在工业循环冷却水中，为了控制腐蚀、结垢及微生物黏泥等而必须添加水质稳定剂。相对成熟使用于铜管凝汽器的水质稳定剂，在国内有关不锈钢凝汽器的水质稳定剂研究较少，许多以不锈钢管替代铜合金管的凝汽器，运行后仍采用铜合金管凝汽器的水质稳定剂。另外，铜合金与不锈钢的耐蚀机理有所不同，吸附类的铜合金缓蚀剂(如BTA等)反而会加剧不锈钢的腐蚀。本文针对适用于不锈钢管凝汽器的水质稳定剂展开研究。 本文采用静态阻垢法筛选并评价了5种阻垢剂的阻垢性能，利用药剂之间的协同效应，将上述几种药剂进行复配。结果表明：低磷配方：PASP：HEDP：HPMA=1:1:1，最小使用浓度为3mg/L时，阻垢率可达90％以上。无磷配方PASP：HPMA=1:1:1，在药剂总量为8mg/L时，阻垢可达到94.20％。 本文选取5种缓蚀剂，采用动电位极化曲线测其点蚀电位并评定其缓蚀效果。结果表明：在本文所使用药剂100mg/L以下浓度范围内，NaNO<,3>、NaNO<,2>、Na<,2>WO<,4>可以保护不锈钢不受侵蚀。锌盐作为阴极型缓蚀剂，它能在金属表面形成一层致密的氢氧化锌薄膜，由于这层薄膜的存在能阻止O<,2>通过，影响不锈钢表面自钝化膜的形成，从而影响不锈钢的耐腐蚀性能。 本文针对3种常用的杀生剂，评价其在电厂原水及4倍冷却水中对不锈钢耐蚀性能的影响。结果表明：次氯酸盐和新洁尔灭对不锈钢的侵蚀性均随着其在冷却水中浓度的提高及持续存在时间的增长而增大；而异噻唑啉酮对不锈钢腐蚀电位没有影响，是一种适用于不锈钢的杀生剂。 本实验用极化曲线测定冷却水原水中不锈钢的点蚀电位。表明：随着原水的浓缩不锈钢出现点蚀，且浓缩倍数越高，点蚀电位越低。水质分析显示：在冷却水浓缩过程中[Cl<->]/[Ca<2+>]比值逐渐增大，使冷却水对不锈钢的侵蚀性增强。在该水质条件下，综合考虑不锈钢凝汽器用水质稳定剂的阻垢及缓蚀性能，分别得到五种复配配方药剂H-1，H-2，H-3，H-4，H-5。 将上述五种复合药剂进行动电位极化曲线测试，评定其对不锈钢耐蚀性能影响。结果显示：在含H-1药剂冷却水中，浓缩倍数≤4时，不锈钢不出现点蚀，水质分析显示此时[Cl<->]/[Ca<2+>]比值未变；继续浓缩时，[Cl<->]/[Ca<2+>]比值逐渐增大，同时不锈钢点蚀电位快速下降。冷却水中钙垢的沉积导致不锈钢的点蚀。在含H-2药剂时，不锈钢在浓缩倍数≤5时不出现点蚀，继续浓缩，点蚀电位下降。在含H-3，H-4，H-5药剂时，不锈钢在浓缩至6倍的冷却水中仍未点蚀，说明这3种药剂的阻垢和缓蚀效果较好。从经济性角度选择H-1进行动态模拟，从模拟结果可知，不锈钢在冷却水浓缩至3.5-4倍时，其污垢热阻在3.5×10<-4>M<2>℃/W左右保持稳定，且沉积物以软垢为主，动态模拟实验结果与实验室结果基本吻合。本文针对复合药剂可通过其阻垢性能抑制不锈钢点蚀这一特性，研究了复合药剂的相互作用机理。表明：复合药剂通过络合增溶作用增大溶液中钙离子浓度，从而防止碳酸钙垢的析出；并通过保持溶液中氯离子和缓蚀性含氧酸根离子浓度的比值相对稳定，从而防止不锈钢发生点蚀。通过SEM、XRD、IR等现代化分析手段测试了几种药剂对碳酸钙结晶过程的影响，发现：当碳酸钙晶体从过饱和溶液中析出时，复合药剂可以促使碳酸钙晶型发生转化，生成稳定态的六方方解石；另外，由于药剂的主要成分可以吸附在碳酸钙晶体的活性增长点上与Ca<2+>螯合，抑制了晶格的定向成长，使晶格歪曲，部分吸附在晶体上的化合物，随着晶体增长被卷入晶格中，使CaCO<,3>晶格发生错位，在垢层中形成一些空洞，分子与分子之间的相互作用减小，从而使硬垢变软。