电厂化学专业知识
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电厂化学基础知识一、火力发电厂生产流程燃料进入炉膛后燃烧,产生的热量将锅炉里水加热,锅炉内的水吸热而蒸发,最后变成具一定温度、压力的过热蒸汽,这种高温高压蒸汽经管道送往汽轮机,使汽轮机转子旋转,汽轮机转子带动发电机转子一同高速旋转,从而发出电来。
所以火力发电厂的生产过程主要就是一个能量转换过程,即燃料化学能---热能—机械能--电能。
最终将电发送出去。
高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功后,压力和温度降低,由排汽口排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水,凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器和除氧器,经除氧后由给水泵将其升压,再经高压加热器加热后送入锅炉,如此循环发电。
二、名词解释由于水在热力发电厂中水汽循环系统中所经历的过程不同,水质有较大的差别。
根据实际需要,我们常给予不同的名称。
1、原水:是指未经过任何处理的天然水(包括江河、湖、地下水,等等),它是热力发电厂中各种水的来源。
2、锅炉补给水:原水经过各种处理方法净化处理后,用来补充热力发电厂中汽水损失的水。
3、凝结水:在汽轮机中做功后的蒸汽经冷凝成的水。
4、疏水:各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽冷凝水。
5、给水:送进锅炉中的水。
6、冷却水:用作冷却介质的水。
三、天然水中杂质的组成水是地面上分布最广的物质,几乎占据着地球表面的四分之三。
存在于地球表面的江河、湖泊和海洋的水称为地表水;存在于土壤和岩层中的水,称为地下水。
天然水分为地下水和地表水。
天然水中杂质多种多样,但多种情况下,都是有一些元素组成的酸碱盐之类的化合物,只有少量单质和其它复杂化合物的形态水中杂质分类按粒径大小可分为三类:悬浮物、胶体和溶解物质1、悬浮物:是指颗粒直径在100nm~1μm以上的颗粒物质。
水发生浑浊现象都是由此类物质造成的。
2、胶体:是指颗粒直径大约在1—100nm之间的颗粒。
这些微粒的比较面积很大,具有明显的表面活性,因吸附多量离子而带电,由于同性相斥能在水中长期保持分散状态不会自然沉降,天然水中的矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物,其次是水生动植物胶体腐烂和分解而成的有机胶体,它是使水体产生色、臭、味的主要原因之一。
电厂化学复习题电厂化学复习题电厂化学是电力工程中的重要学科,它涉及到电力发电过程中的化学反应、热力学和能量转化等方面的知识。
本文将通过一些复习题来回顾和巩固电厂化学的相关知识。
1. 什么是电厂化学?电厂化学是研究电力发电过程中涉及的化学反应、热力学和能量转化等方面的学科。
它主要关注电力发电过程中的化学反应和热力学性质,以及与之相关的环境影响和能源利用等问题。
2. 电力发电过程中常用的燃料有哪些?电力发电过程中常用的燃料包括煤炭、石油、天然气和核能等。
煤炭是最常见的燃料,其燃烧产生的热能可以用来产生蒸汽驱动汽轮机发电。
石油和天然气也可以用来产生热能,核能则是通过核裂变或核聚变来产生热能。
3. 燃烧是电力发电过程中的重要环节,请简要描述燃烧的化学反应。
燃烧是一种氧化反应,通常涉及燃料和氧气之间的反应。
燃料在氧气的存在下发生氧化反应,产生二氧化碳、水和能量。
以煤炭为例,煤炭中的碳和氢与氧气反应,生成二氧化碳和水,同时释放出大量的热能。
4. 电厂中的锅炉是如何工作的?锅炉是电厂中的核心设备之一,它主要用来将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽。
