热力发电厂给水处理绪论

硬度 碱度
H>A
Ca(HCO3 )2
HT A
CaCl2
HFT H- A
NaHCO3
负硬度 0
H=A
A
0
0
H<A
H
0
A-H
5.相对碱度
• 锅水中游离的NaOH和溶解固形物（干燥余量） 含量之比值 • 游离NaOH——水中氢氧根碱度折算成 NaOH的含量：[0H-]×40
• 为防止锅炉苛性脆化而规定的一项技术指标
7. 溶解氧(O2)——水中溶解氧气的浓度。mg／L • 溶解氧腐蚀金属，对压力较高、容量较大 的锅炉，锅炉给水须除去溶解氧 • 氧气在水中溶解度随温度变化。水温越高， 溶解度愈小
8.磷酸根(PO43-)
• 天然水一般不含磷酸根。mg／L
• 锅内加磷酸盐处理——消除汽锅中的残留 硬度，使之形成松软的碱式磷酸钙水渣， 随锅炉排污带走；同时可消除一部分游离 苛性钠，保证锅水pH值在一定范围内
• 对于天然水，HT即钙镁的重碳酸盐含量 • 又称暂时硬度——重碳酸钙、镁在水加热至
沸腾后转变为沉淀物析出。近似等于碳酸盐 硬度
硬度
• 非碳酸盐硬度(HFT)——溶解于水中钙、镁的硫 酸盐和氯化物的含量 • CaCl2、MgCl2 、CaSO4和MgSO4等 • 又叫永久硬度——水不断蒸发至其所含浓度 超过饱和极限时才沉淀析出。近似于非碳酸 盐硬度
3.硬度
Ca(HCO3 )2 CaCO3 H 2O CO2
Mg(HCO3 )2 MgCO3 H 2O CO2
MgCO3 H 2O Mg(OH)2 CO2
• 总硬度(H) ——溶解于水中的钙、镁离子总量 (mmol／L)
• 碳酸盐硬度(HT)——溶解于水中的钙、镁的重 碳酸盐和碳酸盐的含量

锅炉水又叫炉水，是指锅炉本体的蒸发系统 中流动的水。 (8)冷却水
是指用作冷却介质的水，在电厂中主要指在 凝汽器中用于冷却汽轮机排汽的水。
热力发电厂第三章电厂锅炉补给水处 理处理技术
水处理的重要作用
在火力发电厂的热力系统中，水的品质是影响 热力设备安全、经济运行的重要因素。
天然水中含有许多杂质。若把这些水不经净化 处理就引入热力设备，将会由于汽水品质不良引起 各种危害，主要是热力设备的结垢、腐蚀和积盐。
用铝盐作混凝剂时，水温的影响很大；用铁 盐作混凝剂时，水温对处理效果影响不大。
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✓常用混凝剂
常用混凝剂有铝盐和铁盐两大类，它们是一 些分子中有高价阳离子的无机盐类。
铝盐有硫酸铝、明矾、偏铝酸钠和聚合铝等。 铁盐有硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铁和聚合硫酸 铁等。
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✓影响过滤的因素
在滤料和滤层厚度确定之后，影响过滤的因素 主要是滤速、反洗和水流的均匀性。
(1)滤速
滤速
。其中Q——滤池的出力m3/h，
F——滤池的过滤截面积m2。
因此，滤速是假定滤料不占有空间时水通过
的速度，即空塔速度。
(2)反洗
反洗是指当滤池运行到一定水头损失时，用 水自下而上通过滤层，以除掉滤料截留的泥渣，恢 复滤料过滤能力的工艺过程。
图3-4 斜管(板)中水与泥渣的流向
热力发电厂第三章电厂锅炉补给水处 理处理技术
(2)澄清池 澄清池带有悬浮泥渣层，以泥渣为接触介质，
分离水中悬浮物和沉淀之后生成的沉淀物，结构 复杂。
澄清池可分为泥渣悬浮式和泥渣循环式两种 类型。 ①цнии型澄清池
该澄清池是原苏联设计的典型泥渣悬浮式澄 清池，结构见图3-5。 ②水力循环澄清池

