电厂化学基础知识.ppt

1. 概 况 在发电厂中，锅炉、汽机及附属设备组成了热力系统，热力系统中的各种热交换部件或水汽流经的设备，如锅炉的省煤器、水冷壁管、过热器、汽轮机、各种加热器、除氧器和凝汽器等，统称为热力设备。 水和蒸汽是热力设备中的工质，在热力系统中循环运行。 水汽在热力系统循环过程中，总不免会有些损失，这些工质的损失是由于热力系统某些设备的排汽放水，管道阀门的漏汽漏水，水箱等设备的溢流或热水蒸发等原因造成的。为了维持热力系统正常水汽循环，要及时补充工质的损失。 用来补充热力系统水汽损失的水叫做补给水。送进锅炉的水称为给水，给水一般由凝结水、补给水、疏水组成。 2.机组水汽系统中杂质的来源 补给水含有杂质 二氧化硅≤100μg/L 电导率（25℃）≤5μS/cm 冷却水渗漏使杂质进入凝结水 金属腐蚀产物被水流携带 在机组安装、检修期间也会使一些杂质残留在系统中 3.水、汽系统中需要化验的水样 给水：送进锅炉的水称为给水，它是由汽轮机凝结水、补给水和疏水组成的。给水一般在除氧器出口和锅炉省煤器入口处取样。 锅炉水：通常简称炉水，它是在汽包锅炉中流动的水。炉水一般在汽包的连续排污管上取样。 疏水：各种蒸汽管道和用汽设备中的凝结水称为疏水。它是经疏水器汇集到疏水箱的。疏水一般在疏水箱或低位水箱取样。 凝结水：在汽轮机作功后的蒸汽，到凝汽器中冷却而凝结的水称为凝结水。凝结水通常在凝结水泵出口处取样。 蒸汽：包括饱和蒸汽和过热蒸汽。饱和蒸汽在汽包蒸汽出口处取样，过热蒸汽在主汽管出口处取样。 4.水垢与水渣 在热力设备内受热面水侧金属表面上生成的固态附着物叫做水垢，水垢是一种牢固附着在金属表面上的沉积物。 钙镁水垢、硅酸盐水垢、氧化铁垢。 在锅炉和热力设备的水中，还可能析出一些固体物质，这些固体物质有的以悬浮状态存在于水中，也有的以沉渣和泥渣状态沉积在热力设备水流流动滞缓的各个部位，如锅炉汽包底部、水冷壁下联箱底部以及各种热交换器、水箱底部。这些呈悬浮状态的沉渣物质叫水渣。 不会粘附在受热面上的水渣。这类水渣较松软，常悬浮在锅炉水中，易随锅炉水的排污从锅炉内排掉，如碱式磷酸钙、碱式磷酸钙和蛇纹石水渣。 易粘附在受热面上的水渣。这类水渣容易粘附在受热面管内壁上，经高温烘焙后，常常转变成水垢（这种水垢松软，有粘性，俗称软垢），如磷酸镁和氢氧化镁等。 4.1.水垢、水渣危害性 ： 水垢会降低锅炉和热交换设备的传热效率，增加热损失。火电厂锅炉若结生1mm厚的水垢，燃煤消耗量将增加1.5%～2%，锅炉水冷壁管内结垢厚1mm，燃煤消耗量约增加10％ 结垢增加了水的流动阻力，迫使锅炉降负荷运行。 水垢能引起锅炉水冷壁管的过热，导致管子鼓泡和爆管事故。 水垢能导致金属发生沉积物下腐蚀。 水垢结生得太快太多，迫使热力设备不得不提前检修。用化学清洗的方法清除水垢。 6） 锅炉水中水渣太多，会影响锅炉的蒸汽品质，而且还有可能堵塞炉管，并结生水垢，威胁锅炉的安全运行。 4.2 钙镁水垢的形成及其防止 1.钙镁水垢的形成及其防止 在钙、镁水垢中，钙、镁盐含量常常很大，甚至可达90％左右，按其主要化合物的形态分成：碳酸钙水垢、硫酸钙水垢、硅酸钙水垢、镁垢等。 2.形成的原因 随着温度的升高，某些钙、镁化合物在水中的溶解度下降； 在水不断受热蒸发时，水中盐类逐渐浓缩。 在水被加热的过程中，水中某些钙、镁盐类因发生化学反应，从易溶于水的物质变成难溶的物质而析出 。 3.防止 制备高质量的补给水，除去生水中的硬度。 保证汽轮机凝结水的水质。 采用磷酸盐水质调节处理，使进入炉水中的钙、镁离子形成一种不粘附在受热面的水渣，随锅炉排污排除掉。 4.3 复杂的硅酸盐水垢的形成及防止方法 复杂的硅酸盐水垢的化学成分，绝大部分是铝、铁的硅酸化合物，往往含有40％～50％的二氧化硅，25％～30％的铝和铁的氧化物及10～20％的钠的氧化物，钙、镁化合物的总含量一般不超过百分之几，这种水垢常常匀整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁上。 形成的原因 锅炉给水中铝、铁、硅的化合物含量较高，是在热负荷很高的炉管内形成硅酸盐水垢的主要原因。 防止方法 应尽量降低给水中硅化合物、铝和其它金属氧化物的含量，即要求保证补给水和给水的水质。 4.5 氧化铁垢的形成和防止 氧化铁垢的主要成分是铁的氧化物，其含量70％～90％，表面为咖啡色，内层是黑色或灰色，垢的下部与金属接触处常有少量白色的盐类沉积物，生成部位主要在热负荷很高的炉管管壁上。 氧化铁垢的形成原因 锅炉水中铁的化合物沉积在管壁上，形成氧化铁垢。 炉管上的金属腐蚀产物转化成为氧化铁垢 。 防止方法 ：防止锅炉内产生氧化铁垢的基本方法，是减少锅炉水中的含铁量，即减少给水中的含铁