化學(xué)專業(yè)講義課件.doc

化學(xué)專業(yè)講義 一般來說，火力發(fā)電廠的化學(xué)工作，主要包括以下內(nèi)容：爐外水處理，即凈水站的澄清、過濾處理及化水車間的除鹽處理；爐內(nèi)水處理，即對(duì)給水、爐水進(jìn)行加藥、除氧、排污等處理；凝結(jié)水精處理；水汽取樣與監(jiān)督；冷卻水處理，一般指循環(huán)水的防垢、殺菌處理；制氫；熱力設(shè)備的化學(xué)清洗及機(jī)組停運(yùn)期間的保養(yǎng)；廢水處理，包括工業(yè)廢水、生活污水等；水、煤、油的質(zhì)量監(jiān)督。 由于我廠一、二期工程化學(xué)淡水水源基本一致，機(jī)組參數(shù)相同，都是亞臨界，所以化學(xué)水處理的狀況也基本相同。下面結(jié)合一、二期化學(xué)系統(tǒng)的情況，簡單介紹一下化學(xué)專業(yè)的一些基本知識(shí)。一 概述c. 我們先看一份我廠采用的水質(zhì)全分析報(bào)告單，見附件。常見的水質(zhì)技術(shù)指標(biāo)： 懸浮物， 膠體， 溶解鹽類， 硬度， 有機(jī)物和耗氧量下表為水中雜質(zhì)的分類及常用的處理方法：粒徑 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 mm分類真溶液膠 體懸 浮 物特征透明光照下渾濁渾 濁肉眼可見常 用處理法離子交換反滲透超 濾精密過濾自然沉降、過濾混 凝、澄 清、過 濾附件：水質(zhì)全分析報(bào)告序號(hào)項(xiàng)目單位1991年 平均1997年 平均2001年 平均水樣名稱黃姑塘黃姑塘廣陳塘外觀淡黃色渾淡黃色渾淡黃色渾PH值7.217.377.42濁度mg/L30.625.432.25電導(dǎo)率s/cm450803.58649全固形物 mg/L309.38470.88368.8溶解固形物mg/L263.29432.58331.6懸浮物mg/L46.0238.437.2灼燒減量mg/L118全硅mg/L8.710.058.04溶硅6.05.90膠硅2.72.15二氧化碳mg/L11.5未測(cè)耗氧量mgO2/L9.458.748.44全堿度mmol/L1.942.832.43全硬度mmol/L2.491.781.45鐵鋁氧化物mg/L0.541.444.7鉀+鈉 離子mg/L39.0887.7861.475鈣離子mg/L30.1647.6440.96鎂離子mg/L11.9115.0810.26鐵離子mg/L0.310.300.31鋁離子mg/L0.051.811.82碳酸氫根mg/L118173.6148.15氯根mg/L46.61116.4868.09硫酸根mg/L35.4356.8747.02硝酸根mg/L7.5314.927.71硅酸根mg/L7.777.46從上表中我們就可以看出原水處理的基本方法，下面結(jié)合我廠化學(xué)水處理的流程，講述一下水處理的基本原理。二 凈水站部分凈水站的流程為： 加藥（混凝劑、次氯酸鈉） 廠外淡水渾水池機(jī)械攪拌澄清池濾池化學(xué)、生活水 工業(yè)水上述流程一、二期相同，不同的是濾池型式，一期為無閥濾池，二期為空氣擦洗濾池。 澄清池的作用就是混凝、澄清，由于細(xì)小的懸浮物，特別到達(dá)膠體狀的顆粒，其在靜止?fàn)顟B(tài)下的沉降速度極慢，如10-4 mm的顆粒，沉降1米的時(shí)間需要2年。所以，我們加混凝劑，以加速沉降。常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽，我廠用的是聚合鋁簡稱PAC，化學(xué)式為Aln(OH)mCl3n-m堿式氯化鋁、或Al2(OH)nCl6-nm聚氯化鋁。 混凝劑的作用機(jī)理也是比較復(fù)雜的，一般認(rèn)為主要有 吸附作用：當(dāng)氫氧化鋁形成膠體時(shí)，會(huì)吸附水中原有的膠體雜質(zhì)； 中和作用：天然水中的膠體大多帶負(fù)電，混凝劑形成的膠體帶正電； 表面接觸作用；凝絮（礬花）一般在較大顆粒的懸浮物表面形成； 網(wǎng)捕作用：礬花主要是由于氫氧化物的膠體在聚沉過程中相互結(jié)成長鏈，起了橋架作用，組成了許多網(wǎng)眼，在下沉過程中，把懸浮物帶走。影響混凝效果的因素有：水的pH值、混凝劑用量、水溫、水和混凝劑的混合速度、水中的雜質(zhì)、接觸介質(zhì)（泥渣）等。濾池的作用就是過濾，濾池的型式除了上面提到的外，反滲透系統(tǒng)的多介質(zhì)過濾器屬于壓力式濾池。常用的濾料有石英砂、無煙煤、大理石、磁鐵礦等。過濾的原理，一般認(rèn)為有兩種，一是機(jī)械篩分，二是接觸凝聚。三、反滲透系統(tǒng)3.1先了解一下反滲透的概念：a) 滲透現(xiàn)象：當(dāng)把兩種不同濃度的溶液分別置于半透膜（只允許溶劑(水)能過，而溶質(zhì)不能透過的膜叫做半透膜）的兩側(cè)時(shí)，溶劑自動(dòng)地從低濃度的一側(cè)流向高濃度的一側(cè)，這種自然現(xiàn)象叫做滲透。