电厂水处理课件 48页

热力发电厂热力系统锅炉、汽机及其附属设备。热力设备锅炉的省煤器、水冷壁、过热器、汽轮机、各种加热器、除氧器和凝汽器等，统称为热力设备。工质水和蒸汽是热力设备中的工质，在热力设备中作水汽循环运行。水汽循环z水进入锅炉吸收热量，变成蒸汽，蒸汽导入汽轮机，经汽轮机做功后的蒸汽被冷凝成水，称为凝结水；水经过各种加热器、除氧器和给水泵等设备后再进入锅炉。电力用水------水汽循环\n超临界机组水汽循环系统主要流程过热蒸汽生水补给水凝结水冷却水冷却水排汽锅炉高压加热器除氧器补给水处理设备2凝汽器冷却水泵凝结水泵给水泵汽轮机发电机给水凝结水精处理设备低压加热器\n补给水处理系统补给水预处理预脱盐深度脱盐z原水除去水中悬浮物、胶体物质和部分有机物。除去水中胶体物质和有机物。除去水中盐类、，溶解气体CO2、O2。混凝沉淀（澄清）及过滤处理。水经混凝沉淀（澄清）处理后，浊度ZD<10FUT，能满足工业用水要求。再经过滤处理，ZD<2~5FUT，能满足后续除盐处理进水水质的要求。膜分离法：超滤+反渗透超滤去除水中的有机物和各类胶体。反渗透脱盐率一般大于95％，可将离子交换器的负荷减轻到5％以下。离子交换法：复床+混床复床出水水质：H交换器，Na+<400μg/L，一般控制在100~200μg/L。OH交换器，电导率<5μS/cm（其后串有混床时电导率<10μS/cm），或SiO2<100μg/L混床出水水质：电导率<0.2μS/cm，pH接近中性，含硅量(以SiO2计)<20μg/L。\n工质损失原因z热力系统某些设备的排汽放水、管道阀门的漏汽漏水、水箱等设备的溢流或热水蒸发。凝汽式机组损失较小。供热机组汽水损失较大。送出去的蒸汽往往大部分或全部不能收回。工质补给用来补充热力系统水汽损失的水称作补给水。凝汽式机组补给水水量为蒸发量的2%~4%供热机组补给水水量为蒸发量的40%~50%给水组成送进锅炉的水称作给水。凝汽式机组给水组成：凝结水、补给水供热机组给水组成：凝结水、补给水、供热用汽返回水\n汽水品质不符合规定，则可能导致以下危害zjianda。（1）热力设备结垢如果进入锅炉的水中有易于沉积的杂质，运行过程中会发生结垢现象，极易在热负荷高的部位生成，热阻升高导致金属壁温度过高，而发生局部变形、鼓包，甚至爆管；降低锅炉热效率。锅炉给水中的硬度盐是造成结垢的主要物质。对于高参数大型锅炉，由于给水中硬度已全部消除，故形成的垢主要是铁的沉积物。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，汽机热效率和出力下降。火力发电厂中水处理的重要性\n（2）热力设备腐蚀水质问题会引起金属腐蚀。易于发生腐蚀的设备有给水管道、各种加热器、省煤器、水冷壁、过热器和凝汽器等。腐蚀不仅会缩短设备本身寿命，而且腐蚀产物转入水中后，水中杂质增多，加速结垢进程，结成的垢又进一步加剧炉管的腐蚀，形成恶性循环。如果腐蚀产物被蒸汽带入汽机中并沉积下来，将严重影响汽机安全和经济运行。\n（3）过热器和汽轮机内积盐水质问题引起锅炉产生的蒸汽不纯，蒸汽带出的杂质沉积在蒸汽通过的各个部位，如过热器和汽轮机，这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高甚至爆管。汽轮机内积盐会大大降低其出力和效率。特别是高温、高压的大容量汽机，高压部分的蒸汽流通截面积很小，少量的积盐也会大大增加蒸汽流通阻力，使汽机效率降低。当汽机内积盐严重时，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。\nz根据电厂用水所含杂质不同将水分为：原水：原水就是锅炉的水源水。通常包括地表水和地下水。