化学监督9水汽化学监督.ppt

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1、第九章 水汽品质化学监督,水汽品质监督包括:补给水化学监督;给水化学监督;蒸汽化学监督;凝结水化学监督。,第一节 补给水化学监督,一、补给水检测项目（1）悬浮物。其含量也可用浊度表示。（2）pH值。pH值异常很可能是遭受某种工业污染所致。（3）硬度。钙、镁离子的总和。碳酸盐硬度及非碳酸盐硬度（暂时硬度和永久硬度）。Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O,（4）电导率。水中离子导电能力的大小，通常反映了水中含盐量的多少。（5）化学耗氧量。与有机物反应消耗的氧化剂中的氧量即耗氧量来表征水中的有机物量。（6）全硅。活性硅能直接用比色法测得的二氧化硅；非活性硅不能用比色法直接测得的二氧化硅。补给

2、水中的SiO2含量与电导率一样，是补给水系统出水中应控制的指标之一。,二、补给水的检测方法,三、补给水质量控制指标与标准,补给水控制指标，是指原水经补给水系统处理后出水应控制的指标，为二氧化硅及电导率两项。选择二氧化硅作为补给水质量控制指标的原因之一，首先在于应用树脂去除水中的阴离子时，是按不同顺序吸收的，其中以SiO32-最难除去。因而只要SiO32-含量达到标准要求，则其他阴离子在水中则更少，不至于对水质产生什么影响。往往在汽轮机的低压缸内形成不溶于水、质地坚硬的二氧化硅沉积物。,电导率是含盐量的重要标志。补给水中的盐份最终随蒸汽可能沉积在管道、阀门、汽轮机调节阀及叶片上，从而导致阀门动作

3、失调，降低汽轮机效率，还会增大蒸汽的流动阻力，降低汽轮机效率。当积盐分布不均，还将影响转子的平衡，以致造成严重事故。严格控制二氧化硅含量及电导率这两项重要的水质指标，这对电厂整个水汽循环系统的水质保证，减少锅炉及汽轮机的结垢、积盐与腐蚀有直接的影响。,四、补给水处理全过程监督与评价,主要依据:水处理设备的出水水质及各项设备的运行状态、机组检修时热力设备的腐蚀、结垢、积盐情况是否与补给水水质相关。（1）水处理设备的出水水质。以最终进入锅炉给水系统的入口水质作为评价水质是否合格为依据。（2）根据热力设备检修进行评价。在大修检查中，如发现哪些因素是与补给水水质相关，就应作为对补给水的重点监督检查内容

4、，以使补给水质完全达到机组安全经济运行的要求。,（3）水处理设备的运行状态评价。水处理设备定级标准,第二节 给水化学监督,一、给水监测项目与控制指标给水水质的监测与控制直接关系机组安全运行，为了减少进入锅炉的盐分及其他杂质，就必须提高给水质量，对给水检测严格加以监督，使其水质达到控制标准要求。给水来自三个方面：一是从除盐系统来补给水；二是从精处理系统来凝结水，三是各种加热器的疏水。,1.给水水质检测项目（1）硬度。结垢影响传热导致垢下腐蚀、爆管（2）溶氧。本厂采用给水加氨、加氧联合处理，使水中的氧维持在100300g/L，使金属表面形成三氧化二铁的氧化膜，从而起到防腐蚀的作用。（3）铁、铜。结

5、垢影响传热导致垢下腐蚀、爆管（4）二氧化硅。在炉内形成硅酸盐垢、随蒸汽进入汽机（5）pH值。pH值是一个最重要检测项目。由于给水pH9时，铜的腐蚀随pH值增大而增大。对有铜系统，给水pH值控制在8.89.3（本厂为89）；而对无铜系统，给水pH值还可适当提高到9.09.5。,（6）电导率。电导率是反映水中含盐量高低的指标。锅炉金属面上沉积的各种水垢有碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢等，水中含盐量高，是造成结垢的根本原因；控制给水含盐量即降低给水电导率，具有重要的意义；一般来说，给水电导率应不大于0.3S/cm，对高参数、大容量机组，还应降到0.2S/cm。本厂控制钠5g/L代替电导;（7）油。油进

