冷却塔结垢核心是循环水中钙镁离子、碳酸盐等在换热 / 填料表面受热结晶沉积，结垢后会导致散热效率下降、风机能耗增加、填料堵塞腐蚀，解决需遵循先除垢（已结垢设备）+ 后防垢（长期管控）+ 日常维护（源头控制） 三步原则，不同结垢程度对应不同处理方式，兼顾安全性和经济性。
一、已结垢冷却塔：针对性除垢处理
先判断结垢程度（轻度：表面薄垢，无堵塞；中度：垢层≥2mm，填料局部堵塞；重度：垢层坚硬，填料 / 布水器严重堵塞，散热温差明显增大），再选择物理 / 化学 / 物理 + 化学联合除垢，严禁在设备运行中直接使用强酸除垢，避免腐蚀设备和二次污染。
1. 物理除垢（轻度结垢首选，无腐蚀风险）
适用于冷却塔填料、布水器、塔体壁面的薄垢，核心是通过机械力剥离水垢，配合高压水冲洗，操作简单成本低。
- 填料 / 散热片：停机后拆除填料框架，用20-50MPa 高压清洗机（配扇形喷头）沿填料缝隙顺向冲洗，顽固垢点用塑料刮刀轻刮（禁止金属刮刀，防止刮伤填料）；PVC 填料避免高压直喷，防止变形。
- 布水器 / 喷头：拆卸布水管，用清水冲洗内部水垢，堵塞的喷头用细铁丝疏通，滤网 / 过滤器拆洗干净后复位。
- 集水盘 / 塔体：用高压水冲洗底部和壁面，将冲洗后的水垢淤泥排入沉淀池，沉淀后清理废渣，避免回流至循环水系统。
2. 化学除垢（中重度结垢，高效除硬垢）
适用于物理除垢无法清除的坚硬垢层（如钙镁碳酸盐垢、硫酸盐垢），核心是用除垢剂与水垢发生化学反应，将不溶性垢转化为可溶性盐，再通过冲洗排出，关键是控制除垢剂浓度、温度和浸泡时间，做好防腐保护。
（1）常用除垢剂及配比（冷却塔专用，优先选弱酸体系）
| 除垢剂类型 | 适用水垢类型 | 推荐浓度 | 适用场景 | 注意事项 |
|---|---|---|---|---|
| 柠檬酸（弱酸） | 钙镁碳酸盐垢（最常见） | 5%-8% | 金属 / 非金属冷却塔，温和无强腐蚀 | 可加 0.1%-0.2% 缓蚀剂，浸泡后充分冲洗 |
| 氨基磺酸（中强酸） | 碳酸盐垢、轻度硫酸盐垢 | 3%-5% | 金属塔体 / 换热器，除垢速度快 | 禁止与不锈钢直接接触，浸泡时间≤8h |
| 复合除垢剂（有机酸 + 缓蚀剂 + 渗透剂） | 混合垢、坚硬垢层 | 按厂家说明（通常 4%-6%） | 所有类型冷却塔，商用 / 工业首选 | 无需额外加缓蚀剂，兼容性强 |
| 禁用：盐酸、硫酸等强酸（无专业防腐措施时），易腐蚀冷却塔金属构件（如风机轴、支架）、溶解 PVC 填料增塑剂，导致设备老化。 |
（2）标准化学除垢操作流程
- 停机，排空循环水系统内原有水，关闭冷却塔与冷水机组的连通阀，防止除垢剂进入机组换热器；
- 向冷却塔集水盘注入清水，按配比加入除垢剂，搅拌均匀，开启冷却塔内循环（仅开水泵，不开风机），浸泡 4-12h（根据结垢程度调整，期间每隔 2h 检测 pH，保持 pH=2.5-4.0，不足时补加除垢剂）；
- 浸泡完成后，排空除垢液，用清水反复冲洗冷却塔及循环管路，直至出水 pH=6.5-7.5，无泡沫和异味；
- 复位所有阀门，开启设备试运行，检查布水是否均匀、填料是否通畅，检测散热效率是否恢复。
3. 联合除垢（重度结垢必选）
