在煤化工生产中，循环水系统承担着超过90%换热设备的降温任务，然而煤化工水质具有高氨氮、多煤尘、易腐蚀等特点，使得其循环水系统的运维难度显著高于一般工业场景。

GB/T 50050-2017《工业循环冷却水处理设计规范》是行业核心标准，明确了循环水处理的技术要求和高负荷工况的运维框架。本文结合该标准与煤化工现场实践，提炼五大运维要点，帮助企业应对结垢、腐蚀、菌藻滋生等常见问题。

要点一：水质控制严于标准

虽然GB/T 50050-2017已规定基础水质要求，但煤化工循环水系统需结合煤的特性（如高硫、高灰）额外严控，避免“指标达标却工况不适”。

• 浊度：标准要求≤20NTU，煤化工建议控制在≤10NTU。煤尘、催化剂易堆积，浊度超标三个月即可能导致换热器堵塞，换热效率下降。

• 硬度与碱度：钙硬度加总碱度≤1100mg/L（以CaCO₃计），煤化工系统水温常处于45~55℃，如果传热面水侧壁温大于70℃，建议将钙硬度控制在200mg/L以内，并确保水质指数（L.S.I.值）维持在-0.3~0.3之间，以预防碳酸盐结垢。

• 氨氮/氯离子：实际运行中，氨氮浓度应≤10mg/L，否则易引发硝化细菌大量繁殖，造成pH骤降并加剧设备腐蚀。如果有铜换热器等设备，循环水补水和循环水氨氮应≤1mg/L，防止发生络合反应。氯离子需≤700mg/L，以满足碳钢腐蚀速率≤0.075mm/a、不锈钢以及铜腐蚀速率≤0.005mm/a的要求。

实操建议：每日检测浊度、pH、钙硬度、总碱度、氯离子、总铁。可以每三天检测氨氮。每月送样检测腐蚀速率与结垢速率，确保碳钢腐蚀速率≤0.075mm/a、不锈钢和铜腐蚀速率≤0.005mm/a，污垢热阻≤3.44×10⁻⁴m²·K/W。

要点二：系统清洗与预膜，开工前必做

煤化工循环水系统新投用或检修后，若设备内壁残留焊渣、油污，极易成为结垢和腐蚀的“温床”。GB/T 50050-2017第3.3.6节规范了清洗与预膜工艺，结合煤化工设备特点，需重点做好两点：

• 清洗分两步：检修期间，先对换热器查看，针对泥垢较多的换热器以10~20MPa高压水冲洗，清除换热器管束内的泥垢等沉积物；检修完成后，进行循环水系统化学清洗，按照100～200mg/L投加酸洗缓蚀剂，循环2～3小时后，缓慢投加酸洗剂硫酸，根据情况，pH可控制在3.0~5.0之间，去除因设备金属裸露在空气中发生氧化的铁锈；最后进行排污置换，pH中性以上，浊度≤20NTU、铁离子≤1mg/L，化学清洗完成。化学清洗后，系统腐蚀产物等基本洗净，试片的平均腐蚀率按《HG/T 3778-2005冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》要求，20#碳钢应小于3g/（m²·h），不锈钢、铜合金应小于0.5g/（m²·h），以挂片监测为准。单台换热器酸洗，可选用氨基磺，控制pH=1.0~3.0。

• 预膜须达标：循环冷却水系统预膜的目的是使清洗后干净的金属表面形成一层致密的保护膜，增强系统设备耐腐蚀的能力。根据排水要求，可采用磷系或非磷系预膜剂，可投加锌盐，建议控制Ca²⁺(CaCO₃计)80～100mg/L，总铁指标≤2mg/L，建议控制在1mg/L以下；浊度≤20NTU，建议控制在10NTU以下；pH建议控制在6.0~8.0之间；控制温度30~40℃、预膜时间48～72小时。预膜完成后，以碳钢试片为主观察表面无锈迹，试片在阳光下观察有明显的色晕，用15.0g氯化钠和5.0g硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)溶于100mL蒸馏水中配制的试膜液做“破膜实验”，变色时间大于10秒，预膜成功。

