电厂化学化学水工况.ppt

1 电厂化学 华北电力大学能源与动力工程学院 刘忠 第12章 水化学工况 1 概述 2 AVT水化学工况 1.1 杂质在锅炉内的沉积特性 如果不考虑炉水过饱和引起的杂质沉积，某种杂质在过热蒸汽中的溶解度大于它在给水中的含量，则它就会完全被过热蒸汽溶解并带入汽轮机；反之，它就会部分、甚至几乎全部沉积在炉管中。 因此，根据正常情况下各种杂质在给水中的含量及其在过热蒸汽中的溶解度可推断： 对于超临界机组来说，炉管中可能存在的沉积物主要是铁氧化物、钙镁化合物和Na2SO4等在过热蒸汽中溶解度很小钠化合物，并且它们在给水中的含量越高，则沉积量越大； 被过热蒸汽带入汽轮机的杂质则主要是硅酸化合物、钠化合物和Fe的氧化物，并且它们在给水中的含量越高，则带入汽轮机的量越大。 影响杂质沉积过程的因素 （1）杂质在给水中的含量及其在蒸汽中的溶解度 （2）杂质在高温炉水中的溶解度 在高温炉水中，钙镁等盐类的溶解度随温度的升高而降低。 锅炉参数越高，炉水温度也越高，水中杂质就越容易达到饱和浓度，于是在蒸汽湿分较高的区域中就开始沉积。 对于氧化铁等在高温炉水中的溶解度很小的杂质，当给水中的含量较高时，甚至可能在沸点以前(炉膛下辐射区水冷壁及以前)的炉管中沉积。 （3）水冷壁管的热负荷 锅炉炉膛各部分的热负荷不可能是非常均匀的，炉管热负荷越高，靠近管壁的炉水蒸发越剧烈，杂质越容易浓缩达到饱和浓度，进而在管壁上沉积。 因此，锅炉参数越高，炉管中沉积过程开始得越早。 此外，某些在给水中含量小于它在过热蒸汽中溶解度的杂质，也能在炉管上沉积。 （4）锅炉的运行工况 锅炉的运行工况的变化可使本已沉积在炉管中的钠盐又有一部分被蒸汽带入汽轮机。 在锅炉水冷壁的流程中，蒸发区的位置会随水冷壁热负荷的降低和升高而前后移动。 例如，当燃烧工况变化使水冷壁的热负荷降低时，蒸发区就向前推进。此时，含水量较多的汽水混合物或未饱和的水就进入工况变化前蒸汽即将被蒸干和微过热的管区，将先前沉积在那里管壁上的钠盐溶解下来，带入工况变化前的过热管区。在那里，水分又被蒸干，一部分钠盐再次沉积在管壁上，另一部分钠盐被蒸汽带走。当燃烧工况恢复正常后，这部分沉积在过热区的钠盐会陆续被过热蒸汽溶解带走。 因此，锅炉经过给水长期不良的运行后，在给水改善的初期，还有可能出现蒸汽含钠量高于给水含钠量的异常情况。而这个高出来的钠，正是给水改善之前沉积在管壁上的钠盐——再次被过热蒸汽溶解带走。 杂质在锅炉中的沉积部位 锅炉炉管内的沉积物主要是铁氧化物、钙镁化合物和Na2SO4等钠盐。这些杂质随给水进入锅炉后，由于水的急剧蒸发而在尚未汽化的水中迅速浓缩、饱和、析出。 锅炉运行参数越高，炉管中沉积过程开始得越早。超临界直流锅炉沉积物主要出现在蒸汽微过热的管区。 对于中间再热式锅炉，在再热器中、特别是出口管段可能会有铁的氧化物沉积。 因为铁的氧化物在蒸汽中的溶解度随蒸汽温度的升高而降低，而再热器出口管段的温度最高。除了再热蒸汽中铁的氧化物之外，再热器本身的腐蚀也会使再热器中沉积铁的氧化物，这可能导致再热器管过热而损坏。 水质指标 除了硬度以及Na、Si、Fe、Cu这五项指标之外，为了防止热力系统腐蚀，使给水中铁、铜含量符合标准，还应按照给水化学工况的要求，对给水氢电导率、溶解氧含量、pH值、联氨过剩量等各项水质指标作出具体规定。 给水水质调节处理 要求采用适宜的挥发性药品处理，以保证机组在稳定工况和变工况运行时都能抑制机组各个部位、特别是凝结水——给水系统的腐蚀，从而使给水中腐蚀产物的含量符合给水水质标准。 1.2 水化学工况的基本要求 锅炉的水化学工况就是指锅炉给水的处理方式及其所控制的水质标准。 水化学工况应能保证锅炉受热面管内，汽轮机通流部分、凝结水——给水系统管壁内不产生沉积物，并保证热力设备水汽侧不发生腐蚀。 锅炉水化学工况的基本要求如下： (1)尽量减少直流锅炉内的沉积物，延长清洗间隔时间。 在锅炉内，特别是下辐射区水冷壁管内总是不可避免地会产生沉积物，主要是氧化铁的沉积物，为了排除这些沉积物以保证锅炉安全运行，应定期进行化学清洗。 锅炉水化学工况的基本要求之一就是必须使机组两次化学清洗间隔的时间能与设备大修的间隔时间相适应。 从经济角度考虑，越是大容量机组，越是希望延长设备大修间隔时间。 (2)尽量减少汽轮机通流部分的杂质沉积物。 蒸汽参数越高，蒸汽溶解杂质的能力很大，给水中的盐类物质几乎全部被蒸汽溶解带到汽轮机中去。 第12章 水化学工况 1 概述 2 AVT水化学工况 锅炉水汽系统的工作特点要求锅炉给水水质调节处理应采用适宜的挥发性药品，因此，AVT水化学工况应运而生。 AVT是在对给水进行热力除氧的同时，向给水中加入氨和联氨，以维持一个除氧碱性水工况，从而达到抑制