对于高参数的大型锅炉，给水中的硬度已被全部去除，故 形成的主要是氧化铁垢。在汽轮机凝汽器内，因冷却水水质问 题而结垢会导致凝汽器真空度下降、汽轮机的热效率降低。
(2)热力设备的腐蚀。
火力发电厂中的热力设备会因水质不良而引起腐蚀问题， 如给水管道、各种加热器、锅炉的省煤器、水冷壁、过热器 和汽轮机凝汽器等。
(3)各种盐类在蒸汽中的溶解度，随着燕汽参数的提高而有所增大。
1.1.4 电厂用水的类别
水在火力发电厂水汽循环系统中的名称原水、锅炉补给水、 给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等。
(1)原水。未经任何处理的天然水，它是电厂各种用水的水源。
(2)锅炉补给水。按其净 化处理方法的不同，锅炉补 给水又可分为软化水和除盐 水等。
质中，水的比热容最大，同时有 很大的蒸发热和溶解热。这是因 为水加热时，热量不仅消耗于水 温升高，还消耗于水分子聚合物 的解离。
(4).水的溶解能力 水有很大的介电常数，溶解能力极强，是一种很好的溶剂，
溶解于水中的物质可以进行许多化学反应，而且能与许多金属 的氧化物、非金属的氧化物及活泼金属产生化合作用。
（5）.水的表面张力每个水分子受力是平衡 的。但靠近表面的水分子则受力不平衡，水体 内部对它的引力大，外部空气对它的引力小， 从而使水体表面分子受到一种向内的拉力。称 为表面张力。
(6).水的黏度 表示水体运动过程中所发生的内摩擦力，其大小与内能
1.2 水的基本性能
1.2.1水分子的结构
1.2.2水的特性 (1).水的状态
火力发电厂生产工艺中的能量转换过程就是以水和气为工质 来实现的。
(2).水的密度 水的密度与温度关系和一般物
质有些不同，一般物质的密度均随 温度上升而减小，而水的密度是 3.98℃时最大，为1g/cm3。

自动化控制系统
通过传感器和执行器，实现给水 处理过程的自动化控制，提高处
理效率。
远程监控系统
利用物联网和云计算技术，实现 远程监控和管理给水处理设施。
智能决策支持系统
基于大数据和人工智能技术，为 给水处理提供智能决策支持。
可持续发展的给水处理技术
节能技术
环境友好型材料
采用低能耗或无能耗的处理工艺，降 低给水处理的能耗。
对处理后的水质进行 检测，确保水质达标 并监控水处理设备的 运行状况。
02
原水水质分析
原水中的杂质
悬浮物
包括泥沙、粘土、动植 物残骸等，它们在水中
不稳定，容易沉淀。
有机物
来源于天然和人为的污 染，如腐烂的植物、动
物尸体、粪便等。
无机物
包括各种溶解的盐类， 如氯化物、硫酸盐、碳
酸氢盐等。
微生物
包括细菌、病毒、原生 动物等，可能引发水源
过滤
总结词
通过滤料层截留水中的悬浮物、细菌、病毒等杂质，进一步 净化水质的过程。
详细描述
过滤是给水处理中的重要环节，通过滤料层截留水中的悬浮 物、细菌、病毒等杂质，进一步净化水质。常用的过滤设施 包括砂滤池、活性炭过滤器等。过滤可以有效地降低水的浊 度、色度、异味等指标，提高水质。
消毒
总结词
通过化学或物理方法杀灭水中的细菌、病毒等微生物，确保供水安全的过程。
，确保出水达标。
平面布置
根据处理工艺流程，合理布置 各处理构筑物和设备的位置，
优化空间利用。
设备选型与配置
根据处理工艺要求，选择性能 稳定、效率高的设备，确保处
理效果和降低能耗。
管道设计与布置
合理设计管道走向、管径、连 接方式等，确保水流顺畅、降

三、热力系统其他的危害情况
1、氧腐蚀 当钢铁受水中溶解氧的腐蚀时，常常在其表面形成许多 小型鼓包，直径为1--20mm不等。鼓包表面的颜色有黄褐色 到砖红色不等；次层是黑色粉末状物，当清除这些腐蚀产物 后，会出现由腐蚀造成的陷坑。这些腐蚀特征在一些文献中 被称为“溃疡腐蚀”。 除氧的方法有：热力除氧、化学除氧。 2、酸腐蚀 钢材受游离二氧化碳腐蚀而生成的腐蚀产物是易溶的。在 金属表面不易形成保护膜。所以其腐蚀特征是均匀变薄。 防止酸腐蚀方法：加氨，调剂PH。
四、天然水中的杂质分类
3、溶解物 水中的溶解物分为阳离子和阴离子。天然水中的离子是由于水 流经过底层时，溶解了某些矿物质所致。 溶解物可以用电导率和溶解固形物来表示。 4、溶解气体 溶解气体主要是氧气和二氧化碳。个别地区也溶有二氧化硫和 硫化氢气体，氮气也能少量溶于水中。
.
五、水中杂质危害
1、悬浮物对水质的影响 使水浑浊，产生沉积。进入锅炉产生汽水共腾，影响锅炉蒸汽 品质。 2、胶体对水质的影响 在锅炉产生沉积，使锅炉结垢，产生垢下腐蚀。 3、离子对水质的影响 有些阴离子是腐蚀性离子，对金属产生点蚀。使锅炉结垢。
三、项目效益分析
八、如何去除水中的杂质
超滤是利用超滤膜为过滤介质，以压力差为驱动力的一 种膜分离过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允 许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、 胶体、微生物等物质透过，以达到水质净化的目的。
八、如何去除水中的杂质
原料流量 悬浮固体 胶体 大分子物质 截留率=0%
三、热力系统其他的危害情况
3、碱腐蚀 炉内碱腐蚀多发生在锅炉水冷壁的向火侧。热负荷较高 或水循环不良的部位和倾斜管上，多孔沉积物下和管壁与焊 接的细小间隙处。 碱腐蚀一般具有局部性的特征；腐蚀部位呈小沟槽或不规 则的溃疡型，上附有腐蚀产物。腐蚀部位金属的机械性能和 金相组织一般没有变化，金属仍能保留它的延性。

