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冶金动力 ME T A L L U R G I C A L P O WE R 2 0 0 6 年第6 总 第 1 1 8 期 期 循环冷却水浓缩倍数的检测方法与控制指标探讨 藏平 ( 马 钢 股份 公司 第一 钢 轧 总 厂 ， 安 徽 马 鞍山2 4 3 0 0 0 ) 【 摘 要 结合马钢C S P 循环冷却水系统， 阐 述了以 不同 物质浓度检测循环冷却水浓缩倍数的 可行性、 实用性。 并进一步分析浓缩倍数与节水的关系以 及浓缩倍数的 合理控制范围。 关键词循环冷却水、 浓缩倍数、 检测方法、 控制指标 【 中 图 分类 号】 T Q 0 8 5【 文献 标识 码】 B【 文 章 编号】 1 0 0 6 - 6 7 6 4 ( 2 0 0 6 ) 0 6 - 0 0 6 4 - 0 3 D i s c u s s i o n o n C h e c k i n g Me t h o d s a n d C o n t r o l I n d e x e s o f C o n c e n t r a t i o n T i me s o f C i r c u l a t i o n C o o l i n g Wa t e r Z A N G P i n g (N o . 1 S t e e l m a k i n g a n d R o l l i n g P l a n t of M a a n s h a n I r o n c o n c e n t r a t i o n t i m e s ; c h e c k i n g m e t h o d ; c o n t r o l i n - d e x 1 前言2 循环水浓缩倍数的检测方法 循环水浓缩倍数K 是指循环冷却水中 某物质循环水系统的 浓缩倍数的 检测方 法有 很多， 但 的浓度C R 和补充水中同一物质的浓度C M 之比， 即由于各系统补充水质、 水稳方案、 杀生方案及系统本 K = C R / C M ， 它 是 针 对敞 开 式 循 环 冷 却 水系 统而 言的 。身 等 差 异， 选 用不同 的 组 份 检 测出 的 结 果 都 不 同， 但 在密闭式循环冷却水系 统中， 因 循环水中 各种矿物要求选用的 组份的 浓度相对稳定， 除了随系 统 蒸发 质和离子含量一般不发生变化或变化很小忽略， 不浓缩过程而成比 例增加外， 不受运行中 其它 外界条 存在浓缩倍数。 循环水浓缩倍数是衡量水质控制好件， 如加热、 曝气、 沉淀、 投加药剂等的 影响。 通常选 坏的 一个重要的 综合性指标。 浓缩倍数低， 耗新水量用C l - , N a + , K + , C a t + , S i 仇、电 导率等组份来检 测 循环 大， 排 污 量 亦 大 且 水 处 理 药 剂 效能 不 能 达 到 完 全 释水 浓 缩 倍 数， 下面 结 合我 厂C S P 循环 水系 统 略 作分 放随 排污 水流 失， 影响 环 境， 同 时 增大 水处理运 行成析。 本。 浓缩 倍数 高， 可以 降 低 补充水和 水处 理药剂的 消2 . 1 C l - , N W检测法 耗 量， 节约 资 源， 还 可以 降 低系 统排污 水量， 减少 对循 环 冷 却 水系 统 在 运 行 过 程中 氯 离 子和 钠 离子 环 境的 污 染和 废水处 理， 但过多的 提高 浓缩 倍数， 会既不挥发， 也不沉淀， 受外界影响 较小， 性质 相 对较 使循环冷却系统中的 结垢性指标和腐蚀性离子升得为稳定， 所以 用C l - , N a 味检测循环冷却水系 统的浓 太 高， 增大了 系 统的 结 垢和 腐 蚀的 倾向， 从而 使 结 垢缩 倍数 相对 较为准 确， 但由 于 我厂C S P 净 浊 环 冷却 控制和 腐蚀控制的 难度增加， 同时也不利于系统微水系 