火力发电厂水汽品质监督 ppt课件
炉内水汽品质监督讲课
炉内水汽品质监督一、电厂化学监督的任务电厂化学监督的任务是保证水汽品质合格,防止锅炉水汽系统发生结垢、积盐和腐蚀。
二、火电机组热力系统简介锅炉、汽轮机与过热器、再热器、凝汽器、高低压加热器和除氧器等主要辅助设备构成了火电机组的热力系统。
锅炉给水系统是指凝汽器出口至省煤器入口的水系统。
有时为了叙述方便,而将凝汽器出口至除氧器出口称之为凝结水系统,或低压给水系统;将除氧器出口至省煤器入口称之为给水系统,或高压给水系统。
给水是由汽机凝结水、化学补给水和各种疏水组成的。
化学补给水补入凝汽器,与凝结水混合并在凝汽器内经除氧后进入给水系统。
我厂给水系统的加热装置由三台高压加热器、四台低压加热器和除氧器组成。
除氧器采用喷雾—填料式。
三、我厂机组部分热力设备的金属材料1、#1、2机组低压加热器热交换管采用合金钢管,称为“全铁”给水系统,或无铜系统(给水水质PH 控制在9.0~9.5); #3、4机组低压加热器热交换管主要采用黄铜,称为有铜系统(给水水质PH 控制在8.8~9.3)。
2、#1、2机组凝汽器冷凝管采用锡黄铜管,型号:HSn70-1A(含铜70%、锌29%、锡1%的锡黄铜),凝汽器空抽区采用B30(表示含镍30%、铜70%的铜镍合金,简称白铜)。
白铜耐腐蚀性能很强,耐氨蚀性能明显优于黄铜,安装在凝汽器空抽区,可防止凝汽器管汽侧的氨腐蚀。
#3、4机组凝汽器管材采用不锈钢。
四、炉管内水垢的形成及其危害1、炉管内沉积的形成带入炉水中的各种杂质,除了一部分随蒸汽带走外,一部分由排污排出,其余的则会在炉管内形成沉积物。
对于我厂来讲,由于补给水处理采用RO及凝结水处理的采用,给水中钙镁盐类极微,所以炉管内形成钙镁垢的可能性已很少,给水中杂质大多是钠化合物及金属腐蚀产物铜及铁,有时还有硅,所以炉管内形成的沉积物最常见的是氧化铁垢和铜垢。
1.1氧化铁垢氧化铁垢的主要化学组分是磁性Fe3O4,因为它最稳定。
其他形式的氧化铁(Fe2O3)都会转化为Fe3O4。
火力发电厂水汽品质监督专题培训课件
(4)联氨。给水中加联氨时,应监督给水中的过剩的联氨,以确保除去残余的溶解氧,并消 除因给水泵不严密等异常情况时偶然漏入的氧量。
(5)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。若给水pH值在9.2以上, 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。
(3)电导率。为了能及时发现凝汽器的泄漏,测定凝结水的电导率是最方便的方法。通常当 发现电导率比正常测定测大得多时,就表明凝汽器发生了泄漏。
(4)含钠量。由于钠度计比电导率仪更为灵敏,因此监凝结水含钠量可迅速及时地发现凝汽 器微小的泄漏。当电厂用海水或苦咸水作冷却水或冷却水含盐量较高时,此法尤为适用。
中压缸:二氧化硅和氧化铁;
热力设备的腐蚀
火力发电厂水汽品质监督
一、进行水、汽品质监督的意义 为了防止锅炉及热力系统腐蚀、结垢和积盐,必须
严格按规程做好水、汽监督、检测工作,确保各项指标都 在控制范围内,从而确保热力设备的安全运行。 二、水、汽监督的依据
火力发电厂水、汽监督的指标以及控制范围一般来 说是按照国标或者电力行业标准进行的。国标对蒸汽轮机 的水、汽监督提供一个可靠的、比较宽松的控制范围;电 力行业根据电站锅炉的特点制定一个相对严格的标准,来 确保电站锅炉的安全运行;厂级也可以根据本厂的热化学 试验及运行经验更有针对性的控制标准。
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:
火电厂用水处理培训课件
碱度是指水中能接受H+,与强酸进行中和反应的物质
的总量。 全碱度(甲基橙碱度)、酚酞碱度 HCO3-的关系
水样酚酞碱度(P)、甲基橙碱度(M)与OH-、CO32-、