滲透是自發(fā)進(jìn)行的，無需外界的推動(dòng)力。b) 反滲透：當(dāng)在濃溶液上外加壓力（該壓力大于滲透壓）時(shí)，濃溶液中的溶劑就會(huì)通過半透膜流向稀溶液的一側(cè)，這種現(xiàn)象叫做反滲透。3.2二期工程化學(xué)補(bǔ)給水反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力為2 130 t/h，工藝流程為： 氧化劑 凝聚劑 助凝劑 還原劑 經(jīng)凝聚、澄清、過濾后的清水表面式加熱器多介質(zhì)過濾器活性炭過濾器 阻垢劑 旁路-保安過濾器升壓泵反滲透膜組件預(yù)脫鹽水箱預(yù)脫鹽水泵至后續(xù)除鹽系統(tǒng) 對(duì)于電廠化學(xué)容量較大的反滲透系統(tǒng)，一般均選用渦卷式反滲透膜，采用一級(jí)兩段排列，即高壓水首先進(jìn)入第一段反滲透膜組件，第一段膜組件出來的濃縮液進(jìn)入第二段膜組件進(jìn)行再處理，兩段膜組件的滲透液匯集在一起進(jìn)入下一級(jí)系統(tǒng)。系統(tǒng)的出水品質(zhì)要求為：脫鹽率95% ，RO系統(tǒng)水的回收率 75%3.2.1 反滲透膜的分類 反滲透膜的種類很多，分類方法也很多。按膜材料的化學(xué)組成大致可分為：醋酸纖維素膜和芳香族聚酰胺膜（復(fù)合膜）。3.2.2 反滲透給水要求及預(yù)處理反滲透膜對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)要求比較高，一些難溶鹽、金屬氧化物、微粒、膠體、細(xì)菌、氧化性物質(zhì)、有機(jī)物、膠體硅等等都能污染反滲透膜元件，從而縮短了膜的清洗周期和使用壽命。對(duì)給水進(jìn)行預(yù)處理主要內(nèi)容有：顆料物質(zhì)：不允許大于5um的顆粒物質(zhì)進(jìn)入高壓泵及反滲透器，以免損壞膜。一般高壓泵前安裝5um微保安過濾器。在微過濾器前后安裝壓力表，當(dāng)壓差超過一定數(shù)值后，更換濾芯。通常情況下更換周期為13個(gè)月。 SDI（污染指數(shù)）和濁度：對(duì)于不同的原水水源，由于選用的膜通量不同，要求的SDI值也不一樣，一般要求SDI小于5，盡量越小越好，濁度應(yīng)小于0.2NTU（最大允許濁度為1NTU）。當(dāng)SDI值和濁度較大時(shí)，一般在預(yù)處理中加多介質(zhì)過濾器。有機(jī)物： 水中的有機(jī)物對(duì)反滲透膜的影響最為復(fù)雜，有些有機(jī)物的影響不大，而另一些則可能造成膜的有機(jī)物污染，一般來說，當(dāng)水中TOC含量超過3mg/l時(shí)，即應(yīng)考慮進(jìn)行去除。對(duì)于地表水應(yīng)盡量在凝聚澄清過程中去除有機(jī)物，還可采用活性炭過濾進(jìn)一步降低有機(jī)物含量。細(xì)菌：對(duì)于復(fù)合膜，細(xì)菌粘膜會(huì)造成膜的污堵，一般可采取加氯殺菌。除氯：復(fù)合膜抗氯性差，一般不允許有余氯。采取加氯殺菌后，須加亞硫酸鈉或經(jīng)活性炭過濾消除余氯?；钚蕴勘换钚月蕊柡褪Ш螅瑧?yīng)更換新的活性炭。 防垢：膜結(jié)垢是由于給水中的微溶鹽在給水轉(zhuǎn)變?yōu)闈馑畷r(shí)超過了溶度積而沉淀到膜上的，所以必須防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4和CaF2結(jié)垢。防止的常用方法有：加阻垢或者降低系統(tǒng)回收率，避免超過溶度積。 對(duì)于不同的水質(zhì)，其它還需處理的雜質(zhì)有鐵、SiO2等，在這不再敘述。3.2.3反滲透膜的化學(xué)清洗與停用保護(hù)經(jīng)過一段時(shí)期的運(yùn)行后，由于濃差極化等原因，均可使得無機(jī)垢類、膠體微生物、金屬氧化物等沉積在反滲透膜表面，這使得反滲透膜元件透水量下降，鹽透過量增加，影響水處理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。根據(jù)結(jié)垢的種類不同，清洗藥品也不同，常用的藥品有：檸檬酸、三聚磷酸鈉、EDTA溶液及十二烷基磺酯鈉溶液等。在反滲透系統(tǒng)停運(yùn)5天以上時(shí)，為防止細(xì)菌在膜上滋生，應(yīng)進(jìn)行停用保護(hù)。按停運(yùn)時(shí)間的長短保護(hù)分為短期、長期兩種，主要方法是沖洗、排氣及加保護(hù)液等。四、除鹽系統(tǒng) 離子交換樹脂是一種高分子化合物，其結(jié)構(gòu)可分為高分子結(jié)構(gòu)的骨架和活性基團(tuán)。