火力发电厂全过程的化学技术监督要点资料讲解

火力发电厂全过程的化学技术监督

火电厂能量传递和冷却的介质水；润滑和冷却的介质润滑油；绝缘和冷却的介质绝缘油；发电机的冷却介质机的内冷水和氢气；充气开关绝缘的介质六氟化硫。为保证火力发电厂安全经济运行，就必须保证其介质质量良好，这就是化学技术监督的主要内容。要采用能够适应电力生产发展的检测手段和科学的管理方法，及时发现和消除与化学技术监督有关的发供电设备的隐患。加强对水、汽、油、气和燃料的质量监督，及时研究并采取有效措施等，防止或减缓热力设备在基建、安装、调试和运行期间的腐蚀、结垢、积盐和油质劣化，及时发现变压器、互感器、开关等充油的电气设备潜在性故障，提高发电设备安全经济性，延长发电设备使用寿命。化学技术监督出问题，已经不再是慢性病，结石、溃疡、硬化、局部坏死等严重威胁火电厂安全经济运行。所以说:“化学技术监督工作不落实，厂无宁日。”

火力发电厂的技术监督: 化学技术监督、热工仪表技术监督、金属技术监督、绝缘技术监督、电气仪表技术监督、继电保护技术监督、节能技术监督、计量技术监督、能源质量技术监督。做好这些技术监督工作，火力发电厂才能安全、经济运行。

热力发电是利用燃料的热能转变成机械能，再由机械能转变成电能。在能量转变过程中，水是能量转变过程中的重要介质。

化学技术监督的作用:防止热力设备结垢、腐蚀和积盐，延长热力设备的使用寿命。

基建过程中的化学技术监督: 基建的前期以审核设计为核心；

基建的后期以调试为关键。

生产中的化学技术监督: 通过对介质的质量监督，了解介质有无危害设备的因素；

通过对介质的质量监督，了解设备有无潜在的故障。

统计汽水合格率；做好机炉大修化学检查记录。

汽包锅炉的水、汽质量监督∶

水、汽质量监督项目∶

1.蒸汽

便于检查蒸汽品质劣化的原因;可以判断饱和蒸汽中盐类在过热器中的沉积量.

(1)含钠量

因为蒸汽中的盐类主要是钠盐，可表征蒸汽含盐量的多少，故含钠量是蒸汽品质的指标之一，应给以监督。

(2)含硅量

蒸汽中的硅酸会沉积在汽轮机内，形成难溶于水的二氧化硅附着物，它对汽轮机运行的安全与经济性常有较大影响。因此含硅量也是蒸汽品质的指标之一，应给以监督。

2.锅炉水

为了防止炉内结垢、腐蚀和产生的蒸汽品质不良，必须对锅炉水水质进行监督。

(1)磷酸根

锅炉水中应维持有一定量的磷酸根，防止钙垢。

(2)PH值

锅炉水的PH值应不低于9，因为PH值低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强；锅炉水中磷酸根与钙离子的反应，只有在PH值足够高的条件下，才能生成容易排除的水渣；为了抑制锅炉水中硅酸盐的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。

(3)含盐量

(4)碱度

3. 给水

为了防止锅炉给水系统腐蚀、结垢，并且为了能在锅炉排污率不超标的前提下，保证锅炉水合格；锅炉减温水不能影响蒸汽品质，故对锅炉给水的水质必须进行监督。

(1)硬度

为了防止锅炉和给水系统中生成钙、鎂水垢以及避免增加炉内磷酸盐处理的用药量和使锅炉水中产生过多水渣，所以应监督给水硬度。

(2)油

(3)溶解氧

(4)联氨

(5)PH值

(6)总二氧化碳

(7)全铁和全铜

(8)含盐量、含硅量以及碱度

一 水垢形成和防止及注意事项:

