火电厂化水车间制水培训课件

化水车间

基础知识培训Contents目1化水车间水处理概述2水质指标及其特性3炉外化水处理工艺4炉内化水处理工艺录炉外化水处理工艺5热力系统水汽监督热力系统中水汽的品质，是影响发电厂热力设备（锅炉、汽轮机等）安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的天然水中含有许多杂质，如果直接进入水汽循环系统，将会对热力设备造成各种危害。为了保证热力系统中有良好的水质，必须采用化水处理工艺对水进行适当的净化处理，并严格监督汽水质量。化水处理就是保证热力系统各部分具有良好的水汽品质，以防止热力设备的结垢、腐蚀和积盐。发电厂化学水处理对保证发电厂的安全、经济运行具有十分重要的意义。

01化水处理的重要性化水车间水处理概述化水处理主要内容1、净化原水，采用物理和化学方法制备热力系统所需质量和数量的补给水。包括混凝、澄清、沉淀、过滤等处理，用来除去天然水中的悬浮物和胶体状态杂质；软化处理，除去水中溶解的钙、镁离子等硬度成分；除盐处理，除去水中全部溶解盐类。补给水的处理，通常称为炉外化水处理。3、对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，使水中杂质不结成水垢，这些工作称为炉内化水处理。2、对给水进行除氧、加药处理，除去水中溶解气体，防止发生溶解氧腐蚀。4、在热电厂中，对生产返回水进行除油、除铁、除氧等净化处理的电厂化学水处理。（疏水、凝结水等）主题主题主题主题（1）热力系统中水汽的品质，是影响发电厂热力设备（锅炉、汽轮机等）安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的天然水中含有许多杂质，如果直接进入水汽循环系统，将会对热力设备造成各种危害。为了保证热力系统中有良好的水质，必须采用化水处理工艺对水进行适当的净化处理，并严格监督汽水质量。化水处理就是保证热力系统各部分具有良好的水汽品质，以防止热力设备的结垢、腐蚀和积盐。发电厂化学水处理对保证发电厂的安全、经济运行具有十分重要的意义。

01化水处理不良引起的危害化水处理不良引起的危害（2）（2）热力设备的腐蚀。发电厂热力设备的金属经常和水接触，若水质不良，则会引起金属腐蚀。热力发电厂的给水管道、各种加热器、锅炉省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器等，都会因水质不良而腐蚀。腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限，造成经济损失。同时腐蚀产物又会转入水中污染水质，从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，结成的垢又会加速锅炉炉管腐蚀。”此种恶性循环，会迅速导致爆管事故。此外，金属的腐蚀产物被蒸汽带到汽轮机中沉积下来后，也会严重地影响汽轮机的安全、经济运行。（3）过热器和汽轮机的积盐。水质不良会使锅炉不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽通过的各个部位，如过热器和汽轮机，这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁过热甚至爆管；汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率，特别是高温高压大容量汽轮机，它的高压部分蒸汽流通的截面积很小，所以少量的积盐也会大大增加蒸汽流通的阻力，使汽轮机的出力下降。当汽轮机积盐严重时，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。（3）第二章、水质指标及其特性根据据电厂用水所含杂质不同将用水分为排污水：由于炉水经相当长时间循环运行，水中的微量杂质被浓缩，为保证炉水的质量，必须排污，这就是排污水炉水：锅炉体内加热或蒸发系统中流动着的水称为炉水或称锅水。生产回水或凝结水：蒸汽的热能被利用后，所回收的冷凝水通常称为生产回水或凝结水给水：直接进入锅炉供锅炉蒸发或加热的水称为锅炉给水。原水：我们现在用的原水就是中水来水。扩展知识（水的分类）按含盐量分类类别低含盐量水中等含盐量水较高含盐量水高含盐量水含盐量（mg/L）<200200~500500~1000>1000按硬度分类类别极软水软水中等硬度水硬水极硬水硬度（mmol/L）<1.01.0~3.03.0~6.06.0~9.0>9.002水中杂质水中杂质：悬浮物：悬浮物是构成水中混浊度的主要因素，一般粒径在100nm以上。胶体物质：是由许多分子或离子组成的集合体，其颗粒直径一般为1nm~100nm之间。溶解物质：天然水中溶解物质主要以离子或溶解气体的形式存在。溶解离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+

