电厂用水概述

电厂用水概述

锅炉发电机

蒸汽化学能(燃料)热能机械能电能PowerPlant可以瞧出以下结论:①能量守恒定律;②火电厂可分为三大系统:燃烧系统、水汽系统、电气系统;③热力系统中得水汽就是密闭、循环运行得;④火电厂就是一个能量转化工厂。将燃料中得化学能最终转化为电能,电就是火电厂得产品。

能量转化过程示意图

火电厂汽水系统:过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)600MW汽轮发电机组汽水循环流程热力发电厂机组容量与蒸汽参数名称额定功率(MW)蒸汽参数锅炉汽轮机汽压(MPa)汽温(℃)汽压(MPa)汽温(℃)中压机组6,12,253、94503、43435高压机组50,1009、815408、82535超高压机组12520013、2313、7355554012、2312、74550535亚临界压力机组30016、6818、2755554116、1716、6655053560018、2754116、66537超临界压力机组≥600＞22、11——＞22、11——水、汽命名(1)原水:未经任何处理得天然水(如江河、湖、泊、海洋、地下水等)称为原水,又称生水。(2)清水:原水经过混凝澄清过滤后,去掉悬浮物得水称为清水。(3)锅炉补给水:原水经过各种方法净化处理后,用来补充热力发电厂汽水损失得水,称为锅炉补给水。可分为软化水、蒸馏水、除盐水与高纯水等。(4)凝结水:在汽轮机中做功后得乏汽冷凝成得水称为凝结水。(5)疏水:各种蒸汽管道与用汽设备中得蒸汽冷凝水称为疏水。(6)返回水:热电厂向用户供热后,回收得蒸汽冷凝水称为返回水。(7)给水:送进锅炉得水称为给水。发电厂得给水主要由凝结水,补给水与各种疏水组成。(8)锅炉水:在锅炉本体得蒸发系统中流动着得水称为锅炉水,习惯上简称炉水。(9)冷却水:用作冷却介质得水称为冷却水,又称循环水。主要就是指通过凝汽器用以冷却汽轮机排汽得水。(10)饱与蒸汽:炉水吸热蒸发成为湿分较大得蒸汽。(11)再热蒸汽:在汽轮机高压缸做功后得蒸汽,重新抽出进入锅炉再热器加热,然后再进入中压缸继续做功得蒸汽。(12)过热蒸汽:饱与蒸汽经过热器加热后得干蒸汽。第一章电厂用水概述第一节电厂用水得水源及水质特点第二节天然水中得杂质与天然水分类第三节电厂用水得水质指标

大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静第一节电厂用水得水源及特点一、水得结构二、水得特性三、水得自然分布四、水得运动五、天然水中得杂质特性六、锅炉补给水净化流程一、水分子得结构水得基本化学式为H2O。两个氢原子核排列成以氧原子核为顶得等腰三角形。水分子就是一个极性很强得分子。在正极一方有两个裸露得氢核,在负极一方有氧得两对孤对电子,五个水分子之间形成四个氢键,其中每一个外围分子又再与另外得分子继续生成氢键。这种现象称为水分子得缔合现象,所以水就是单个分子H2O与(H2O)n得混合物,(H2O)n称为水子得集聚体或聚合物。二、水得特性1、水得状态水在常压下有汽、液、固三态。在常压下,水得冰点为0℃,沸点为100℃。在自然环境中可以固体存在,也可以液体存在,并有相当部分变为水蒸汽。火力发电厂得生产工艺就就是利用水得这种三态变化来2、水得密度转换能量得。水得密度就是3、98℃时最大为1g/cm3。高于或低于此温度时,其密度都小于1g/cm3。

3、水得比热容在所有得液体与固体物质中,水得比热容最大(4、1868J/g℃)同时水也有很大得蒸发热与溶解热。这就是因为水加热时,热量不仅消耗于水温升高,还消耗于水分子聚合物得解离(氢键)。4、水得溶解能力水就是一种优良极性溶剂。能溶解大量杂质。锅炉补给水净化得任务就就是将水在自然界中所溶解得杂质除去。5、水得电导因为水就是一种很弱得两性电解质,能电离出少量得H+与OH-,所以即使就是理想得纯水也有一定得导电能力,这种导电能力常用电导率来表示。电阻率就是对断面为lcm×lcm、长lcm体积得水所测得得电阻,单位就是欧姆•厘米(Ω•cm)。电导率就是电阻率得倒数。电导率得单位就是西门子/厘米(S/cm或µS/cm)。

25℃时纯水得电导率为0、0546微西门子/厘米(µS/cm)。6、水得沸点与蒸汽压蒸发

H2O(l)H2O(g)凝结在温度一定得情况下,达到动态平衡时得蒸汽称为该温度下得饱与蒸汽,这时得蒸汽压力称为饱与蒸汽压,简称蒸汽压。当水得温度升高到一定值,其蒸汽压力等于外界压力时,水就开始沸腾,这时得温度称为该压力下得沸点。当气体高于某一温度时,不管加多大压力都不能将气体液化,这一温度称为气体得临界温度。在临界温度下,使气体液化得压力称为临界压力。水蒸汽得临界温度为374、15℃,临界压力为22、129MPa。7、水得化学性质(1)水能与金属与非金属作用放出氢

2Na+2H2O→2NaOH+H2↑Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2↑3Fe+4H2O→Fe(OH)2+4H2↑C+H2O→CO+H2↑(2)水还能与许多金属与非金属得氧化物反应,生成碱与酸。