采用離子交換樹脂進(jìn)行除鹽的化學(xué)式為：RH + Na+ RNa + H+ROH + Cl- RCl + OH-樹脂的物理性能有：外觀、粒度、密度、含水率、溶脹性、耐磨性、耐熱性等?；瘜W(xué)性能有：反應(yīng)的可逆性、酸堿性、樹脂的選擇性、交換容量等，其中樹脂的選擇性，陽離子為 Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+NH+ Na+ H+ 陰離子為 Cl- SO42- CO32- SiO32- CO32-與 SiO32-的選擇程序，決定了除二氧化碳器的必要性。 除鹽系統(tǒng)的流程，一期為 陽床脫碳器弱堿陰床強(qiáng)堿陰床混床，二期則少掉了弱堿陰床，因?yàn)橐黄谠O(shè)計(jì)時(shí)沒有反滲透，增加弱堿陰床是為了對(duì)付水質(zhì)惡化時(shí)Cl-、COD的升高。除鹽系統(tǒng)設(shè)備的出水監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)為： 陽床出水 Na+ 100 ug/L 脫碳器出水 游離二氧化碳 5 mg/L 陰床出水 DD 5 us/cm SiO2 100 ug/L 混床出水 DD 0.2 us/cm SiO2 200時(shí)，聯(lián)氨能將金屬的高價(jià)氧化物還原為低價(jià)氧化物，反應(yīng)式為：6Fe2O3 + N2H4 4Fe3O4 + N2 + 2H2O4CuO + N2H4 2Cu2O + N2 + 2H2O所以聯(lián)氨既有防腐作用，又能防止?fàn)t內(nèi)結(jié)鐵垢與銅垢。聯(lián)氨與氧反應(yīng)的速度與程度，與熱力系統(tǒng)中的下列因素有關(guān)：溫度，當(dāng)水溫超過150時(shí)，反應(yīng)速度很快（以秒計(jì)）；在PH=911范圍內(nèi)，反映速度最快；水中聯(lián)氨過剩量越多，則反應(yīng)越快越徹底，但過剩量太多，不僅多消耗藥品，同時(shí)分解不完全的聯(lián)氨將被帶入蒸汽中，所以一般給水中聯(lián)氨的加入量為1050毫克/L，相應(yīng)的過剩量為1030毫克/L。聯(lián)氨的水溶液呈弱堿性，在沒有催化劑的情況下，分解速度取決于溫度，在250時(shí)，分解速度高達(dá)每分鐘10%，其分解反應(yīng)為：3N2H4 = N2 +4 NH3另外，聯(lián)氨有揮發(fā)性、有毒、易燃燒，是可疑的致癌物質(zhì)，工作中應(yīng)注意防護(hù)。氨：加氨的目的是為了防止因系統(tǒng)中游離CO2的存在使得PH過低而引起酸性腐蝕。實(shí)驗(yàn)證明，碳鋼在水的PH值為1011的范圍內(nèi)，腐蝕速度最低，黃銅則為5.68，綜合上述兩個(gè)情況，亞臨界機(jī)組給水PH一般控制在9.09.4。NH3和CO2都是揮發(fā)性物質(zhì)，在熱力系統(tǒng)流程中，由于它們?cè)跉庖簝上嘀蟹峙湎禂?shù)不同，所以在熱力系統(tǒng)各個(gè)部位中NH3和CO2的比值不一樣，大致情況是：在熱力系統(tǒng)除氧中，被除去的NH3比CO2少，所以出水PH比進(jìn)水高。凝汽器中凝結(jié)水的PH值要比過熱蒸汽高，因?yàn)槌槠鞒樽叩腃O2比NH3多。在加熱器中，因疏水中NH3多，蒸汽中CO2多，所以疏水的PH值比進(jìn)汽高，而汽相的PH值比進(jìn)汽低。所以用NH3處理時(shí)，會(huì)出現(xiàn)某些部位NH3過多，另一些部位NH3過少的矛盾，因此不能將NH3處理作為解決給水含有游離CO2的唯一措施，而應(yīng)首先盡可能降低給水中碳酸化合物的含量。給水N2H4 和NH3加，以前一般加在除氧器下降管上，現(xiàn)在一般采用兩點(diǎn)加入法（我廠二期就采用這種方式），分別加在凝結(jié)水精處理出口和除氧器下降管上，其中精處理出口的PH值控制在8.5-9，。6.1.2鍋爐內(nèi)處理 傳統(tǒng)的鍋爐內(nèi)水處理為磷酸鹽處理，其主要是為了防止因泄漏進(jìn)入爐內(nèi)的少量鈣鎂鹽類結(jié)垢，在鍋爐水沸騰狀態(tài)和堿性較強(qiáng)的情況下，加入爐水中的磷酸鹽與爐水中的硬度發(fā)生反應(yīng)： 10Ca2+6PO43+2OH Ca10(OH)2(PO4)6 生成堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，易隨鍋爐排污排出，從而降低了爐水硬度，達(dá)到防垢的目的。高參數(shù)機(jī)組采用磷酸鹽處理一般同時(shí)調(diào)節(jié)爐水的PH值，所以也稱協(xié)調(diào)磷酸鹽處理。