锅炉内部有一个燃烧室,燃料在其中燃烧,产生高温高压的燃烧气体。
燃烧气体通过锅炉内的换热面传递给水,使水蒸发成为蒸汽。
蒸汽进一步驱动汽轮机发电。
5. 请简要描述汽轮机的工作原理。
汽轮机是电厂中的另一个重要设备,它通过蒸汽的压力和流速来驱动转子旋转,从而产生机械能。
汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸组成,蒸汽从高压缸进入,经过一系列的膨胀和冷却过程,最终排出低温低压的蒸汽。
汽轮机的转子与发电机相连,转子的旋转运动通过发电机转化为电能。
6. 请简要介绍电厂中的净化设备。
电厂中的净化设备主要用来处理燃烧产生的废气和废水,以减少对环境的污染。
常见的净化设备包括烟气脱硫装置、烟气脱硝装置和烟气除尘装置等。
烟气脱硫装置用来去除燃烧产生的二氧化硫,烟气脱硝装置用来去除氮氧化物,烟气除尘装置则用来去除烟尘颗粒。
电厂化学专业知识黄安安内容一、电厂化学基础知识二、分析化学常用的方法三、实验操作技能电厂化学基础知识1、概述2、常用的化学量3、实验数据处理(误差及消除)4、有效数字及其运算规则简要概述●1、化学在发电厂中主要负责全厂水、汽、煤、油、氢品质监督,保证全厂水、汽质量符合相关要求,防止热力设备结垢、积盐、腐蚀。
●2、主要系统有:海水淡化系统、锅炉补给水处理系统、凝结水处理系统、加药系统、水汽取样系统和品质监督、制氢系统、锅炉的化学清洗及停用保护等。
3、水处理值班员主要工作:(1)起停澄清、过滤、淡化及软化或除盐等水处理设备;(2)监视水的压降或水头损失,测定水的浊度,反洗过滤设备;(3)监视成分分析仪表,测定水质,调配酸、碱液和再生软化或除盐;(4)起停凝结水精处理设备,保证给水品质;起停废水、污水处理达到排放或回收标准;(5)调整药品剂量,保证凝聚效果和再生效率;(6)根据制度规定,做好水处理设备检修前的安全措施和检修后的验收工作;(7)在机组起动和化学清洗期间,做好超量供水工作;(8)按照规程规定,巡回检查水泵、药泵和水处理设备系统,及时发现和消除隐患,做好设备日常维护工作,确保安全经济运行,按时填写日志、报表和其他记录。
电厂用水的类别●原水是指未经任何处理的天然水(如江河、湖、地下水、海水等)●锅炉补给水经过各种方法净化处理后的原水,用于补充热力发电厂汽水循环系统汽水损失的水,称为锅炉补给水●凝结水在汽轮机中做功后的蒸汽经凝汽器冷凝成的水,称为凝结水●给水送进锅炉的水称为给水。
凝汽式发电厂的给水,主要由凝结水●炉水在锅炉本体循环流动的水,称为锅炉水,习惯上简称炉水。
水。
●疏水进入加热器的蒸汽将给水加热后,这部分蒸汽冷却下来的水,以及机组停行时,蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水,都称为疏水。
●水质是指水和其中杂质共同表现出的综合特性,也就是常说的水的质量,而表示水中杂质个体成分或整体性质的项目,称为水质指标,它是衡量水质好坏的参数。
电厂化学基础知识常用的化学量1、物质的量是表示构成物质的基本单元的数目,符号n,单位为mol。
2、摩尔质量 1mol物质的质量叫做该物质的摩尔质量。
符号M,单位是g/mol。
如O2的摩尔质量M( O2 )=32g/mol。
3、物质的量浓度单位体积溶液中含溶质的物质的量。
符号C,单位为mol/L4、质量浓度单位体积的溶液中含有溶质的质量。
单位为g/L。
5、电导率表示水中离子导电能力大小的指标,称作电导率。
水越纯净,含盐量越小,电导率越小。
电导率的单位为西门/厘米(S/cm,S是电导的单位,记作“西门”,S=1/Ω)。
自来水的电导率一般在500—2000us/cm。
6、溶解固体是指在规定的条件下,水样经过滤除去悬浮固体后,经蒸发、干燥所得的残渣重量,单位用毫克/升(mg/L、ug/L)表示。
