电厂化学-7汽水监督.ppt

1 电厂化学及水处理 华北电力大学能源与动力工程学院 刘忠 第7章 水、汽化学监督与锅炉清洗 1 蒸汽流程中盐类的沉积 2 水、汽质量标准 3 锅炉的化学清洗 饱和蒸汽所含盐类，有的会沉积在过热器内，有的会被带往汽轮机，在汽轮机内沉积。 对于中、低压锅炉，饱和蒸汽中的钠盐主要沉积在过热器内，硅化合物主要沉积在汽轮机内，形成不溶于水的SiO2沉积物。 对于高压、超高压锅炉，饱和蒸汽中的各种盐类，除Na2SO4能部分沉积在过热器以外，都沉积在汽轮机中。 对于亚临界压力锅炉，无论是饱和蒸汽所含有的盐类还是减温水带入的盐类，都会被过热蒸汽溶解带往汽轮机，并沉积在汽轮机中，影响汽轮机的安全运行。 （1）过热器盐类的沉积 盐类沉积形成的原因 从汽包引出的饱和蒸汽携带的盐类有两种状态：一种呈蒸汽溶液状态，如硅酸；另一种呈液体溶液状态，即含钠盐的小水滴。 当饱和蒸汽被加热成过热蒸汽时，小水滴会发生两种过程 1)蒸发、浓缩直至被蒸干，水滴中的某些盐类结晶析出。 2)过热蒸汽比饱和蒸汽有更大的溶解能力，小水滴中某些盐类会溶解在过热蒸汽中，使蒸汽中溶解物的含量增加。 饱和蒸汽带出的各种盐类，在过热器中有以下两种情况 饱和蒸汽携带的某种盐类量大于该盐类量在过热蒸汽中的溶解度时，该盐类就会沉积在过热器中(有的小水滴在汽流中被蒸干，盐类呈固体微粒被带往汽轮机)，称为过热器积盐； 饱和蒸汽携带的盐类量小于该盐类量在过热蒸汽中的溶解度时，该盐类就会全部溶解于过热蒸汽而带往汽轮机。 盐类的沉积情况 汽包锅炉过热器中盐类沉积情况有三种： 中、低压锅炉的过热器中，沉积的盐类主要是Na2SO4、Na3PO4、NaCO3和NaCl。 高压锅炉的过热器中，沉积的盐类是Na2SO4 。 超高压和亚临界压力锅炉的过热器中，盐类沉积量较少。因此类锅炉的过热蒸汽溶解盐类的能力很大，饱和蒸汽携带的盐类大都转入过热蒸汽中带往汽轮机。 在各种压力的汽包锅炉的过热器中，还可能沉积氧化铁，这些氧化铁是过热器本身的腐蚀产物。由于铁的氧化物在过热蒸汽中溶解度很小，绝大部分铁的氧化物沉积在过热器内，极少部分以固态微粒形态被过热蒸汽带往汽轮机中。 （2）汽轮机内盐类的沉积 带有各种杂质的过热蒸汽进入汽轮机作功时，随压力和温度降低，蒸汽中的钠化合物和SiO2溶解度下降，当其中某种盐类的溶解度下降到低于它在蒸汽中的含量时，该盐类就以固态形式析出，沉积在汽轮机的蒸汽通流部位。 蒸汽中微小NaOH液滴及一些固态微粒，也可能粘附在汽轮机的蒸汽通流部位，形成沉积物。 盐类在汽轮机中沉积的基本规律： 过热蒸汽中的第三类钠化合物，如Na2SO4、Na3PO4、NaSiO3 ，蒸汽压力稍有下降，它们在蒸汽中的含量就高于溶解度，最先析出，主要沉积在汽轮机的高压级内。 第二类钠化合物，如NaCl和NaOH，它们在蒸汽中溶解度较大些，主要沉积在中压级，沉积的NaOH还会与蒸汽通流部位的金属表面氧化铁反应，生成难溶的NaFeO2，也会与蒸汽中CO2反应，生成Na2CO3 。 第一类硅酸在低压级内沉积，形成不溶于水、质地坚硬的不同形态的SiO2。因为温度较高时结晶较快，所以最初析出为晶体，温度较低时结晶缓慢，而蒸汽压力和温度迅速下降，SiO2在蒸汽中的溶解度迅速下降，在低温区域，SiO2来不及结晶就析出，所以易为非晶体状态。 汽轮机的不同级中，生成沉积物的情况各不相同，除第一级和最后几级积盐量极少外，低压级内的积盐量总是比高压级多。 在汽轮机同一级中，部位不同，盐类沉积物的分布也不均匀。一般在叶轮上叶片的边缘、复环的内表面、叶轮孔、叶轮与隔板的背面等处积盐较多。 在汽轮机的最后几级中，蒸汽已带有湿分，杂质转入湿分中，所以这里一般没有沉积物。 在供热机组中，抽汽带走了部分杂质，汽轮机内的积盐就较少。 经常启停或负荷变化较大的机组，汽轮机工作在湿蒸汽区的级数增多，湿蒸汽对汽轮机具有清洗作用，汽轮机内沉积物也较少。 （3）过热器和汽轮机内盐类沉积物的清除 汽包锅炉过热器的水洗 汽包锅炉运行中，不能保证过热器内没有沉积物。为防止沉积物过多，危害过热器的安全运行，在锅炉停运或检修时，可用水洗的办法来清除过热器内易溶于水的钠盐。 过热器水洗一般用水温不低于70~80℃的凝结水进行，这样可提高冲洗效果和减少水耗。如无凝结水时，也可用除盐水或给水(含盐量不超过100 ~150mg/L)来冲洗。 过热器水洗可针对整个过热器管簇，称为公共式冲洗。对于低压小容量锅炉，过热器水洗可单独针对每根过热器管，称为单元式冲洗。 汽轮机内盐类沉积物的消除 沉积在汽轮机内的易溶盐，可用湿蒸汽清除。不溶于水的沉积物可在大修时，用喷砂的方法清除转子和隔板上的沉积物。对结有SiO2的中压汽轮机，将转子吊出后放入3％~5％的NaOH溶液中，通入蒸汽煮，