要点三：加药运维，精准投加

GB/T 50050-2017在第8章指出“加药系统应保证药剂投加均匀稳定”，鉴于煤化工循环水水质波动较大，需采取更灵活的加药策略，避免机械套用标准参数。

• 选对药剂：

缓蚀剂：闭式系统可采用“钼系或亚硝酸盐”；开式系统，可选用“锌盐加磷系”；含有铜换热器的必须配制铜缓蚀剂。

阻垢剂：高硬度水可采用“丙烯酸三元共聚物”，分散性能优，减缓结垢，硬度每增加100mg/L，阻垢剂投加量增加2～3mg/L。低硬度则更适合选用有机磷阻垢剂。

杀菌剂：大多数采用次氯酸钠，也有使用二氯异氰尿酸钠和三氯异氰尿酸钠的情况。以次氯酸钠为例，其投加方式一般分为连续性和冲击性两种。连续性投加时，保持余氯在0.1～0.5mg/L，而冲击性投加后需在3小时内维持余氯在0.5～1.0mg/L。非氧化性杀菌剂以异噻唑啉酮（1.5%含量）为例，一般投加量为100～150mg/L（以保有水量计）。

• 精准投加：安装pH、ORP、浊度在线检测仪，联动加药泵（如pH＜7时自动补碱）；每周校准加药计量泵，确保误差≤5%，以满足标准5.2.2条的计量精度要求。

要点四：设备维护，盯紧易损件

煤化工循环水系统的换热器、冷却塔填料，因长期接触高污染水质，易发生腐蚀泄漏、堵塞老化。应依据GB/T 50050-2017第6.2.1“系统运行维护”要求，建立针对性机制。

• 换热器：除部分高位、高温及高腐蚀性物料换热器外，普遍不设备用换热器，通常只能在定期停车检修期间进行离线清洗和维护。（建议每12～24个月进行一次离线清洗）。清洗后进行水压试验，压力为设计压力的1.5倍。控制碳钢管年腐蚀速率在0.1mm/a以内，腐蚀严重工况应增加检测频次，并安装腐蚀挂片实现在线监测与定期取样分析。运行中若出现突发结垢或腐蚀而导致性能急剧下降，在无法停车的情况下，可采取循环水进口冲击性剥离或在线酸洗作为应急处理措施。

• 冷却塔：建议每季度检查填料是否有煤尘、泥垢及微生物黏泥沉积。如果有使用高压水冲洗（压力须≤0.8MPa）不可在运行中操作。建议每周还应检测循环水中军团菌含量。每月应通过冲击式投加次氯酸钠的方式对系统进行消毒，维持有效氯浓度并保证接触时间。若检查发现沉积物过多，应采用“先杀菌灭藻，后化学剥离”的工艺进行彻底清洗。

要点五：应急处理，快速响应

煤化工生产中，原料煤更换、气化装置波动等都可能导致循环水水质骤变，需按照GB/T 50050-2017第9章“应急处理”要求，建立快速响应机制。

• 氨氮骤升（超10mg/L）：需遵循“应急控制与根本治理”相结合的原则。一旦发现超标，应立即排查并切断污染源，将高浓度废水导入事故池，同时优化生化系统运行参数。控制溶解氧在2～4mg/L、投加纯碱维持pH7.5~8.5，并按需补充碳源以稳定水质，根本解决需从源头实施清洁生产减排。对高氨氮废水优先采用汽提吹脱进行预处理，改造生化工艺（如MBBR、A²/O），并可投加高效硝化菌剂强化脱氮能力，必要时末端增设高级氧化或膜处理单元，实现稳定达标。

• 氯离子≤700mg/L：立即加大排污水量（浓缩倍数控制在2.5 以下），同时补充新鲜水。检测碳钢设备腐蚀速率，若＞0.125mm/a需额外增加50%缓蚀剂投加量。排查氯离子来源（如煤质变化、脱盐装置故障），从源头控制输入。

对煤化工企业而言，循环水系统运维不仅关乎合规性，更是降低生产成本、保障装置长周期稳定运行的重要环节。随着煤化工行业向“绿色低碳”加速转型，循环水系统在节水、减排和降耗方面的要求也将不断提高。建议企业以GB/T 50050-2017为基础，制定贴合实际工况的个性化运维方案，并积极引入在线监测与智能加药等技术，发挥循环水系统“生产稳定器”的作用。

宝莱尔 POLYMER在煤化工循环水运维领域拥有多年实战经验与成熟案例，可紧密围绕GB/T 50050-2017标准，结合企业工况定制运维方案，从水质监控、药剂适配到应急处理全流程赋能，助力企业实现循环水系统稳定运行与降本增效的双重目标。