各离子的量
a 与 b的 关系 b =0 水中存在 的离子 只有OHOHac· 1000/V 1/2CO320 HCO30
a=b
a=0 a> b a< b
第一节 火电厂用水 第二节 天然水中的杂质及特征
第三节 电厂用水的水质指标
第四节 火电厂用水的水源及水质特点 第五节 水质全分析结果的校核
第一节 火电厂用水
一、水在火电厂中的作用
1.传递能量
2.冷却
补给水
凝汽式发电厂水汽循环系统
直接空冷机组原则性汽水系统 1-锅炉;2-过热器;3-汽轮机;4-空冷凝汽器;5-凝结水泵; 6-凝结水精处理;7-低压加热器;8-除氧器;9-给水泵;10-高 压加热器;11-空冷风机;12-凝结水箱;13-发电机
二、火电厂生产用水的分类
1.生水 2.补给水 3.汽轮机凝结水 4.疏水 5.返回凝结水
6.给水
7.锅炉水
8.冷却水
三、水处理工作的重要性
1.汽水品质不符合规定,可能引起危害:
热力设备的结垢 热力设备的腐蚀 过热器和汽轮机内积盐
2.火电厂的水处理工作者,应主持或参与的
工作主要有:
(1) 用混凝、澄清、过滤、预脱盐(电渗析、反渗透)及离子交换 等方法制备质量合格、数量足够的补给水,并通过调整试验 不断降低水处理的成本。 (2) 对直流锅炉机组、空冷凝汽器的机组或亚临界压力及以上汽
进行测定,测得无机碳,两者之差即为总有机碳。
8、活性硅和非活性硅 活性硅是指在水中以离子态或者单分子态存在的硅 酸化合物。在硅的测定中,这部分硅酸能与钼酸铵 起反应而显色,故又称为溶解硅。 水中以多分子态存在的硅酸化合物具有胶体的某些 性质,所以称为胶体硅。胶体硅不能与钼酸铵起反 应,又称为非活性硅。如果向水中加氢氟酸溶液, 胶体硅可以转化为单分子活性硅,能够与钼酸铵起 显色反应。 先向水样中加入氢氟酸,将胶体硅转化为活性硅, 然后再加钼酸铵等药剂进行反应,2+、Mg2+、Na+、K+等 阴离子:HCO3-、SO42-、Cl-、NO3-等
电厂化学(水处理及汽、水、油品质监督)演示幻灯片
第一章:水的化学除盐
第一节:天然水中的杂质
3 21.04.2020
一:天然水中的主要杂质
4 21.04.2020
二、天然水的水质指标:
1、含盐量和溶解固体物
含盐量是指水中溶解盐类的总和 溶解固体物除全部阴阳离子外还包括非离子态的二氧化硅、铁铝氧化物、和有机
物的含量 2·硬度
。
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四、离子交换树脂除盐的原理
离子交换反应: 离子交换反应是一种可逆反应:
阳床:
RH + N+ a RN + a H + 2R+ NC a2 a + R2C+ a2N+ a
阴床:
RO+ H HS- 3iO RH3 SiO OH RH3 SiC Ol RC H l S- 3iO
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离子交换树脂结构示意图:
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二、离子交换树脂的命名:
公司所用的离子交换树脂有两种型号: 阳树脂:001×7 阴树脂:201×7 型号的意义:
第一个数字:代表活性基团,0表示强酸性,2表示强碱性 第二个数字:骨架代号,0表示苯乙烯系高分子聚合物 第三个数字:顺序号 第四个字母:交联度,即交联剂的含量(%)
交换树脂的虚字那顺序是: 强酸性阳离子交换树脂:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+ 强碱性阴离子交换树脂:
S4 2 - O N 3 - O C O l H F H3 C H O 3 SiO 我们选择阳床控制出水的Na+ 浓度,阴床控制SiO2浓度,来判断阴阳床是否失效
重碳酸根的含量。
火电厂汽水品质监督讲义
一 AVT(R)方式水质指标及意义