6、入锅炉则在系统中生成附着物，这些附着物将会危及炉管及过热器的安全，形成有机酸，影响蒸汽品质。本厂控制油:0.1mg/L。（8）氨。氨处理来调节给水pH值，需要对给水中的氨加以控制与检测。2.给水质量检测方法：国家标准所规定的方法,3.给水水质控制项目标准：本厂给水质量标准pH(25):8.09.0;溶解氧:30300g/L;铁：10ug/L（标准值）,5u/L（期望值）;铜:5u/L（标准值）,3g/L（期望值）;钠:5g/L;二氧化硅:10g/L;油:0.1mg/L。,二、直流锅炉给水处理与监督,1.直流锅炉水汽系统的特点随给水带入锅炉的各种杂质，有一部带入汽轮机，大部分则沉积于炉管中。随给

7、水带入锅炉的钙、镁化合物，主要有CaSO4、CaCO3、MgSO4、MgCl2等，它们在过热蒸汽中溶解度比较小，几乎全部沉积于过热器管中。随给水带入锅炉的钠化合物，主要有NaCl、Na2SO4、NaOH等。由于NaCl在过热蒸汽中溶解度很大，故它不会在过热器内沉积而进入汽轮机；而NaOH、Na2SO4的溶解度较小，主要沉积于炉管中。随给水带入的硅化合物，由于在过热蒸汽中的溶解度很大，几乎全部进入汽轮机中。,2.直流锅炉给水水质标准对直流锅炉来说，给水含钠量作了严格的限制，而汽包炉没有，虽说指标规定直流炉给水中含钠量要小于等于10g/L应力争达到更低的水平；直流炉给水含铁量应小于等于10g/L，

8、它低于各种汽包炉给水中允许的含铁量，以防止铁的氧化物在热力设备中沉积下来；直流炉还对给水中二氧化碳含量作了严格限制，要求其含量应近乎为零。这一切都表明直流炉的给水水质要求更高，故对它们监督也越严格，保证给水水质的难度也越大。,3.直流锅炉的给水处理（1）改进补给水处理，保证补给水质量。（2）对凝结水进行精处理，提高凝结水水质。（3）采用加氧及加氨处理的给水处理方法，使给水中含铁量进一步降低下来。直流炉氧化铁污堵、结垢速率高和锅炉压差上升速度快等问题突出，给水加氧方式下，由于不断向金属表面均匀地供氧，使金属表面形成了致密稳定的“双层保护膜”。这是因为在流动的高纯水中添加适量的氧，可提高碳钢的自然

9、腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜，不仅很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀，还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。,第三节 蒸汽化学监督,一、蒸汽监督的内容及意义蒸汽直接进入汽轮机，保证蒸汽品质对汽轮机的安全运行有着很大的影响。蒸汽质量控制指标为钠、二氧化硅、电导率、铁、铜。本厂控制标准：氢电导率（25）：0.15us/cm铁：5ug/l（标准值），3ug/l（期望值）铜：3ug/l（标准值），1ug/l（期望值）钠：10ug/l二氧化硅：10ug/l,二、蒸汽的监督与质量控制1.蒸汽质量控制：蒸汽品

10、质是由给水品质来保证的。即由补给水处理和凝结水精处理来保证。在直流锅炉启动时，要进行冷态水洗和热水冲洗，冷态清洗可除去很多杂质，以保证锅炉点火时给水水质良好。冷态清洗结束，锅炉就可开始点火；热态清洗，又把残留在水汽系统内的铁腐蚀产物及硅化合物等杂质冲洗下来，洗出来的杂质在通过过滤器及混床除盐装置时不断地被排除。冷态与热态清洗的完成，以清洗后水质达到一定的标准来判断。,2.机组大修检查内容与评价标准机组大修检查，是评价蒸汽质量的主要依据。（1）大修检查内容。涉及蒸汽质量的热力设备，主要是过热器、再热器以及汽轮机本体。,涉及蒸汽质量机组大修重点检查内容,（2）.汽轮机本体积盐、腐蚀评价标准。汽轮机

11、本体中转子、隔板和叶片的积盐、腐蚀评价标准,值得注意的问题：控制水汽系统中酸性离子浓度，对于减少腐蚀非常重要！研究表明：水汽系统中Cl-含量过高是造成热力系统腐蚀，尤其是汽轮机叶片腐蚀的重要原因之一。过热蒸汽中Cl浓度大于3g/L时，就有可能对亚临界机组的汽轮机叶片造成点蚀及应力腐蚀。蒸汽中酸性杂质在初凝水中的浓缩富集，导致初凝水pH值降低，造成对钢件的腐蚀；要重视对Cl、SO42等酸性离子浓度的监督与控制，水汽系统中Cl的含量与凝结水除盐的高速混床关系很大，因高速混床运行后期排放Cl现象十分显著，甚至出水电导率为0.1 S/cm时，就存在放Cl现象，这对亚临界和超临界机组的安全运行构成威胁。

