所述刮刀10的刀刃和转盘9表面间隙配合。电解装置的阳极为邻近转轴的阳极板，阴极为转盘，工作时电解装置接直流电，所述直流电可由外接交流电转化而来，转轴侧的阳极板产生氧、氯分子、双氧水等强氧化性物质（包括氧化性更强的反应中间产物如氧自由基、游离氯、过氧基离子等），对循环水杀菌灭藻，避免微生物、细菌等引起的生物沉积，作阴极的转盘利用氢离子被还原，阴极区域ph值不断上升甚至达到9以上，用碱性将部分钙、镁和其它一些金属离子化合物转化为沉积物集聚在转盘表面，避免这些金属离子化合物在换热系统内部产生水垢；刮刀的刀刃和转盘表面存在间隙，当转盘表面集聚的沉积物达到一定厚度大于所述间隙时，当转盘转动经过刮刀时，刮刀刀刃刮下前述沉淀物，沉淀物落入电解池的池底，只要定期清洗电解池排出这些沉淀物即可；若干转盘沿轴向套置固定与转轴上，使得转盘可以采用薄片，有利于增大反应面积，提高电解效果，多个转盘可以进一步提高电解反应面积。此外，转盘可采用碳钢制作，阳极板采用抗氧化性好的金属材料制作。

所述刮刀10的刀刃和转盘9表面间隙在1mm～3mm，并且所述刀刃和转盘9表面间隙可调。可根据实际调整改变刮刀刀刃和转盘表面间隙，以控制转盘表面集聚的沉淀物厚度，使刮刀的刀刃和转盘间隙保持在1mm～3mm距离，这样能够及时刮除转盘表面过厚的沉积物，间隙太大会造成沉积物过厚，进而影响电解效果，间隙太小，刮刀距离转盘太近，会影响转盘转动。此外，刮刀多为薄片状，使得刀刃具有一定弹性，也有助于刮除转盘上的沉积物。

所述机架7上在对应转盘9正反两面位置都设有刮刀10，所述刮刀10自转盘9外缘位置沿径向朝转盘9中心延伸且刮刀10长度与转盘9半径相配。转盘正反两面都配有刮刀，可以充分刮除清理转盘两面；刮刀长度与转盘半径相配，而且从转盘外缘向转盘中心延伸，随着转盘转动一圈，刮刀可以刮到整个转盘表面。

所述澄清池4连接循环泵6的管路上接有循环泵前池5，循环泵前池5的进水口通过管路连接澄清池4的出水口，循环泵前池5的出水口通过管路连接循环泵6的进水口。澄清池出来的循环水先流入循环泵前池暂时储存，循环泵前池中的水流平稳，流速分布均匀且无漩涡和回流，能为循环泵提供良好的吸水条件，即稳定的水流流态，以提高水泵效率，防止由于水流不稳存在旋涡和回流导致循环泵发生汽蚀，机组振动而无法正常工作。

实施例2如图3所示，一种换热系统循环水处理系统，也具有和实施例1相同连接的冷却塔2、循环泵6以及电解池3和澄清池4以及循环泵前池5，和实施例1的区别之处在于所述冷却塔2通过管路连接循环泵前池5。对于火力发电燃煤锅炉用的换热系统，所用循环水量大，相对而言电解池容量有限，冷却后的循环水如果全部送入电解池会来不及电解处理，因此通过将冷却后的循环水分成两路同时送往电解池和循环泵前池，循环泵前池分担大部分冷却好的循环水，以便电解池能充分电解处理送来的小部分循环水，如此反复实现对循环水的杀菌、灭藻、除垢处理。