4.接触介质 在进行混凝处理或其它沉淀处理时，如果在水中保
持有一定数量的泥渣层，可明显提高混凝处理的效 果。这个泥渣层就是前期混凝处理过程中生成的絮 凝物，它可提供巨大的表面积，通过吸附、催化及 结晶核心等作用，提高混凝处理的效果。所以在设 计的混凝沉降处理设备时，都设计了泥渣层。如澄 清池。
5.水和混凝剂的混合速度 通常混合时的流速应大于1.5m/s，混合时间一般不 大于2分钟。水的混凝处理中常用的混凝剂一般为 铝盐和铁盐。现在采用的多是液体复合聚铝或固体 聚合氯化铝。它们具有以下优点：投药量少；形成 絮凝物的速度快，而且密实易沉降；适用范围广， 对低浊度水、高浊度水、低温水及高色度水均有较 好的效果；腐蚀性小，即使过量投加也不会使水质 恶化。
第一节 火力发电厂水处理的作用
一 · 火力发电厂水汽循环系统
凝气和凝气兼供热两种
过热蒸汽
原 水
1
11
补给水 给 水
10
8
9
7
2
2 3
排汽
4
凝结水
65
冷却水
冷
却
12
水
水
1—锅炉；2—汽轮机；3—发电机；4—凝汽器；5—凝结水泵；6—凝结水精处理设备 7—低压加热器；8—除氧器；9—给水泵；10—高压加热器；11—补给水处理设备 12—冷却水泵
3、 火电厂中水的名称
水在火电厂水、汽循环系统中的流程和作用不同，其水质常有较大 差别。因此，水的名称也不同。 1）生水（原水）
未经任何处理的天然水，是各种用水的来源。 2） 补给水
按净化处理方法的不同，又可分为软化水、蒸馏水和除盐水等。 3） 凝结水
在汽轮机中作功后的蒸汽经凝汽器冷凝成的水。 4） 疏水

燃烧系统一般由燃料制备设内煤从原煤仓进入磨煤机机进入锅炉的空气预热器与流动成煤粉这一生产过程称之为锅的好坏燃烧完全与否与如到锅炉运行安全这一生产过图23燃烧系统流程示意图燃烧后的高温烟气在引风机的抽吸作用下流经锅炉的各个受热面不断地把热量传递给水冷壁对流管束过热器省煤器空气预热器等设备内流动着的各类工作介质烟气自身温度逐渐降低从锅炉尾部烟道排出经除尘器除尘后由引风机抽出由烟囱排入大气
1.2 热动专业与电厂化学专业在电力生产中相辅相成的关系
热电厂水处理讲义
Teaching materials for water treatment of power station
陈伟胜 Chen Weisheng
华北水利水电学院 North China University Of Water Conservancy And Hydroelectric Power
目
录
1 绪论、基本概念............................................................................................................................1 1.1 热电厂水处理的概念及学习该课程的原因..................................................................... 1 1.2 热动专业与电厂化学专业在电力生产中相辅相成的关系............................................. 2 1.3 我国电厂化学专业的发展简史与现状............................................................................. 3 2 电力生产基本过程与电厂水汽系统............................................................................................ 4 2.1 电力生产基本过程.............................................................................................................4 2.2 汽水系统.............................................................................................................................6 3 电厂的安全经济运行、环境保护与化学监督的内容及意义。.............................................. 12 3.1 电厂的安全经济运行与“四大监督”的关系。........................................................... 12 3.2 化学监督的内容与意义：............................................................................................... 12 4 电厂锅炉的化学补给水生产过程............................................................................................. 16 4.1 水质概述...........................................................................................................................16 4.2 混凝沉淀单元操作........................................................................................................... 19 4.3 过滤单元操作...................................................................................................................24 4.4 有机物脱除单元操作....................................................................................................... 28 4.5 除盐单元操作...................................................................................................................31 4.6 电渗析、反渗透、超滤单元操作................................................................................... 51 5．电厂的水（汽）化学监督及处理........................................................................................... 63 5.1 给水的定义.......................................................................................................................63 5.2 炉水的定义.......................................................................................................................64 5.3 蒸汽的化学监督............................................................................................................... 64 5.4 凝结水的化学监督及处理............Байду номын сангаас.................................................................................. 64 6.循环冷却水的化学处理.............................................................................................................. 75 7.锅炉的化学清洗和停用保护总复习.......................................................................................... 86 总复习.............................................................................................................................................86