這是因?yàn)樵跊]有凝結(jié)水精處理的系統(tǒng)中，凝汽器泄漏使得有機(jī)物進(jìn)入導(dǎo)致爐水PH值降低引起酸性腐蝕，碳酸鹽進(jìn)入導(dǎo)致爐水產(chǎn)生游離NaOH引起堿性腐蝕，反應(yīng)式為：2HCO3 CO2 + H2O + CO32CO32 + H2O CO2 + 2OHHCO3 CO2+ OH4 NaOH + Fe3O4 Na2FeO2 + 2NaFeO2 + 2H2O2NaOH + Fe Na2FeO2 + 2H在正常情況下，在加入Na3PO4的同時(shí)加入Na2HPO4，可以消耗游離NaOH。 磷酸鹽的“隱藏”現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是，當(dāng)溫度超過117，磷酸鹽的溶解度隨溫度升高而降低。所以當(dāng)鍋爐負(fù)荷升高時(shí)，爐水中的磷酸鹽濃度因析出而降低，當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，析出后沉積在爐管上的磷酸鹽又重新被溶解下來。發(fā)生“隱藏”現(xiàn)象時(shí)，也能產(chǎn)生游離NaOH。防止這一現(xiàn)象的方法一是改善鍋爐內(nèi)的燃燒工況，使熱負(fù)荷均勻，防止結(jié)渣而產(chǎn)生局部熱負(fù)荷過高，二是控制爐水中磷酸鹽的濃度。6.1.3閉式水處理閉式水處理主要進(jìn)行加聯(lián)氨處理，為了提高其PH值，也可再加入適當(dāng)?shù)陌薄?.2水、汽質(zhì)量與監(jiān)督6.2.1鍋爐內(nèi)的水汽特性熱力系統(tǒng)中微量雜質(zhì)來源于凝汽器泄漏、系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物、爐內(nèi)加藥藥品中的雜質(zhì)、疏水回收、補(bǔ)給水及精處理帶入、系統(tǒng)設(shè)備的局部檢修帶入等多個(gè)方面。這些微量雜質(zhì)在水汽系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)狀況下的行為比較復(fù)雜，每種雜質(zhì)有其本身的特性，又與其它雜質(zhì)相互的影響，造成系統(tǒng)腐蝕或結(jié)垢。水汽系統(tǒng)常見的腐蝕有： 氧腐蝕 除氧器工作不正常使得給水含氧量升高，導(dǎo)致省煤器直至鍋爐下降管發(fā)生氧腐蝕，在鍋爐停運(yùn)期間，如保護(hù)不當(dāng)，可導(dǎo)致整個(gè)水汽系統(tǒng)發(fā)生氧腐蝕； 沉積物（水垢與水渣）下的腐蝕 在正常情況下，鍋爐內(nèi)金屬表面形成了Fe3O4 保護(hù)膜，一旦該保護(hù)膜被破壞，金屬表面就暴露在高溫的爐水中，非常容易受到腐蝕。引起這一腐蝕的最重要的原因是爐水的PH值不合適，如在MgCl2、CaCl2沉積物下會(huì)積累起H+，產(chǎn)生酸性腐蝕；在爐水中如果有游離NaOH，那么在沉積物下會(huì)因爐水濃縮而形成很高濃度的OH，從而發(fā)生堿性腐蝕。 水蒸汽的腐蝕 在450570之間，蒸汽與碳鋼的反應(yīng)生成Fe3O4，而超過570，則生成Fe2O3，防止的方法是選擇合適的耐熱鋼材。 應(yīng)力腐蝕 鍋爐金屬的應(yīng)力腐蝕有腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕開裂及苛性脆化等不同的類型。腐蝕疲勞是金屬在交變應(yīng)力作用下發(fā)生；應(yīng)力腐蝕開裂是奧氏體鋼在應(yīng)力和侵蝕性介質(zhì)作用下發(fā)生的腐蝕損壞；苛性脆化是指由于游離NaOH的存在，使受腐蝕金屬發(fā)生的脆化。水汽系統(tǒng)中的結(jié)垢按化學(xué)成分可分為：硅酸鹽水垢、鈣鎂水垢、氧化鐵垢、磷酸鹽鐵垢和銅垢，不同部位的水垢，雖然常含有幾種不同的化學(xué)組成，但往往是以某種化學(xué)成分為主。在鍋爐中除了水垢外，還存在著呈懸浮狀態(tài)存在的水渣，水渣的成分比較復(fù)雜，并往往可以二次生成水垢，所以應(yīng)及時(shí)進(jìn)行排污，以消除水渣的影響。常見的水垢情況是： 硅酸鹽水垢（xSiO2yH2O），主要以鋁、鐵的硅酸化合物為主，一般在鍋爐熱負(fù)荷高的部位產(chǎn)生，同時(shí)由于在蒸汽中硅酸的溶解攜帶系數(shù)（溶解能力）最大，在過熱器內(nèi)不會(huì)沉積，而是大量沉積在汽輪機(jī)中。 鈣鎂水垢，鍋爐給水是不容許有硬度的，在沒有精處理裝置的熱力系統(tǒng)中，凝汽器發(fā)生泄漏，就會(huì)帶入鈣、鎂鹽類，即使有精處理裝置的系統(tǒng)，也有可能有鈣、鎂離子漏過，只是通常的檢測(cè)手段測(cè)不出來。該類水垢，在加熱器、省煤器等部位就容易發(fā)生，由于在亞臨界參數(shù)的飽和蒸汽中，鈣、鎂鹽類也有一定的溶解度，所以在汽輪機(jī)中，也會(huì)有微量的沉積。 