、HCO3－、CI－、SO42－等。溶解气体：主要有O2、CO2

等。水质指标与水质技术指标：一种是表示水中所含有的离子或分子来表示，如钠离子、氯离子、磷酸根离子、溶解氧等等,一般称为水质指标另一种则并不代表某种单纯的物质，而是表示某些化合物的组合或表征某种特性的。如悬浮物、浊度、硬度、碱度、溶解固形物、电导率、SDI等，这种指标是由于技术上的需要而拟定的。故称为水质技术指标。水质技术指标SDI、悬浮物和浊度。悬浮物是指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物，可以通过重量法测定，由于方法很麻烦，在实际中常采用测浊度的方法来衡量悬浮物和胶体物质的含量。浊度的单位通常用“福马肼”（FTU、NTU）表示。这两个单位表示的是光线90度射入，仪器测量的是光线向上散射的量，从而计算浊度。SDI：反渗透膜污染指数（SiltingDensityIndex,简称SDI），也称之为FI（FoulingIndex）值，是反渗透水处理系统中水质指标的重要参数之一，SDI值代表了水中悬浮物、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。

硬度及其单位。硬度：水中所有高价金属离子的总和都称硬度（YD）。常用的硬度的定义式为：YD（1/2Ca2++1/2Mg2+）硬度的单位：通常以碳酸钙或氧化钙表示。摩尔浓度，mol/L.C(1/2CaCO3)=C(1/2CaO)=C(1/2Ca2+)mol/L

质量浓度，ppm（mg/L），1mg/LCaCO3称为1ppm硬度。碱度和酸度碱度表示水中能接受氢离子的一类物质的量，在水中碱度主要是OH－、1/2CO32－、HCO3－。天然水中的碱度主要是HCO3－。酸度表示水中能接受氢氧根离子的一类物质的量，在水中酸度主要有各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中的酸度主要是H2CO3。阳床（阳树脂）出水的酸度主要是强酸HCI、H2SO4。及碳酸H2CO3。有机物与化学耗氧量：表示水中有机物及还原性物质含量的一项指标。COD的测定就是利用有机物可氧化这一特性，在一定的条件下，用一定的强氧化剂与水中各种有机物及亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等作用，然后将所消耗的氧化剂的量，计算折合成氧的质量浓度，称为化学耗氧量。一般说COD越高，水中有机物污染越严重。不同测定方法测得的结果会有所不同。因此表示有机物含量时应注明测定方法。一般情况下，有机物含量较低时采用高锰酸钾法，而有机物含量高时采用重铬酸钾法。同一水样，用重铬酸法测定比用高锰酸钾测定结果要高一些。碱度（JD）：碱度是表示水中能接受氢离子的一类物质的量。根据酸碱滴定法测定水中的碱度，这时所用的标准溶液是HCI或H2SO4溶液，酸与各种碱度离子的三个反应是：OH－+H+=H2OCO32－+H+=HCO3－HCO3－+H+=H2O+CO2根据所加指示剂不同，碱度又可分为甲基橙碱度(JD甲)和酚酞碱度(JD酚)。加酚酞指示剂时只能完成上述两个反应；加甲基橙指示剂时三个反应全部完成。称(JD甲)为全碱度。在实际的滴定分析中往往是先加酚酞指示剂，滴至终点pH约为8.2，再加甲基橙指示剂继续滴至终点pH值为4.2。此时的总碱度应为(JD全)=(JD)酚+(JD)甲。碱度离子可能存在的五种不同情况假设滴定中消耗的酸量分别用a（酚酞碱度）、b（甲基橙碱度）（单位：mL)1.a>b