7、硬度水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子,又称永久硬度)。
硬度的单位为毫摩尔/升(mmol/L)。
8、碱度是指水中含有能接受氢离子的物质的量(水中碱性物质的指标)如水中碳酸氢根、氢氧根、亚硫酸根的含量等。
水的碱度分为酚酞碱度和全碱度两种。
酚酞碱度是以酚酞为指示剂测出水样消耗酸的量,全碱度是以甲基橙为指示剂测出水样消耗酸的量。
9、酸度是表示水中能用强碱中和的物质的量(表示水中酸性物质的指标)。
可能形成酸度的物质有:强酸、强酸弱碱盐、弱酸和酸式盐。
水中酸性物质对碱的全部中和能力称总酸度。
这里需要说明的是,酸度并不等于水中氢离子的浓度,水中氢离子的浓度常用PH值表示,是指呈离子状态的H+ 数量,而酸度则表示中和滴定过程中可以与强碱进行反应的全部H+ 数量,其中包括原已电离的和将要电离的两个部分。
10、浊度是反映水中悬浮物和胶体含量的一个综合性指标,它是利用水中悬浮物和胶体颗粒对光的散射作用来表征其含量的一种指标,即表示水浑浊的程度。
浊度单位用福马肼单位(FTU)表示。
通常用光电浊度仪来测定。
误差及消除误差分为系统误差和偶然误差。
1、系统误差:是由分析操作过程中的某些经常原因造成的,在重复测定时会重复表现出来,对分析结果影响比较固定(可消除)。
2、偶然误差:又称随机误差,指测定值受各种因素的随机变动而引起的误差(不可消除)。
实验数据处理系统误差产生的原因1、方法误差(采用方法存在偏差)2、仪器误差(仪器本身不精密)3、试剂误差(试剂不纯、配制用水质量不佳)4、操作误差消除误差的方法1、选择合适的试验方法(不同含量组分的测定采用不同的方法)2、增加平行测定的次数(可减少偶然误差)3、消除测定中的系统误差(空白试验、校正仪器、对照试验)有效数字及计算规则一. 有效数字有效数字: 是在分析工作中实际测量到的数字,除最后一位是可疑的外,其余的数字都是确定的。
它一方面反映了数量的大小,同时也反映了测量的精密程度。
例如, 用分析天平称NaCl1.2007g,可能有±0.0001g的误差;用台秤称1.20g,可能有±0.01g的误差。
注意: 数字0可以是测量得到的有效数字,但当0只用来定位时,就不能是有效数字,并且有效数字的位数与小数点的位置无关。
例如: 1.2007g (五位) 0.0012007g(五位)实验数据处理二. 数字修约各测量值有效数字位数可能不同,因此计算前要先对各测量值进行修约。
应保留的有效数字位数确定之后,其余尾数一律舍弃的过程称为修约。
有效数字的修约规则1、四舍六入五留双2、修约应一次到位,不得连续多次修约。
四舍六入五留双:被修约≤4,舍弃,被修约数≥6则进位,若是5将有两种情况:前面是奇数则进位为偶数,若前面是偶数则舍弃,若5后面还有不为0的数,则不管前面数字奇偶一律进位。
例如, 将下列数据修约为两位有效数字:7.549 7.3500 7.4501实验数据处理三. 有效数字的计算规则(1) 加减法;以 小数点后位数最少的为准先修约后加减,结果位数也按小数点后位数最少的算。
例如, 0.0121+12.56+7.8432可先修约后计算,即0.01+12.56+7.84=20.41(2) 乘除法;结果保留位数应与有效数字位数最少者相同。
例如, (0.0142×24.43×305.84)/28.67可先修约后计算,(0.0142×24.4×306)/28.7=3.69(3) 乘方或开方: 结果有效数字位数不变。
例如, 6.542=42.8 (42.7716)水质分析化学常用方法为了对水处理运行工况中主要的化学参数进行控制,并向运行人员提供迅速可靠的信息,既需要有连续仪表监督,又要有定期采样分析。
为保证分析数据的质量,使用《火力发电厂水汽分析方法》的人员必须掌握各分析方法的基本原理和化学分析的基本操作技能,并对测试结果能进行计算和初步审核。