易溶性鹽類，主要是鈉（鉀）、氨的氯化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽和硫酸鹽等，由于它們易溶的特性，所以一般會(huì)在汽輪機(jī)內(nèi)發(fā)生結(jié)鹽現(xiàn)象。 氧化鐵垢，該類水垢是鐵受到腐蝕后的氧化物，在熱力系統(tǒng)不同的條件下，其形成原因與形態(tài)均不完全相同，比如由沉積物下的腐蝕引起、或者其它金屬腐蝕產(chǎn)物附著在爐管壁上轉(zhuǎn)化成氧化鐵垢等，氧化鐵垢在整個(gè)水汽系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生沉積。 銅垢 給水中的銅離子和氧化銅進(jìn)入鍋爐后，會(huì)在省煤器、汽包底部等處以金屬銅或氧化銅的形態(tài)沉積，由于銅在蒸汽中隨著過熱度的增加溶解度上升，所以在過熱器中不會(huì)沉積，蒸汽攜帶的銅最終在汽輪機(jī)中沉積。另外由于合金鋼、銅合金的使用，給水中還帶來了其它微量金屬，比如Zn、Ni、Cr等，這部分金屬腐蝕產(chǎn)物，現(xiàn)在正漸漸引起我們的注意。針對(duì)上述情況，我們除了確保鍋爐補(bǔ)給水品質(zhì)外，還需通過汽包內(nèi)設(shè)置汽水分離裝置，以及加藥、連續(xù)排污等措施，來獲得清潔的蒸汽。爐水中的雜質(zhì)通過水溶液狀態(tài)進(jìn)入蒸汽中，稱為機(jī)械攜帶；雜質(zhì)因在蒸汽中溶解而攜帶爐水中的雜質(zhì)的現(xiàn)象，稱為溶解攜帶。鍋爐內(nèi)設(shè)置汽水分離裝置的目的主要是減少蒸汽帶水（機(jī)械攜帶），其工作原理一般是利用離心力、粘附力和重力等進(jìn)行汽水分離，影響蒸汽帶水的因素有： 鍋爐壓力越高，蒸汽越容易帶水。 汽包直徑與內(nèi)部汽水分離裝置的效果，汽包直徑小，蒸汽空間高度小，就容易帶水。 鍋爐運(yùn)行工況的影響，汽包水位高，負(fù)荷高，以及鍋爐的負(fù)荷、水位、壓力等參數(shù)變化大，則蒸汽帶水量大。 當(dāng)爐水含鹽量超過某一值時(shí)，蒸汽帶水會(huì)顯著增加（含鹽量大，則爐水粘度大）。 對(duì)于蒸汽的溶解攜帶，是因?yàn)轱柡驼羝膲毫υ礁?，它的性能越接近于水的性能，高參?shù)水蒸汽的分子結(jié)構(gòu)接近于液態(tài)水，也能象水一樣溶解某些物質(zhì)。飽和蒸汽溶解攜帶的特點(diǎn)是： 有選擇性，爐水中常見物質(zhì)在飽和蒸汽中溶解能力的大小，可分為三類，第一類為硅酸（H2SiO3、H2Si2O5、H4SiO4等），其分配系數(shù)（溶解能力）最大；第二類為NaCl、NaOH等，它們的分配系數(shù)較硅酸低很多；第三類為Na2SO4、Na3PO4和Na2SiO3等，它們?cè)陲柡驼羝泻茈y溶。 溶解攜帶量隨壓力的提高而增大6.2.2我廠二期600MW機(jī)組水汽質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)及間隔時(shí)間項(xiàng) 目單 位控 制 標(biāo) 準(zhǔn)時(shí)間間隔備 注啟 動(dòng)正 常(小時(shí))蒸汽氫電導(dǎo)率S/cm10.32鈉g/L2052二氧化硅g/L60202鐵g/L5020查定銅g/L155查定爐水二氧化硅mg/L0.252pH9-102磷酸根mg/L0.3-324氯離子mg/L1必要時(shí)給水氫電導(dǎo)率S/cm0.32pH9.0-9.52二氧化硅g/L202溶解氧g/L3072聯(lián)胺g/L10-508鐵g/L7520查定銅g/L5查定油g/L0.3必要時(shí)硬度mol/L5024凝結(jié)水硬度mol/L1008氫電導(dǎo)率S/cm30.32溶解氧g/L302鈉g/L102發(fā)電機(jī)冷卻水pH7-924硬度mol/L28電導(dǎo)率S/cm1.52銅g/L40查定疏水硬度mol/L5必要時(shí)鐵g/L50必要時(shí)6.2.3水汽劣化處理 6.2.3.1 對(duì)于鍋爐給水、爐水、凝結(jié)水的關(guān)鍵化學(xué)指標(biāo)制定了三級(jí)處理原則，其涵義如下： 一級(jí)處理值為2倍正常值，有雜質(zhì)累積及引起腐蝕的可能性，應(yīng)在72小時(shí)內(nèi)恢復(fù)到正常值。 二級(jí)處理值為2倍一級(jí)處理值，雜質(zhì)累積及腐蝕肯定會(huì)發(fā)生，在24小時(shí)內(nèi)應(yīng)恢復(fù)到正常值。 三級(jí)處理值為大于二級(jí)處理值，經(jīng)驗(yàn)證明腐蝕將快速進(jìn)行，在4小時(shí)內(nèi)應(yīng)停爐。