碱度离子为CO3－和OH－，没有HCO3－；2.a<b

碱度离子为CO3－和HCO3－，没有OH－；3.a=b

碱度离子只有CO3－；没有HCO3－，OH－；4.a=0,b>0

碱度离子只有HCO3－；没有CO32－，OH－；5.b=0,a>0

碱度离子只有OH－。锅炉用水中碱度主要由OH－、CO32－、HCO3－及其它少量的弱酸盐类组成。碱度的计量单位为mmol/L，其基本单元为：OH－、1/2CO32－、HCO3－炉水中基本上不存在HCO3－，因为在高温高压下HCO3－→CO32－+H2O+CO2↑CO32－+H2O→2OH－+CO2↑当氢氧根和碳酸氢根共存时，相互作用发生以下反应：HCO3－+OH－→CO32－+H2O03电厂炉外化水处理工艺絮凝剂/杀菌剂添加系统在原水中加入絮凝剂的目的是使水中处于一定程度稳定状态的溶胶微粒通过电中和脱稳而达到聚集即凝聚或未达到电中和脱稳的聚集即絮凝，通过凝聚和絮凝，水中的溶胶状态杂质形成较大的絮凝体，可增强后序装置的除浊效果，并能有效改善超滤的反洗条件，使超滤装置运行稳定。加入杀菌剂NaCLO是为了通过NaCLO这种强氧化剂的氧化、杀菌、消毒，尽可能控制生物藻类的滋长处于低水平，同时打断有机物的长链，通过氧化去除部分COD，在整个预处理阶段，游离余氯和化合氯维持一定水平对整个系统的稳定运行是很有益处的。

混合离子交换器（混床）由于阳、阴树脂混合均匀，所以阳、阴离子交换反应几乎是同时进行的，置换出的H+和OH-立即生成水，都不会积累，消除了反离子作用，交换反应进行得十分彻底，出水水质很好。交换反应如下：

RH+ROH+Na+Cl-→RHNa+

→ROHCl-=H+OH=H2OCa2+SO42-Ca2+SO42-Mg2+HCO3-Mg2+HCO3-Fe3+HSiO3-Fe3+HSiO3-交换器内有无数对阴阳树脂，运行过程中阳树脂吸附水中的阳离子放出H，阴树脂吸附阴离子放出OH，同时H和OH反应成H2O。

04电厂炉内化水处理工艺锅炉给水加氨原理

加氨目的：提高给水PH值，减少给水系统游离CO2造成的酸性腐蚀。原理：NH3+H2O=NH4OHNH4OH+H2CO3=NH4HCO3水中PH值7.9NH4OH+NH4HCO3=（NH4）2CO3+H2O水中PH值9.2如果把给水的PH值从8提到10，钢材的腐蚀现象明显减少，但热力系统存在铜管，氨和铜发生化学反应，兼顾对铜的腐蚀，要求给水的PH值调节在8.5-9.5范围，一般锅炉给水PH值要求在8.8-9.2（最好）。

1、炉水磷酸三钠、氢氧化钠加药混合处理加药目的：防止水冷壁管结钙镁水垢并减缓结垢速率；增加炉水缓冲性，防止水冷壁发生酸性或碱性腐蚀；降低蒸汽中SiO2，改善汽轮机沉积物的化学性质，减少汽轮机腐蚀。（见方程式）防垢原理向炉水中加入适当的PO43－与炉水中的Ca2＋、Mg2＋发生反应，生成松软的水渣，随锅炉排污排出，从而防止炉内受热面产生钙、镁结垢及腐蚀，保证水、汽品质良好及设备的安全运行。锅炉运行时，炉水PO43－控制在2～8mg/L范围内，防止炉管结垢。在碱性溶液中，PO43-与Ca2＋、Mg2＋反应式如下：10Ca2++6PO43-+20H-→Ca10(OH)2(PO4)6↓（碱式磷酸钙）3Mg2++2SiO32-+2OH-+H2O→3MgO.2SiO2.2H2O(蛇纹石)炉水磷酸盐处理必须维持一定pH值，不应低于9，如果太低，会产生Ca3(PO4)2二次水垢，附着在受热面上，炉水必须保持一定OH-碱性，才能保证Ca以碱式磷酸钙形成沉渣，但是，如果pH值过高，也会引起碱性腐蚀和苛性脆化，所以不应高于11。2、锅炉的排污控制连续排污连续排污又称表面排污。是从汽包中溶解盐类浓度较大的部位（炉水表面）连续地排放炉水，其目的是防止炉水含盐量和含硅量过高，并排除炉水内细微的悬浮物。遇到下列情况应对连续排污进行调整,调整的开度、时间应做详细记录：(1) 锅炉启动阶段，炉水较浑浊时，连排应调至最大；(2) 炉水pH、PO43-等接近超标，应适当增加连排量；(3) 炉水pH、PO43-、电导率等低于标准时，应减少连排量；(4) 给水品质不良时（如凝汽器泄漏）应增加连排量定期排污