统使用次氯酸钠和 澳化钠的 混合物来控制系统 生 物的 控 制， 水处 理 药 剂 在 系 统中 停留 时 间 长 而 分的 微 生物 和 戮泥， 这 两种药 剂 对系 统中N a 哺贡献 解， 因 此， 系 统 浓 缩 倍 数 太 低 或 太高 都不 利 用 系 统的作 用， 同 时 浊 循环 冷 却 水系 统中 还 投 加 无机 高 分子 运行， 须有 一 个 合理的 控制指 标， 这 样有利于 循环冷絮 凝剂( 聚 合氯化铁、 聚 合氯 化铝) 来除 油， 会 额 外引 却 水系 统的 经 济 运 行。入 氯 离 子， 总 之 在 使 用以 上 水 处 理 药 剂 时， 循 环 冷却 2 0 0 6 年第6 期 总 第 1 1 8期 冶金动力 ME T A L L U R G I C A L P O WE R 水系 统中 的 氯离子和 钠离子均会增加， 所有， 就我厂 C S p 净浊环冷却水系统而言， 选用C l - , N a 咪检测循 环水系统的 浓缩倍数结果会偏高。 2 .2 C a 2 + 检测法 我厂C S p 净环水系统和浊环水系统投加水处 理 药剂均 对系 统 无额外贡 献C a Z +假定系 统在 理想 状 态下运 行， 即C a ? + 不发生沉积， 系 统中C a Z + 随 循环 水浓 缩而 浓度 增大， 那么系 统中的C a 2 + 含量等于 补 充水中的C a Z 十 含量与浓缩倍数K的乘积 ( 即C R C a Z + = K C M C a Z + ) ， 但是， 在循环 冷却水的 正常 运 行 下， 即 使投加阻 垢分散剂来控制循环水系 统的 结垢， 但或多或少还会有一些C a Z + 发生沉积， 尤其在高硬 度、 高 碱 度、 高p H 值和 高 浓缩 倍数时。 因 此用C a Z +检 测循环 水浓缩倍数结果往往偏小。 另外， 用C a Z 十 检测 法可以 判断循环水系统的结垢情况， 循环水中C a 2 + 浓度越 低于 其两者乘积， 说明系 统结垢越严重。 2 .3 电导率检测法 电导率的检测具有比较简单、 快速、准确等特 点。 从理论上讲， 电 导率与总含盐量有关， 大致成线 性关系， 1 p ,s / c m 相当 于0 .5 50 .9 m g / l 的 含盐量， 而 且和水温也有关系， 一般温度变化士 1 9 c ， 电导率变 化土 2 % 。 我厂的C S p 净环水系统和浊环水系统， 在正 常运行过程中 投加水处理药剂， 会使系统的含盐量 增加， 从而 使水的电 导率增加， 另外浊 环水系统喷淋 水直接与板坯接触， 同时生产过程中的附加材料， 均 可导致循环水系统的 含盐量增加， 导致电 导率增大。 所以 采用电导率检测循环水的浓缩倍数也存在很大 的 误差。因电 导率的影响因 素多， 导致电导率变化 大， 为此我们跟踪测试了C S p 净循环水和补充水， 结果 循环 水的电 导 率变化范围 在4 5 08 5 0 p s / c m 之 间， 而 用 作 补 充水的 生活 水在1 5 03 5 0 li s / c m 之间 波动。 所以， 当 循环水和补充水的电导率均高时， 检 测的 浓缩倍数还是不高， 而当 循环水的电 导率不高 而补充水电 导率率低时， 检测得浓缩倍数也会高。 么 4 K 十 和二氧化硅检测法 我厂C S p 净环 水系 统和浊 环水系 统， 在日 常 运 行过程中， 净循环水系统投加的 水稳剂是磷系列的; 浊 循环 水系 统没有 投加 水质稳定 剂， 仅 投加除 油 剂 ( 聚合氯化铝铁) 和杀生剂( 次氯酸钠和活性澳) ， 不 会引人硅酸盐，因此用二氧化硅浓度计算浓缩倍数 受到外界干扰少。 但循环冷却水在运行过程中， 系统 中 有 很 少 量的 硅酸 盐 会 发 生 沉 积， 所以 检 测 结 果略 偏低。 而 钾 盐有 很大的 溶解度， 在 循环 冷却 水的 运 行 过程又不会从水中 析出， 浓度的 变化仅随 循环冷却 水的 浓 缩而 增 大， 不 受 其它 外 界 条 件的 影响。 