在非正常處理法的每一級(jí)中，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)尚不能恢復(fù)正常，則應(yīng)采取更高一級(jí)的處理方法。在汽包鍋爐中，恢復(fù)正常值的辦法之一是降壓運(yùn)行。凝結(jié)水水質(zhì)異常時(shí)的處理規(guī)定： 項(xiàng) 目 正常值 處 理 值 一 級(jí) 二 級(jí) 三 級(jí) 鈉 (g/L) 10 電導(dǎo)率 (S/cm) 0.3 硬度 (mol/L) 0 2 注：用海水冷卻的電廠，當(dāng)凝結(jié)水中的鈉含量大于400g/L時(shí)，應(yīng)緊急停爐。鍋爐給水水質(zhì)異常時(shí)的處理規(guī)定：項(xiàng) 目正常值處 理 值一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)pH(25)9.09.49.4氫電導(dǎo)率(S/cm)0.65溶氧(g/L)772020鍋爐爐水水質(zhì)異常時(shí)的處理規(guī)定： 項(xiàng) 目 正常值 處 理 值 一 級(jí) 二 級(jí) 三 級(jí)pH 9101010.58.510.5118.08.5 8.0注：當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)異常情況時(shí)，還應(yīng)測(cè)定爐水的Cl-、Na+、電導(dǎo)率、堿度，以便查明原因，采取對(duì)策。6.2.3.2水汽劣化原因及處理 蒸汽品質(zhì)劣化處理劣化現(xiàn)象 原 因 處 理 方 法 蒸汽 SiO2 含量 超標(biāo)1.爐水SiO2超標(biāo)2.汽水分離裝置缺陷或效率低3.鍋爐運(yùn)行工況劇變，減溫水水質(zhì)不良4.爐水pH低、堿度低5.新機(jī)組系統(tǒng)有硅酸鹽雜質(zhì)1.加強(qiáng)排污2.停爐后檢修3.改善運(yùn)行工況，改善堿溫水水質(zhì)4.調(diào)整爐水pH值及堿度5.加強(qiáng)洗硅 蒸汽 鈉含量 超標(biāo)1.爐水含鹽量高2.運(yùn)行工況劇變3.加藥濃度大或速度太快4.減溫水水質(zhì)不良1.加強(qiáng)排污2.改善運(yùn)行工況3.加強(qiáng)排污，調(diào)整加藥情況4.改善減溫水水質(zhì) 爐水水質(zhì)劣化處理劣化現(xiàn)象 原 因 處 理 方 法 爐水pH低或酚酞堿度低于標(biāo)準(zhǔn)1.磷酸鹽加藥量不足2.酸性水進(jìn)入鍋爐3.排污量過大4.給水中混入有機(jī)物5.給水含氨量低1.增大磷酸鹽加藥量2.查明原因，杜絕酸性水來源，向爐水中加NaOH調(diào)整pH3.調(diào)整好排污量4.查明原因，杜絕有機(jī)物增加給水加氨量在適當(dāng)范圍爐水PO43-高于標(biāo)準(zhǔn)1.磷酸鹽溶液濃度太大2.加藥泵出口聯(lián)絡(luò)門沒關(guān)嚴(yán)，使磷酸鹽加入另一臺(tái)鍋爐。3.鍋爐運(yùn)行工況急劇變化，爐水濃縮倍率高4.隱藏磷酸鹽發(fā)生溶解1.稀釋磷酸鹽濃度2.檢查泵出口聯(lián)絡(luò)門開關(guān)是否正確3.調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況，并加強(qiáng)排污4.加強(qiáng)監(jiān)督，增加排污工作爐水PO43-低于標(biāo)準(zhǔn)1.磷酸鹽溶液濃度低2.溶液箱無藥液或加藥泵不上藥3.泵的出口聯(lián)絡(luò)門不嚴(yán)或開錯(cuò)4.凝汽器泄漏嚴(yán)重，凝結(jié)水處理不好，造成給水硬度大5.排污量太大6.鍋爐運(yùn)行工況發(fā)生劇變產(chǎn)生磷酸鹽暫時(shí)消失現(xiàn)象1.加大磷酸鹽濃度2.查明原因，消除缺陷3.檢查泵的出口聯(lián)絡(luò)門是否關(guān)嚴(yán)，開的是否正確4.凝汽器進(jìn)行查漏、堵漏，增大加藥量5.減少排污量6.調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況，防止磷酸鹽暫時(shí)消失現(xiàn)象爐水pH值急劇下降PO43-基本正常1.酸性水進(jìn)入鍋爐2.凝汽器發(fā)生泄漏1.迅速查明酸性水的來源，杜絕酸性水進(jìn)入鍋爐2.加強(qiáng)定排和開大連排3.向爐內(nèi)加NaOH和Na3PO4混合液，使?fàn)t水pH盡快恢復(fù)正常4.聯(lián)系有關(guān)部門對(duì)凝汽器捉漏 給水水質(zhì)劣化的處理劣化現(xiàn)象 原 因 處 理 方 法給水渾濁1.組成給水的凝結(jié)水、疏水、補(bǔ)給水渾濁2.給水中含油類3.給水管道系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重1.