钙鎂水垢∶

成分、特佂及生成部位

碳酸钙水a垢CaCO3) ; 硫酸钙水垢 CaS04 、CaS04 .2H20、2 CaS04 .H20; 硅酸钙水垢

CaSIO3 、 5CaO.5SIO2.H2O

鎂垢 Mg（OH）2 Mg（PO4）2

碳酸盐水垢，容易在锅炉省煤器、加热器、给水管道、凝汽器以及换热器。硫酸钙和硅酸钙水垢，主要在热负荷较高的受热面上。

钙鎂水垢形成原因∶水中钙、鎂盐类的离子浓度乘积超过了浓度积，这些盐类从溶液中结晶析出并附着在受热面上。

在锅炉和各种热交换器中，水中钙、鎂盐类的离子浓度积超过溶度积的原因∶

1. 随着水温的升高，某些钙、鎂盐类在水中的溶解度下降。

2. 在水不断受热被蒸发时，水中盐类逐渐被浓缩。

3. 在水被加热和蒸发的过程中，水中某些钙、鎂盐类因发生化学反应，从易溶盐变成了难溶盐而析出。

防止方法∶

1. 彻底清除补给水中硬度。

2. 保证凝汽器严密。

3. 热电厂生产返回水合格才能回收。

4. 控制好炉内处理和锅炉的连续排污。

化学补给水的处理

水质指标

a. 悬浮物。

b. 含盐量。

c. 蒸发残渣。

d. 灼烧残渣。 e. 电导率。

f. 硬度、碱度、酸度和耗氧量。

水的预处理

地下水∶特征

a. 矿物质含量高，含盐量高。

b. 低价铁、锰高。

c. 一般水质稳定。

处理方法

曝气除铁，锰砂滤过。

地表水∶特征

a. 悬浮物含量高。

b. 含盐量较低。

c. 胶体有机物含量较高。

胶体的特征

是其显示出明显的表面活性，因而表面带电。

胶体是许多分子和离子的集合体，直径10-6-10-4mm。是难溶物自水中溶液中析出形成。许多分子集合起来，集合一定量的分子后，形成了物资的表面，便具有了吸附能力，而吸附溶液中许多离子。

或表面上分子的电离而产生许多离子，成了带电性的微粒，这种微粒属于胶体。

胶体不易沉降原因∶

a. 同类胶体有同性电荷，彼此之间存在着电性斥力，相遇时相互排斥，因而他们不易磁撞和粘合。

b. 是其表面有一层水分子紧紧地包围着，称为水化层，它阻碍了胶体颗粒之间接触。

处理方法

混凝，沉淀，滤过。

混凝物理化学作用

a. 吸附作用。

b. 中和作用。

c. 表面接触作用。

d. 网埔作用。

水的滤过原理

a. 机械筛分。

b. 接触凝聚。

滤料的性能

a. 化学稳定性。

b. 机械强度。

c. 粒度。

影响过滤的因素

a. 滤速。

b. 反洗。

c. 水流的均匀性。

化学除盐方式及原理∶ (一).离子交换除盐

阳离子交换树脂吸附水中的阳离子，置换出氢离子，氢离子和水中的阴离子形成相应的酸。碳酸很不稳定，分解成水和CO2，用除碳器将CO2除掉；这种酸性水进入阴床，阴离子交换树脂吸附水中阴离子，置换出氢氧根离子。氢离子和氢氧根离子结合成水。

离子交换树脂

苯乙烯系离子交换树脂

a. 苯乙烯系磺酸型阳离子交换树脂 。

b. 苯乙烯系阴离子交换树脂。

丙烯酸系离子交换树脂

a. 丙烯酸系羧酸型弱酸性阳离子交换树脂 。

b. 丙烯酸系弱碱性阴离子交换树脂。

离子交换原理

a. 交换作用。

b. 压缩作用。

离子交换树脂的化学性能

a. 离子交换反应的可逆性。

b. 酸、碱性。

c. 中和与水解。

d. 离子交换树脂的选择性。

e. 交换容量。

固定床离子交换器的逆流再生优点

a. 交换器底部交换剂交换彻底，出水质量好。

b. 可排除空气。

固定床离子交换器的逆流再生注意事项

a. 树脂不能乱层。

b. 防止中排损坏，中排向下变形、向上变形、中排折断。

影响离子交换的因素

a. 进水含盐量。

b. 树脂层的高度。

c. 失效终点的控制。

d. 进水的PH值。

e. 水温。

f. 流速。

g. 树脂老化的程度。

h. 树脂的再生程度。

影响树脂的再生程度因素

a. 再生方式。

b. 再生剂的用量。

c. 再生液的浓度。

d. 再生液的流速。

e. 再生液的温度。

f. 再生剂的种类和纯度。

提高离子交换除盐经济性的措施

用酸量

a.酸耗=------------------ g/mol

阳总﹡周期成水量

用碱量

b.碱耗=------------------- g/mol c.

阴总﹡周期成水量

单台树脂体积﹡树脂工作交换容量﹡再生剂质量﹡再生剂用量为理论量倍数

再生剂用量==------------------------------------------------------------------

1000

Kg

一级阳离子交换容量1000mol/m3

一级阴离子交换容量300mol/m3

阳离子再生剂用量为理论量倍数可取1.2

阴离子再生剂用量为理论量倍数可取1.4

d.阴离子再生时，提高再生液温度；再生出期再生液浓度0.8-1%，对除硅效果较好。

注意事项∶

a. 阴离子不能接触生水。

b. 有机物污染阴树脂。

c. 阳床漏钠影响阴床出水质量。

d. 阴树脂除硅特性。

循环水添加阻垢缓蚀剂的作用:

a.分散作用

b.络合作用

c.絮凝作用

(二).反渗透 如果将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，则淡水中的水会穿过半透膜至盐水一侧，这种现象叫渗透。如果在浓水侧外加一个比渗透压更高的压力，则可以将盐水中的纯水挤出来，既变成盐水中的水向纯水中渗透。这样，其渗透方向和自然渗透相反，这就是反渗透的原理。

反渗透膜的基本性能

a. 透水率。

b. 透盐率和脱盐率。

c. 膜压密效应。

d. 抗水解性。

e. 抗氧化性。

f. 耐温性。

g. 机械强度。

H. 抗微生物污染能力。

i. 选择透过性。

反渗透系统及其基本流程