铁、铜
➢ 铁、铜含量是衡量给水系统腐蚀的指标,是其他水 质指标综合反映的结果。 ➢ 对铁、铜含量进行限制的另一个原因是防止腐蚀产 物随给水进入锅炉后形成二次水垢。 ➢ 一般铁的指标定在15~20g/L。铜表面生成Cu2O氧 化膜,其膜较致密,溶解性相对较小,一般不超过 3g/L。
一 AVT(R)方式水质指标及意义
硬度 规定硬度指标的主要目的是监控凝汽器是否
泄漏,在正常情况下给水中的硬度应为零。 硬度检测限较低,凝汽器疑似泄露时,应同
时参考凝结水氢电导率和钠含量。
一 AVT(R)方式水质指标及意义
油 规定含油指标的主要目的是监控生产返回水
是否受到污染,在正常情况下给水的含油量应 为零。
一 AVT(R)方式水质指标及意义
二氧化硅
➢ 给水中二氧化硅的指标,主要与蒸汽的二氧化硅的 要求相适应,通常要求与蒸汽的标准相当。
二 AVT(O)方式水质指标及意义
氢电导率:同AVT(R)。 溶解氧:规定值比AVT(R)高,其目的是提高水的ORP,使水 处于弱氧化性。世界各国的规定值最高为25g/L,最低为 7g/L,但大多数国家规定为10g/L。 铁:采用AVT(O)时,铁表面生成Fe3O4和Fe2O3混合氧化膜, 所以水中的含铁量也相对较低,一般不大于10g/L。 铜:铜合金的表面主要生成Cu2O氧化膜,其膜较致密,溶 解性相对较小,一般不超过3g/L。 钠、硬度、油:同AVT(R)。
一 AVT(R)方式水质指标及意义
钠
➢ 给水中的含钠量只对直流锅炉作了规定,因为给水 经过直流锅炉后水中的钠几乎全部进入蒸汽,含钠量 如果过高,过热器和汽轮机可能会发生钠盐的沉积。 ➢ 由于给水进入汽包锅炉后其钠盐进入炉水中,而炉 水中往往加入一定量(mg/L级)的磷酸三钠或氢氧化 钠,即使炉水采用全挥发处理,给水中的钠会在炉水 和蒸汽之间进行二次分配,进入蒸汽的钠也非常少。
电厂汽水检测与监督
炉水 为预防锅炉锅内结垢、腐蚀和产生的蒸汽品质不良等问题,需要对锅
炉水水质进行日常检测与监督,主要检测项目包括: 磷酸根:为防止钙垢,锅炉水中应维持有一定量的磷酸根,主要目的
在于与钙镁离子生成水渣除掉硬度; PH值:锅炉水中磷酸根与钙离子的反应,只有在PH值足够高的条件
GB 19106-2016
13 反渗透阻垢剂
PH(1%水溶液)(25℃)、磷酸盐(以 PO43-计)(%)、固体含量(%)、密 -
度(25℃)(G/CM3)
14 反渗透还原剂 15 磷酸三钠
主含量(以 SO2)质量分数、水不溶物质量分数、PH(50g/l 水溶液) 磷酸三钠含量%、不溶物含量%、氯化物%、铁含量%
10 离子膜碱
浓度、Fe、NaCl、碳酸钠、三氧化二铁
GB/T 11199
11 次氯酸钠
有效氯(以 Cl 计)、游离碱(以 NaOH 计)、铁(以 Fe 计)、重金属(以 GB 19106-2016
Pb 计)、砷(以 As 计)
12 聚合氯化铝
盐基度、密度(20℃)、氧化铝含量、水不溶物含量、PH 值(1%水溶 液)、砷含量、铅含量、铬含量、汞含量、镉含量
联氨:给水中加联氨时,应监督给水中的过剩联氨以确保完全消除热力除 氧后残留的溶解氧,并消除因发生给水泵不严密等异常情况时偶然漏入给 水中的氧;
PH值:为防止给水系统腐蚀,给水PH值应控制在8.5~9.2范围内。给水最 佳PH值的数值应通过加氨处理的调整试验决定,以保证热力系统、铜腐蚀 产物最少为原则。最佳PH时给水含氨量通常在1-2毫克/升以下;
分析项目
检测标准
Ca2+、Mg2+、全 Fe、R2O3、NH4、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-、 GB/T 6904, HJ 535, US EPA 6010C, GB/T
火力发电厂水汽品质监督
(4)减少锅炉的寿命;水冷壁结垢而引起高温蠕变, 发生胀粗或减薄现象或因结垢酸洗减薄而影响使用寿命;