查明原因，消除渾濁水2.查明油類來源，進(jìn)行消除3.加強(qiáng)給水pH調(diào)整，搞好防腐工作給水硬度大1.凝汽器泄漏，凝結(jié)水精處理混床過度失效，機(jī)組啟動(dòng)初期2.疏水硬度大3.除鹽水硬度大1.凝汽器堵漏2.將疏水排掉3.查明原因，立即消除給水pH不合格1.酸性水進(jìn)入給水中，使pH值下降2.加氨處理不當(dāng)3.凝結(jié)水pH低4.所取樣品溫度超標(biāo)1.檢查給水水質(zhì)，消除酸性水來源2.調(diào)整加氨量3.按凝結(jié)水pH低處理4.調(diào)整取樣水溫在25左右給水含氨量超標(biāo)1.加氨量濃度大2.加氨泵行程過大1.調(diào)整氨液 的濃度2.調(diào)整氨泵行程 給水 溶解氧 不合格1.除氧器運(yùn)行不正常2.除氧器內(nèi)部有缺陷3.給水泵入口側(cè)不嚴(yán)，有空氣漏入4.除氧器排氣不足5.取樣管不嚴(yán)，漏入空氣6.給水加聯(lián)胺不足1.通知汽機(jī)調(diào)整除氧器運(yùn)行工況2.檢修除氧器3.查明原因，進(jìn)行密封4.汽機(jī)調(diào)整除氧器排氣門5.檢查取樣器，消除漏氣6.增加聯(lián)胺加藥量給水含銅、鐵量超標(biāo)1.機(jī)組啟動(dòng)初期，水汽系統(tǒng)含銅、鐵較高2.疏水含鐵、銅較高3.給水系統(tǒng)腐蝕1.進(jìn)行換水，增加排污量2.查明含鐵、銅高的疏水將其排掉3.加強(qiáng)氨化處理，做好防腐工作給水SiO2高1.凝結(jié)水SiO2高2.凝結(jié)水除鹽混床失效3.高加投入時(shí)，疏水不合格1.按凝結(jié)水SiO2高處理2.停運(yùn)失效混床，切換備用混床3.加強(qiáng)排污換水給水陽交換電導(dǎo)率高1.凝結(jié)水水質(zhì)差2.凝結(jié)水精處理混床失效3.高加投入，疏水引起1.凝結(jié)水100%處理，并查明凝結(jié)水水質(zhì)差的原因并處理2.切換備用混床3.加強(qiáng)鍋爐排污換水 凝結(jié)水水質(zhì)劣化的原因及處理劣化現(xiàn)象 原 因 處 理 方 法pH低不合格1.凝汽器泄漏2.補(bǔ)給水送出酸性水3.給水加氨量不足1.凝汽器查漏、堵漏2.查找補(bǔ)給水處理的問題3.調(diào)整給水加氨量凝結(jié)水有硬度1.凝汽器泄漏2.生水漏入系統(tǒng)中1.查漏、堵漏2.凝結(jié)水100%處理3.協(xié)助有關(guān)人員查找生水源凝結(jié)水含氧量大1.凝汽器泄漏2.凝汽器真空部分不嚴(yán)密漏氣3.凝結(jié)水泵漏入空氣4.高速混床系統(tǒng)漏入空氣或壓縮空氣5.取樣系統(tǒng)漏氣6.凝汽器過冷度太大1.查漏、堵漏2.查漏、堵漏3.檢修消除漏氣之處4.查漏、堵漏、消除漏氣之處5.查找取樣系統(tǒng)6.調(diào)整過冷卻度凝結(jié)水渾濁1.凝汽器泄漏2.疏水系統(tǒng)長期停運(yùn)后投運(yùn)1.匯報(bào)值長，查漏、堵漏2.聯(lián)系值長確認(rèn)疏水源，凝汽器放水換水 凝結(jié)水SiO2 Na不 合格1.凝汽器泄漏2.生水滲入系統(tǒng)中3.補(bǔ)給水水質(zhì)不合格4.蒸汽品質(zhì)不佳1.聯(lián)系值長，協(xié)同有關(guān)人員處理2.聯(lián)系值長，協(xié)同有關(guān)人員處理3.查找補(bǔ)給水處理的原因及處理4.調(diào)整蒸汽品質(zhì) 疏水水質(zhì)劣化處理劣化現(xiàn)象 原 因 處 理 方 法疏水硬度不合格生水漏入疏水系統(tǒng)查明漏入生水水源，加以消除或排掉疏水含銅鐵量高1.含銅鐵量高的疏水進(jìn)入疏水管2.疏水管嚴(yán)重腐蝕1.將含銅鐵量高的疏水排掉2.檢修進(jìn)行防腐工作 內(nèi)冷水水質(zhì)劣化處理劣化現(xiàn)象 原 因 處 理 方 法內(nèi)冷水含銅大小混床樹脂失效更換樹脂內(nèi)冷水電導(dǎo)率超標(biāo)小混床樹脂失效1.更換樹脂2.適當(dāng)換水6.3洗硅與鍋爐的熱化學(xué)試驗(yàn)6.3.1 洗硅是新機(jī)組或大修后機(jī)組啟動(dòng)中，為了清除系統(tǒng)中的沙塵泥土、保溫材料粉塵等污染物，保證蒸汽品質(zhì)符合規(guī)程的要求，防止汽輪機(jī)葉片上產(chǎn)生SiO2沉積而進(jìn)行的。由于在高壓條件下，蒸汽中硅酸鹽化合物的選擇性攜帶系數(shù)是隨鍋爐壓力升高而明顯增大，如在11MPa時(shí)選擇性攜帶系數(shù)為1%，在18MPa時(shí)達(dá)到8%。一般洗硅從10MPa開始（根據(jù)機(jī)組電負(fù)荷控制的不同而稍有不同），波浪式的升壓、降壓，通過爐水排污和凝結(jié)水精處理，逐步減少水、汽系統(tǒng)中硅化合物的含量，使?fàn)t水硅含量達(dá)標(biāo)，從而保證蒸汽的SiO2含量符合要求。