先通过高压水物理冲击松动坚硬垢层，再用低浓度复合除垢剂浸泡（浓度比纯化学除垢降低 20%），最后再次高压冲洗，既减少除垢剂用量和腐蚀风险，又能彻底清除缝隙内的顽固水垢。
二、长期防垢：冷却塔结垢的核心管控手段
除垢仅为临时解决，工业 / 商用冷却塔循环水处于高温、蒸发、浓缩状态，钙镁离子会不断富集，需通过水质处理 + 工艺优化控制结垢趋势，使循环水达到 “不结垢、少结垢” 的状态，分为药剂防垢（主流）、物理防垢（辅助）、水质净化（源头） 三类，根据冷却塔规模（小型民用 / 大型工业）选择组合方案。
1. 药剂防垢（最成熟、适用所有规模，性价比最高）
核心是向循环水中加入阻垢剂，通过螯合、分散、晶格畸变作用，阻止钙镁离子与碳酸盐结合生成水垢，同时配合缓蚀剂保护设备，定期加药 + 水质监测是关键，避免药剂过量或不足。
（1）常用阻垢剂及适用场景
| 阻垢剂类型 | 核心作用 | 推荐投加量 | 适用水质 |
|---|---|---|---|
| 有机膦酸盐（如 ATMP、HEDP） | 螯合钙镁离子，抑制碳酸钙 / 硫酸钙结晶 | 2-5mg/L | 中硬水（总硬度 200-400mg/L），工业冷却塔首选 |
| 聚羧酸类（如 PAA、HPMA） | 分散水垢微晶，防止其沉积 | 1-3mg/L | 高硬水，与有机膦酸盐复配使用（协同增效） |
| 复合阻垢缓蚀剂 | 阻垢 + 缓蚀二合一，含膦酸盐 + 聚羧酸 + 缓蚀剂 | 3-8mg/L | 商用中央空调冷却塔，无需单独加缓蚀剂 |
（2）药剂投加规范
- 投加方式：小型冷却塔采用人工定时投加（按补水量比例）；大型工业冷却塔采用自动加药装置（联动补水系统，根据电导率自动投加，精准控制浓度）；
- 监测频率：每周检测循环水总硬度、总碱度、电导率、pH，每月检测阻垢剂浓度，根据水质变化调整投加量；
- 核心控制指标：循环水浓缩倍数控制在3-5 倍（民用）/4-6 倍（工业，有旁滤时），pH 控制在7.5-8.5（碱性环境下阻垢剂效率更高，同时避免酸性腐蚀）。
2. 物理防垢（辅助手段，无化学药剂污染，适合对水质有要求的场景）
适用于小型民用冷却塔（如商场、写字楼中央空调）或作为工业冷却塔的辅助防垢，核心是通过物理手段改变钙镁离子的结晶特性，阻止其沉积，无需加药，后期维护成本低，但对高硬水（总硬度＞400mg/L）防垢效果有限。
- 电子除垢仪：安装在循环水进水管路，通过高频电磁场改变水分子结构，使钙镁离子形成松散的微晶，随水流排出，不形成硬垢，安装简单，无能耗；
- 磁水处理器：利用磁场作用使钙镁碳酸盐结晶畸变，无法附着在表面，适用于管路和布水器的防垢，需定期清理磁芯上的杂质；
- 超声波除垢：在冷却塔填料 / 换热器附近安装超声波换能器，通过超声波振动阻止水垢结晶沉积，同时能剥离微小垢点，适合与药剂防垢联用，提升效果。
3. 水质净化（源头控制，减少钙镁离子富集）
循环水结垢的根本原因是蒸发浓缩导致钙镁离子浓度过高，通过 “补水净化 + 循环水旁滤 + 定期排污” 减少水中结垢离子，从源头降低结垢概率，是所有防垢方案的基础。
- 补水净化：冷却塔补给水优先采用软化水（离子交换法）或反渗透水（RO），替代自来水 / 地下水；民用冷却塔可加装软水器，工业冷却塔根据水质选择反渗透设备，将补给水总硬度控制在＜100mg/L；