12、,第四节 凝结水化学监督,凝结水的品质反映着凝汽器的渗泄漏、影响着精处理系统的运行质量和出水品质、关乎给水品质。一、凝结水系统及水质要求1.凝结水质控制指标：凝结水精处理前凝结水质量：硬度、钠、氢电导率、（溶解氧）凝结水精处理后凝结水质量：氢电导率、铁、铜、钠、二氧化硅,本厂凝结水质量标准：凝结水精处理前凝结水质量：硬度：0mol/l钠：10g/l氢电导率（25）：0.30us/cm凝结水精处理后凝结水质量：氢电导率（25）：0.10us/cm铁：5ug/l（标准值），3ug/l（期望值）铜：3ug/l（标准值），1ug/l（期望值）钠：1ug/l二氧化硅：10ug/l,2.凝结水质检测方法：

13、凝结水的水质检测按国标规定进行,二、机组运行中的凝结水监督1.凝结水的污染蒸汽中的溶盐、水汽系统中设备的腐蚀产物 2.凝结水监督的重点（1）凝汽设备。（2）凝汽器防腐。（3）蒸汽品质保证。（4）凝结水质检测。,3.凝汽器泄漏监督与凝结水质异常的判断(1)凝汽器泄漏检测监督(2)凝结水水质异常的判断:凝汽器热水井氢电导率的变化值是凝结水水质异常的判断重要依据。对于除盐水之类的纯水，通常1mg/L溶盐可产生2S/cm电导率，经氢离子交换柱后，1mg/L溶盐可产生7S/cm电导率；当凝汽器发生泄漏时，出现的第一现象就是热水井电导率上升，凝结水及给水电导率随之上升，特别是钠离子、氯离子浓度增大。,凝汽

14、器热水井氢电导率的机组许可运行时间,三、凝结水监督评价凝结水的监督评价，一是观测凝结水系统设备的运行状况；二是凝结水水质是否达到控制指标要求；三是观测给水和蒸汽品质，特别是给水水质在相当大程度上受凝结水水质的直接影响。1.凝结水系统设备监督(1)凝结水泵：一是要检查其维持在真空状态下工作的严密性，防止空气中氧的渗入；二是要防止因凝结水中溶氧及含盐量较高，造成设备的腐蚀。,(2)高速混床：凝结水精处理系统组成：前置过滤-除盐-后置过滤。前置过滤主要用来去除水中的金属腐蚀产物和悬浮杂质，后置过滤主要用于截留混床可能漏出的碎树脂，目前已用树脂捕捉器代替。除盐则是用于去除水中的溶解盐类。不同运行方式混

15、床的选用。要实现混床铵型运行必须做到：凝汽器必须严密性好不泄漏、混床中的阴阳离子交换树脂在分别再生前进行很好的分离且无交叉污染、再生树脂用的氢氧化钠必须具有较高纯度。,凝结水混床离子泄漏问题。主要是混床的放氯现象。混床运行后期出水的电导率随Cl-泄漏量的增加而增高。引起混床放氯的原因是再生用碱不纯引起的，提高再生用碱的质量，是解决混床放氯的根本措施。此外，树脂混合不均匀，即上部阴树脂多阳树脂少也是混床放氯的原因之一。混合不均，在同时存在放氯的情况下，会使混床出水pH值偏低。此外，使出水pH偏低的原因还可能有强碱阴树脂的降解，带有弱碱基团的树脂被酸污染后变为盐型，水解而释放出酸造成pH偏低。,2.凝结水水质的检测监督凝结水近似纯水，如何测准这些微量甚至痕量杂质是凝结水检测中的一个突出问题。只有提供准确的检测结果，才能判断各种处理方法的效果及水汽质量的优劣，从而为改进处理方法提供依据，水汽质量的提高也才有保证。常规的化学分析法、分光光度法很难满足凝结水中微量成分的检测要求。离子色谱仪、原子吸收分光光度计等精密仪器对凝结水、蒸汽中微量成分进行测定和研究解决生产中的问题有着重要的作用。,