6.3.2 鍋爐熱化學(xué)試驗(yàn)的目的，是為了尋求獲得良好蒸汽品質(zhì)的運(yùn)行條件。因?yàn)殄仩t的蒸汽品質(zhì)，受到鍋爐結(jié)構(gòu)和運(yùn)行工況等許多因素的影響，通過熱化學(xué)試驗(yàn)，來查明鍋爐爐水水質(zhì)、負(fù)荷及負(fù)荷變化速度、汽包水位等運(yùn)行條件對(duì)蒸汽品質(zhì)的影響。鍋爐的熱化學(xué)試驗(yàn)一般只在新投運(yùn)的機(jī)組，或鍋爐主要結(jié)構(gòu)及鍋爐運(yùn)行方式有很大變化的機(jī)組，或已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過熱器和汽輪機(jī)積鹽，需要查明蒸汽品質(zhì)不良的原因時(shí)，才進(jìn)行的。6.4 鍋爐的化學(xué)清洗和停爐保護(hù)6.4.1鍋爐的化學(xué)清洗新建鍋爐的化學(xué)清洗，主要是清除制造及安裝過程中產(chǎn)生的氧化皮、沙子、塵土、保溫材料和設(shè)備涂覆的防護(hù)油脂等物質(zhì)。運(yùn)行鍋爐的化學(xué)清洗，主要清除的是運(yùn)行過程中產(chǎn)生的水垢、金屬腐蝕物等沉積物，它需通過割管分析沉積物的類型來選擇清洗劑。新建鍋爐化學(xué)清洗的范圍較廣，除了鍋爐本體外（省煤器、水冷壁、汽包等），還應(yīng)考慮清洗爐前系統(tǒng)和過熱器。運(yùn)行鍋爐一般只進(jìn)行鍋爐本體水汽系統(tǒng)的化學(xué)清洗。化學(xué)清洗一般的步驟是：水沖洗 堿洗 酸洗 漂洗 鈍化。根據(jù)清洗液的不同，也可以是多個(gè)步驟一塊進(jìn)行?；瘜W(xué)清洗的藥劑主要有：鹽酸：以酸洗鐵的氧化物為主，對(duì)硅酸鹽的溶解能力稍差，并且不能清洗由奧氏體鋼制造的設(shè)備；氫氟酸：對(duì)于鐵及硅酸化合物的溶解能力都很強(qiáng)；檸檬酸：對(duì)鐵氧化物的清洗能力強(qiáng)，由于是弱酸，對(duì)金屬的腐蝕性相對(duì)較輕；乙二胺四乙酸（EDTA）：對(duì)于除硅垢外的其它結(jié)垢都有很好的溶解能力，并且清洗時(shí)間短，清洗鈍化一次完成。在化學(xué)清洗過程中，除了起主要作用的清洗劑外，為了減緩清洗劑對(duì)金屬的腐蝕，還需在清洗溶液中加入緩蝕劑；為了加速沉積物的溶解或防止氧化性離子對(duì)金屬的腐蝕，還應(yīng)加入某些添加劑。在酸洗過程中，金屬表面處于活性狀態(tài)，采用鈍化劑就是將其轉(zhuǎn)化為鈍化狀態(tài)，抑制金屬的腐蝕發(fā)生，常用的鈍化劑有NaNO2、N2H4、NaNO2、磷酸鹽等。6.4.2鍋爐的停爐保護(hù)產(chǎn)生鍋爐停用腐蝕的主要是由于金屬表面潮濕、與大氣接觸而導(dǎo)致氧腐蝕。防止的原則是：隔絕空氣；保持金屬表面干燥；在金屬表面形成保護(hù)膜；浸泡在含有除氧劑或其它保護(hù)劑的水溶液中。根據(jù)上述原則，常用的鍋爐停用保護(hù)方法有： 熱爐放水余熱烘干法； 熱爐放水負(fù)壓抽干法； 沖氮保護(hù)法； 充防護(hù)保護(hù)液-氨和聯(lián)氨滿水法； 保持水壓法； 蒸汽壓力法。在實(shí)際使用過程中，可根據(jù)停爐時(shí)間的長短選擇合適的方法，也可同時(shí)采用兩種或兩種以上的方法一起使用。事實(shí)上，在停爐期間，除了鍋爐外，整個(gè)水汽系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、高低加、除氧器等，都需進(jìn)行保護(hù)。我廠現(xiàn)在一般停爐保護(hù)的方法是在停爐前加入十八烷基胺（十八胺），分子式為CH3（CH2）16CH2NH2，它在一定的濃度及溫度下，能在碳鋼表面形成致密的保護(hù)膜，最佳成膜溫度為220。附：加氧處理 向鍋爐給水中加入適量的氧（氧氣或過氧化氫），或同時(shí)加入少量的氨，進(jìn)行鍋爐給水水質(zhì)調(diào)節(jié)處理，以防止熱力設(shè)備腐蝕和結(jié)垢的一種技術(shù)措施。根據(jù)鍋爐給水中加氨與否（控制給水pH值），加氧處理一般分為中性水處理和聯(lián)合水處理兩種形式。 與以往鍋爐給水必須除氧的概念不同，采用加氧處理時(shí)，鍋爐給水中要加入適量的氧。這是因?yàn)閮烧咴诜乐篃崃υO(shè)備腐蝕和結(jié)垢的機(jī)理不同。鋼材在除氧的堿性高純給水中，表面上形成的為波紋狀的黑色磁性Fe3O4保護(hù)膜，以防止鐵的腐蝕。而鋼材在有氧的中性（或微堿性）高純給水中，表面上形成的為平整的黑色Fe2O3和Fe3O4雙層氧化鐵保護(hù)膜。一方面，外層的紅棕色高價(jià)氧化鐵（Fe2O3）在水