因 此， 用K + 浓度计算循环冷却水的浓缩倍数较为准确。 为 此， 对我 厂C S p 净 循环 水系 统和 补 充 水进 行 检 测， 检测结果表1 。 表， 以K + 检测循环水浓缩倍数 采样时间 净环水K 依度 / ( x 1 0 力 补充水K 做度 / ( x l 叻 浓缩倍数 2 0 0 6 年6 月 1日 4 . 5 9 1 . 9 32 . 3 8 2 0 0 6 年6 月6日 4 . 1 11 . 8 1 2 .2 7 2 0 0 6 年6 月 1 0日 4 . 6 92 . 0 3 2 . 3 1 2 0 0 6 年6 月 1 5日 4 . 6 11 . 8 9 2 . 4 4 2 0 0 6 年6 月2 0日 4 . 8 62 . 1 5 2 .2 6 2 0 0 6 年6 月2 5日4 . 0 91 . 7 82 . 3 0 2 0 0 6 年6 月 3 0日4 . 7 51 . 9 72 . 4 1 从表1 知: 用K 侬度检侧循环水浓缩倍数， 检 测结果变化不大。因此， 用K 脸测循环水浓缩倍数 结果比 较准确。 3 浓缩倍数的控制指标以及与节水的关系 本文 前面已 讲到， 循 环 水浓 缩 倍数 低， 补 充 水和 排污量均大， 增大运行成本; 浓缩倍数高可以 减 少补 充水和排污水， 节约运行成本， 但过高会增大结垢、 腐蚀以 及微生物的 控制难度， 同时 水处理药剂停留 时间 长分解。 为维护系统经济运行， 需确认循环 水浓 缩倍数的控制在哪个范围以及它和节水的关系。下 面以 我厂C S P 净循环水系 统为 例具体说明。 我厂C S P 净环水系统， 主要供连铸、 连轧间接 冷却水、 加热炉、 空调、 软水冷却水， 循环水量6 5 0 0 m 3/ h ， 系 统保有水量约4 0 0 0 m 3 ， 冷却塔进口 和出口 的 平均水温为3 6 和3 1 ， 根据: 蒸发损失水量: E = R 饰0 M r 风吹 损失水量( 按0 .0 5 % R 计) : D = 0 .0 5 % R 总排污水量: B ,= E I (K - 1 ) 排污水量: B = B , - D 补充水量 M = E + B T 式中: R 一循环水量， m 3 / h ; 饰一水的 热 容 量( 比 热) ， 4 . 1 8 7 k j / K g 9 C ; 卜 一 冷却塔进出口 温差， ; r 一水的 蒸 发 潜 热， 2 4 0 1 k J / K g ; M 一 一 补充水量， m 3 / h ; K 一水的浓缩倍数。 据此 计算浓缩 倍数K 分别为1 .0 , 1 .5 , 2 .0 , 3 .0 , 4 .0 , 5 .0 1 0 .0 时系 统的 补充 水量M 、 排 污 水量 B 、 补充水量占 循环水量的 百分比( M I R ) % 、 排 污水 量占 循环水量百分比 ( B / R ) % 和节水率 ( M I R ) l 鱿 ， 计算结果列表如表2 所示。( 下转第6 7 页) 2 0 0 6 年第6 期 总第 1 1 8期 冶金动力 ME T A L L U R G I C A L P O WE R 问 题。 由 于 整体的 振动量处于可控范围， 决定开机并 进行连续的监测。两个月后检查振动总量上升到 3 .7 m m / s ， 同 时电 机前端的 轴承有发热 迹象， 此时由 于还存在3 X为主的 倍频分量。 参考有关资料， 3 X 倍频不仅与对中不良 有关， 而且与基础松动也有较 大关系， 故 怀疑可能为机组基础不良 松动的表现， 这 也会导致电 机后端下沉， 弹性联轴块破损。 仔细检查 发现电 机底座由于长期处于潮湿环境中， 地脚螺栓 锈蚀严重， 而 且用于电 动机对中 心的 垫铁是使用的 尺寸较小的 锯条皮， 存在无法完全压实， 导致地脚刚 度下降。 重新更换垫铁并固定地脚螺栓后检测振源 消