3
(5)影响水、汽. 循环;腐蚀产物脱落还可能堵塞炉管,破坏
正常的水汽循环。
蒸汽系统积盐
三、蒸汽系统积盐
原因:由于蒸对盐类存在溶解携带和机械携带的现 象,所以蒸汽中或多或少的会有一定的盐类带入。如果蒸 汽含盐量比较大,这部分盐类由于蒸汽参数的变化,会沉 积在过再热器管壁上形成积盐。
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,以免锅水中游离氢氧化钠引起碱性腐蚀。
(2)总含盐量、二氧化硅、电导率。限制锅水中这些指标的含量,是为了保证蒸汽汽质 合格。锅水中这些指标的最大允许含量不仅与锅炉汽水品质的参数、汽包内部装置的结构 有关,而且还与运行工况有关。标准中对于出口压力小于5.9MPa的汽包锅炉未作统一的 规定,必要时应通过锅炉热化学试验来确定。另外,测定锅水含硅量,还可测算锅炉的排 污率,并了解锅水中含硅量对蒸汽含硅量的影响。
防止:防止蒸汽系统积盐的有效办法有以下几点;
(1)提高给水品质;
(2)使锅炉处于最佳运行工况,减少杂质的机械携 带;
(3)适当的锅炉排污;
(4)根据锅炉运行特性和给水水质选用合理的炉水
4 处理方式。
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汽轮机系统的积盐
四、汽轮机系统的积盐
由于过、再热蒸汽中或多或少的带有一部分盐类, 随着蒸汽参数降低,蒸汽中携带的盐类超出了它在蒸汽中 的溶解度,就会沉积在汽轮的不同部位沉积下来,一般会 沉积在流速比较低的部位,例如叶片的背面。这些溶解物 随时都有沉积下来的可能,并有一定的规律性。
六、减温水质量:
锅炉采用混合式减温时,其减温水质量,应保证减温后蒸汽中的钠,SiO2和 金属氧化物的含量符合蒸汽质量标准表中的规定。
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汽水监督的主要指标
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五、汽水监督的主要指标 由于汽水监督的样品最终都要冷却到液态,所以汽水监督的指标主要 是水质指标。监督的水质指标主要有以下几种: 硬度(YD,H) 溶解氧(O2) pH 钠(Na) 电导(DD,SC,CC等) 硅(SiO2) 铁(Fe) 磷酸根(PO43-) 联氨(N2H4) 铜(Cu) 这些指标并不是说每个水样都要监督以上所有的项目,而是 根据需要进行监督。下边就针对各个点监督的指标以及控制范围进行 说明。
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火力发电厂水汽品质监督
一、进行水、汽品质监督的意义 为了防止锅炉及热力系统腐蚀、结垢和积盐,必须严格按规程做好 水、汽监督、检测工作,确保各项指标都在控制范围内,从而确保热力设备 的安全运行。 二、水、汽监督的依据 火力发电厂水、汽监督的指标以及控制范围一般来说是按照国标或 者电力行业标准进行的。国标对蒸汽轮机的水、汽监督提供一个可靠的、比 较宽松的控制范围;电力行业根据电站锅炉的特点制定一个相对严格的标准, 来确保电站锅炉的安全运行;厂级也可以根据本厂的热化学试验及运行经验 更有针对性的控制标准。 目前流行的几个标准分别是: GB/T 12145—2008(1999)《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质 量》 DL/T 246-2006《化学监督导则》 DL/T 805-2004《火力发电厂汽水导则》 以上是国标及电标,集团公司或各发电厂会根据国标和电标制定更为严格的 执行标准,来确保热力设备的安全运行。
的水汽循环。
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蒸汽系统积盐