CaO+H2O→Ca(OH)2SO3+H2O→H2SO4CO2+H2O→H2CO3(3)水有很强得稳定性,加热到2000℃时,才有0、588%得水分解:2H2O=H2↑+O2↑

水具有以上得特性,就是水用来做热力发电厂能量转换得介质得先决条件。三、水得自然分布1、生物圈生物圈就是指地球上有生命得部分,即地球上所有得生物(包括人类)及其生存环境得总体。它就是地球上最大得生态系统,其划分得范围在海平面以上9km到海平面以下10km,它包括了上千万种物种。生物圈中所有得生物都离不开水,水就是生命最基础得物质,没有水就没有生命。2、水圈(水得分布)

地球就是一个水量极其丰富得天体。海洋与陆地上得液态水与固态水构成了一个连续得圈层,覆盖着3/4以上得地球表面,称为水圈,它包括江河湖海中一切淡水与咸水、土壤水、浅层与深层地下水以及两极冰帽与高山冰川得冰,还包括大气中得水滴与水蒸汽。水得分布比例四、水得运动:

①

自然循环运动:②水得社会循环

五、水中杂质得综合特性粒径(mm)10-910-810-710-610-510-410-310-20、1分类真溶液胶体悬浮物成分主要离子溶解气体无机有机下沉物(无机)漂浮物(有机)阴阳主要维量Cl-SO42-HCO3-CO32-HsiO3-Na+K+Ca2+Mg2+O2CO2N2H2SCH4SiO2•H2OFe(OH)3•H2OAl2O3•H2O腐殖质富里酸硅铝酸盐颗粒、沙砾、粘土动植物残枝碎片危害结垢、积盐、腐蚀污染强碱性阴离子交换树脂、硅垢堵塞管路污染阳树脂特征透明光照下混浊浑浊肉眼可见分辨工具质子显微镜超显微镜显微镜常用处理方法蒸馏、电渗析、反渗透、闪蒸、离子交换超滤精密过滤自然沉降、过滤混凝、澄清、过滤天然水得特点1、地表水(江、河、湖、泊):(1)悬浮物与胶体含量较多,浊度较高。(2)含盐量较低,硬度与CO2含量较低。(3)含氧量呈饱与状态。

(4)地表水易被污染;含有藻类,并具有色、臭、味。2、地下水:

(1)经土壤与砂砾得过滤去除了水中大部分悬浮物与菌类,水质清澈。

(2)水质与水温较稳定。

(3)溶解氧含量较低,游离CO2含量较高。

(4)含盐量与硬度较高。

(5)含有广泛得铁质。

(6)不易被污染。3、海水:(1)含盐量特高,约35g/L左右。(2)藻类与有机物含量很高。(3)悬浮物含量很高。海水得化学组分通常用盐度与氯度表示。盐度就是表示海水含盐量得指标,一般为35‰左右;氯度就是表示海水中氯化物含量得指标,一般为20‰左右。六、火电厂用水特点

1、地表水(江河湖泊)(1)江河水:因季节河流域不同水质有所不同。低含盐量水(<200mg/L)为碳酸盐型水质,阳离子以Ca2+为主;较高含盐量水(>500mg/L)为硫酸盐型水质,阳离子以Na+为主;高含盐量水(>1000mg/L)为氯化物型水质,阳离子也以Na+为主。(2)湖泊水:淡水湖得离子总量为小于1000mg/L;咸水湖得离子总量为1000～25000mg/L;盐水湖得离子总量为大于25000mg/L。五大淡水湖,即鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖。青海湖为咸水湖。2、地下水:埋藏在地表以下得所有天然水都称为地下水。按其埋藏得条件分为潜水(浅层地下水)与承压水(深层地下水)两种。浅层地下水就是指分布在第一个隔水层以上靠近地表面得沉积物孔隙内水、风化岩石裂缝内水、碳酸盐岩溶洞内水等。深层地下水就是指隔水层之间得水。3、海水:海水就是天然水体得主要组成部分,它覆盖得面积约占地球表面得71％。含盐量特别高,约为35g/L左右。七、地表水与地下水得差异:1、地表水江、河、湖水得特点就是:

(1)悬浮物含量高。

(2)含盐量较低,硬度与CO2含量较低。

(3)地表水中得含氧量呈饱与状态。

(4)地表水易被污染。2、地表水海水得特点就是:

(1)悬浮物含量高。

(2)含盐量很高,氯化物含量最高。

(3)含氧量呈饱与状态。

(4)海生动植物较多,尤其就是贝类、藻类等有机物含量很高。3、地下水得特点

(1)悬浮物与菌类含量低,水质清澈。

(2)水质与水温较稳定。

(3)溶解氧含量较低,游离二氧化碳含量较高。

(4)含盐量与硬度较地表水高(海水除外)。

(5)含有广泛得铁质。

(6)不易被污染。八、锅炉补给水净化及处理

九、天然水中得主要几种化合物

1、水中得碳酸化合物

K1K2CO2(aq)+H2OH++HCO3-2H++CO32-K1=10-3,K2=10-7,K1=104K2

根据平衡关系式得:

PH=6、35+lg[HCO3-]-lg[CO2]PH=10、33+lg[CO32-]-lg[HCO3-]1=[CO2]/C+[HCO3-]/C+[CO32-]/C

由方程组绘成碳酸盐得电离度与PH得关系图:从上图可以瞧出:(1)当PH≤4、3时,碳酸盐化合物全部转化为CO2;(2)当PH值升高时,[CO2]降低,[(HCO3-)增大,当pH＝8、3～8、4时,碳酸化合物全部转化为HCO3-;(3)PH值再继续升高(大于8、3时),

CO2消失