定排又称底部排污，是从锅炉水循环系统的最低点（水冷壁下联箱），排放部分炉水，其目的是排出沉淀在底部的水渣和氧化铁沉积物。遇到下列情况，应增加定排次数：(1) 锅炉刚启动，炉水较浑浊时；(2) 水汽品质不良，增大加药处理后；(3) 水中含盐量或SiO2含量超标，连排不能满足要求时；(4) 新安装的锅炉在投产启动初期。05热力系统水汽监督1.

蒸汽（1）为了防止蒸汽通流部分，特别是汽轮机内积盐，必须对锅炉蒸汽汽质进行监督。饱和蒸汽和过热蒸汽应同时监督的原因是：①便于检查蒸汽汽质劣化的原因。例如，饱和蒸汽汽质较好，而过热蒸汽汽质不良，表明蒸汽在减温器内被污染。可以判断饱和蒸汽中的盐类在过热器内的沉积量。（2）由于钠盐和硅酸往往是蒸汽携带的主要杂质，所以对钠和硅含量的监测是监督蒸汽品质的主要指标。（3）电导率的测定，操作简便、灵敏度高，因此高压以上的锅炉为了及时掌握蒸汽中的含盐量，常将蒸汽经冷凝后通过氢离子交换柱，连续测定其电导率的大小，从而反映出蒸汽含盐量的状况。采用氢离子交换后的电导率而不采用总电导率，是为了避免蒸汽中氨的干扰（对凝结水电导率测定也是如此）。2、给水为了防止锅炉及给水系统的腐蚀、结垢，并且在锅炉正常排污的情况下，能保证锅水水质量合格，必须对给水水质进行监督。标准中各项指标的监测意义如下：（1）硬度。为防止锅炉及给水系统的结垢，避免锅水中产生过多的水渣，须严格控制给水硬度。（2）油。由于给水中若含有油质，将有可能造成炉管内和过热器内生成导热系数极少的附着物，危及锅炉安全运行；同时油质还易使锅水形成泡沫，劣化蒸汽品质，因此，须对给水中油质进行监督。（3）溶解氧。为了防止系统发生氧腐蚀，监督除氧器的除氧效果而进行监测。（4）pH值。为了防止给水系统腐蚀，给水pH值应控制在规定范围内。虽对防止钢材的腐蚀有利，但因为提高给水pH值通常是用加氨的方法，所以有时给水pH值过高意味着水汽系统中氨含量较高，有可能会引起铜部件的氨蚀。所以给水最佳pH值应以保证热力系统铁、铜腐蚀产物最少为原则。这就是保持8.5-9.2的目的（5）铁和铜。为了防止炉中产生铁垢和铜垢，必严格监督给水中的铁和铜含量。另外，给水中铁和铜含量，还可作为评价热力系统金属腐蚀情况的依据之一。（6）钠、硅、电导率。为了在锅炉排污率不超过规定值的情况下，保证锅水中的钠、硅、电导率不超过允许值，应监督和控制给水中的钠、硅、电导率。3、炉水为了防止锅内结垢、腐蚀，保证蒸汽品质良好，必须对锅水水质进行监督。锅水质量标准中各项指标监测意义如下：（1）pH值。锅水的pH值应不低于9.0，主要原因是：①pH值低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强；②锅水中磷酸根和钙离子的反应只有在pH值足够高的条件下，才能生成容易排除的水渣，从而较好地达到防垢的目的。③为了抑制锅水中硅酸盐的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。但是，锅水中的pH值也不能太高，以免锅水中游离氢