常用的方法:包括分光光度计法(全硅、盐类、离子)、容量法(硫酸盐)、电极法(氯化物)、比色法(氧的测定)、高锰酸钾法(化学耗氧量的测定)、紫外吸收法(有机物的测定)、滴定法(硬度)。
硬度测定(配位滴定法)实验原理通常称含较多量Ca2+、Mg2+的水为硬水,水的总硬度是指水中含有Ca2+、Mg2+的总量。
水的总硬度测定一般采用配位滴定法(也叫络合滴定法),在pH ≈10的氨缓冲溶液中,以铬黑T(EBT )为指示剂,用EDTA(乙二胺四乙酸)标准溶液直接测定Ca2+、Mg2+总量。
由于稳定常数K CaY >K MgY >K Mg-EBT >K Ca-EBT ,铬黑T 先与部分Mg 络合为Mg-EBT (酒红色络合物)。
当EDTA 滴入时,EDTA 与Ca2+、Mg2+络合,终点时EDTA 夺取Mg-EBT 中的Mg2+,将EBT 置换出来,溶液由酒红色转为纯蓝色。
)749545417.2(75.256.7=310⨯⨯=水样消耗V V C YD注:滴定时Fe3+、Al3+的干扰可用三乙醇胺掩蔽,Cu2+、Pb2+(铅)、Zn2+等重金属离子可用KCN、Na2S 掩蔽。
实验要求(1)配制500ml C(1/2ZnO)= 0.02mol/L的氧化锌标准溶液;(2)用配制好的ZnO标准溶液对待标定的EDTA标准溶液进行标定,标定出准确浓度;(3)用标定好准确浓度的EDTA标准溶液对待测水样的硬度进行测定。
(4)整体实操时间要求在一定的时间内完成。
按比赛的评分要求实验步骤一、 500ml C(1/2ZnO)= 0.02mol/L氧化锌溶液的配制实验的准备工作计算用天平称取一定量的ZnO药品倒入烧杯溶解加少量水稀释定量转移至500mL容量瓶用水稀释至刻度,摇匀,贴标签氧化锌的配制药品配制包括:准备工作、计算、天平的校调及称量和药品的溶解、转移、定容。
1、准备工作(1)药品的选择选择经800℃灼烧并恒重的基准氧化锌。
(2)玻璃仪器的选择正确选择所需的玻璃仪器,包括250ml烧杯、玻璃棒、500ml容量瓶、称量纸。
(3)天平的准备用小毛刷清理天平,并开启天平预热,调整天平水平。
(4)玻璃仪器清洗保证容量瓶不漏水。
2、计算根据要求的浓度计算出所需氧化锌的准确质量。
配制500ml C(1/2ZnO)= 0.02mol/L的标准溶液,(M (ZnO)=81.38g/mol) 要求保留4位有效数字500× 0.02× 81.38×10-3mZnO= 2= 0.4069g注:精确至小数点后四位,保证有效数字。
3、天平的使用及药品称量(1)称量前戴手套避免手上汗液或脏物对称量产生影响。
(2)天平的校准(调零)(3)取出天平中的干燥剂避免对称量产生影响。
(4)称量纸的折边与放置均匀地折边,防止药品丢失,称量纸必须放在天平的中央。
关闭天平门,待读数稳定后,按归零键归零。
(5)药品的称取过程①用药匙将所需药品质量的大部分放于称量纸中心,不准将药品洒到天平称量盘及其它部位。
②在接近所需的克数时,应用食指轻弹药匙,直至天平上的数值为所需的克数(精确至0.0002g);多出的药品不得再放回药瓶。
③关闭天平门,待数值稳定后,读数,精确至0.0001g。
(6)称量后的整理称量结束后,用小毛刷清理天平;将天平归零;关闭天平,并将干燥剂放回天平。
4、药品的溶解、转移、定容(1)将称量纸上的药品倒入烧杯中药品不能丢失、不能倒于烧杯外面。
可用溶剂适当冲洗称量纸。
(2)加入适量的除盐水进行溶解。
①用玻璃棒进行搅拌,以加速溶解。
使药品完全溶解,并混匀。
②搅拌时应避免玻璃棒与杯壁相碰;并不能使溶液外溅。
(3)溶液转移至容量瓶①借助玻璃棒引流,玻璃棒不能碰瓶口,下端接触瓶壁;②溶液转移后玻璃棒和烧杯稍微向上提起,同时直立烧杯,并将玻璃棒放回烧杯,不能放在桌上③用洗瓶冲洗烧杯三次以上(包括玻璃棒),水转移至容量瓶。