- 循环水旁滤：在循环水系统加装旁滤器（砂滤 / 纤维球滤），旁滤量为循环水量的5%-10%，过滤水中的悬浮物、水垢微晶和杂质，避免其作为晶核促进水垢沉积，定期反洗旁滤器；
- 定期排污：根据循环水电导率控制排污量，当电导率超过设定值（民用≈1500μS/cm，工业≈2000μS/cm）时，开启排污阀，同时补充新水，降低水中钙镁离子浓度，维持浓缩倍数稳定。
三、日常运维：避免结垢复发的关键措施
冷却塔结垢是 “积少成多” 的过程，日常做好细节维护，能大幅降低结垢概率，同时延长设备使用寿命，核心是定人、定时、定指标管控，重点关注以下 5 点：
- 定期清理填料和布水系统：民用冷却塔每 3-6 个月停机清洗 1 次，工业冷却塔每月清洗滤网 / 过滤器，每 1-2 年拆洗 1 次填料，及时清除淤泥、杂物和微小垢点；
- 控制冷却塔运行温度：避免冷却塔进水温度过高（建议≤37℃），进水温度越高，钙镁离子结晶速度越快，结垢越严重，可通过调整风机运行台数、增大补水量控制温度；
- 防止外界杂质进入：冷却塔顶部加装防风防尘网，集水盘加装密封盖，防止灰尘、树叶、昆虫等进入循环水，减少晶核产生；
- 定期检测水质：建立水质检测台账，每周记录总硬度、总碱度、电导率、pH、阻垢剂浓度，根据检测数据及时调整排污量和加药量，避免凭经验操作；
- 检查设备腐蚀情况：结垢易伴随垢下腐蚀（水垢下的水缺氧，形成腐蚀电池），日常检查塔体、管路、风机轴的腐蚀情况，发现锈点及时除锈防腐，避免腐蚀产物与水垢形成混合垢。
四、不同场景冷却塔结垢解决方案推荐
| 冷却塔类型 | 结垢特点 | 推荐解决方案 |
|---|---|---|
| 小型民用（写字楼 / 商场中央空调，循环水量＜50m³/h） | 轻度结垢，以碳酸盐垢为主，对药剂污染敏感 | 补水软化 + 电子除垢仪 + 人工定期加复合阻垢剂 + 每 6 个月物理清洗 |
| 中型商用（酒店 / 工厂车间，循环水量 50-200m³/h） | 中度结垢，钙镁离子富集快，填料易局部堵塞 | 软化水补水 + 旁滤器 + 自动加药装置（复合阻垢剂）+ 每 3 个月物理清洗 |
| 大型工业（化工 / 电力 / 钢铁，循环水量＞200m³/h） | 重度结垢，水质复杂（含硫酸盐 / 氯离子），易形成混合垢 | 反渗透补水 + 高效旁滤 + 自动加药（有机膦酸盐 + 聚羧酸复配）+ 超声波辅助防垢 + 每月联合除垢（物理 + 低浓度化学） |
五、注意事项
- 化学除垢和加药时，操作人员需做好防护（护目镜、耐酸手套、防护服），避免药剂接触皮肤和呼吸道；
- 除垢剂和阻垢剂需选择冷却塔专用，避免与循环水系统中的缓蚀剂、杀菌剂发生反应，降低效果或产生沉淀；
- 冬季冷却塔停运时，需排空所有循环水，防止结冰冻胀设备，同时清理塔内残留水垢和杂物，为来年运行做准备；
- 若冷却塔与冷水机组、换热器联动，结垢管控需覆盖整个循环水系统，而非仅冷却塔，避免换热器结垢影响整体制冷 / 制热效率。
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