三、蒸汽系统积盐 原因:由于蒸对盐类存在溶解携带和机械携带的现 象,所以蒸汽中或多或少的会有一定的盐类带入。如果蒸 汽含盐量比较大,这部分盐类由于蒸汽参数的变化,会沉 积在过再热器管壁上形成积盐。 防止:防止蒸汽系统积盐的有效办法有以下几点; (1)提高给水品质; (2)使锅炉处于最佳运行工况,减少杂质的机械携 带; (3)适当的锅炉排污; (4)根据锅炉运行特性和给水水质选用合理的炉水 处理方式。
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水、汽控制指标及意义
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。
② 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)。
(5)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。若给水pH值在9.2以上, 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。
物叫做水渣。水垢和水渣是相对的,不是绝对的,水渣可以转化 为水垢。水渣浮在汽包汽、水分界面上,或沉积在锅炉下联箱底
部,通常可以通过连排或定排排出锅炉。当锅炉排污不及时或者
排污力度不够时,有些水渣就会着炉水的循环,附着在受热面上 形成二次水垢。
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热力设备的结垢
二、水垢和水污对锅炉的危害 (1)影响热传导,导致受热面管壁过热,严重时导到爆 管事故;垢的导热能力只有钢铁的几百分之一到几十分之一; (2)引起垢下腐蚀;由于传热性很差,垢下的管壁温度 升高,渗透到垢下的炉水发生浓缩,这些浓缩液往往具有很强的 腐蚀性,导到腐蚀甚至爆管; (3)增加煤耗,影响机组效率;结垢后管壁温度升高, 造成排烟温度上升,增加了排烟损失; (4)减少锅炉的寿命;水冷壁结垢而引起高温蠕变,发 生胀粗或减薄现象或因结垢酸洗减薄而影响使用寿命; (5)影响水、汽循环;腐蚀产物脱落还可能堵塞炉管系统的积盐
四、汽轮机系统的积盐 由于过、再热蒸汽中或多或少的带有一部分盐类,随着蒸汽参 数降低,蒸汽中携带的盐类超出了它在蒸汽中的溶解度,就会沉积在汽 轮的不同部位沉积下来,一般会沉积在流速比较低的部位,例如叶片的 背面。这些溶解物随时都有沉积下来的可能,并有一定的规律性。 一般来说,高压缸:氧化铁、氧化铜和磷酸三钠; 中压缸:二氧化硅和氧化铁; 低压缸:二氧化硅和氧化铁,以及其他还未沉积的杂 质。 积盐的防止: 从根本上来说,提高给水品质;当然,采用不同的炉水处理方 式对积盐也有不同程度的影响,所以采用合理的处理方法,能减少汽轮 机积盐的可能性,例如现在比较流行的LPT(低磷酸盐处理)。
发电厂水汽品质监督
2019年2月6日星期三
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热力设备的结垢
一、水垢与水渣 水中的杂质进入锅炉后,在高温、高压和蒸发、浓缩作 用下,部分杂质会从炉水中析出固体物质并附着在受热面上,这 种现象称为结垢。这些在热力设备受热面水侧金属表面上生成的
固态附着物称之为水垢。其他不受热面上附着的松软的杂质聚积
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:
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(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)联氨。给水中加联氨时,应监督给水中的过剩的联氨,以确保除去残余的溶解氧,并消 除因给水泵不严密等异常情况时偶然漏入的氧量。