给水：直接进入锅炉供锅炉蒸发或加热的水称为锅炉给水。补给水：生水经过各种水处理工艺处理后补充锅炉汽水损失的水称为补给水。生产回水或凝结水：蒸汽的热能被利用后，所回收的冷凝水通常称为生产回水或凝结水。炉水：锅炉体内加热或蒸发系统中流动着的水称为炉水或称锅水。排污水：由于炉水经相当长时间循环运行，水中的微量杂质被浓缩，为保证炉水的质量，必须排污，这就是排污水。冷却水：用作冷却介质的水称为冷却水。\n1.3   电厂用水水质指标(1）z悬浮物和浊度，悬浮物是指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物，可以通过重量法测定，由于方法很麻烦，在实际中常采用测浊度的方法来衡量悬浮物和胶体物质的含量。\nz浊度的单位FTU单位表示的浊度所用仪器是普通的分光光度计的原理，所用的标准浊度溶液是福马肼溶液。NTU是用透射仪测定的浊度单位，所用的标准浊度溶液也是福马肼溶液。JTU是用硅藻土作标准浊度溶液的，所用仪器同FTU。这三种浊度单位表示的浊度对于同一种有浊度的溶液来说差别不大。\n1.3   电厂用水水质指标(2）含盐量、溶解固形物和电导率z含盐量有两种表示方法其一是将水中全部阳离子（或全部阴离子）按基本单元为带一个电荷的粒子的量相加，按mmol/L计；另一种是将水中各种阴、阳离子的质量含量全部相加，按mg/L计。电导率是指水导电能力大小的指标，单位是S/cm。溶解固形物是水中有机物和矿物残渣的总和。\n1.3   电厂用水水质指标(3）z硬度及其单位硬度：硬度的定义式为：YD=[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]①量浓度(mol/L)C(1/2CaCO3)mol/L②ppm（mg/L），1mg/LCaCO3称为1ppm硬度。③水的硬度可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度\nz例1.1某水分析结果为：Ca2+的浓度为60.0mg/L;Mg2+的浓度为24.3mg/L,求硬度。解：1/2Ca2+和1/2Mg2+的摩尔质量分别为20g/mol和12.15g/mol。YD=（60/20+24.3/12.15）mmol/L=5.0mmol/L\n1.3   电厂用水水质指标(4）碱度和酸度碱度表示水中能接受H+的一类物质的量，碱度的计量单位为mmol/L，在水中碱度主要是OH-、1/2CO32-、HCO3-。天然水中的碱度主要HCO3-。酸度表示水中能接受OH-的一类物质的量，在水中酸度主要有各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中的酸度主要是H2CO3。\n碱度（JD）：酸与各种碱度离子的三个反应是：OH-+H+=H2OCO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2根据所加指示剂不同，碱度又可分为甲基橙碱度(JD甲)和酚酞碱度(JD酚)。加酚酞指示剂时只能完成上述两个反应；加甲基橙指示剂时三个反应全部完成。称(JD甲)为全碱度。在实际的滴定分析中往往是先加酚酞指示剂，滴至终点pH约为8.2，再加甲基橙指示剂继续滴至终点pH值为4.2。此时的总碱度应为(JD全)=(JD)甲。\n**酸碱指示剂HIn表示石蕊HIn⇔H++In红蓝\n炉水中基本上不存在HCO3-，因为在高温高压下HCO3-→CO32-+H2O+CO2↑CO32-+H2O→2OH-+CO2↑当氢氧根和碳酸氢根共存时，相互作用发生以下反应：HCO3-+OH-→CO32-+H2O所以炉水中的碱度主要是CO32-、OH-。生水中的碱度主要是HCO32-。\n（5）有机物与化学耗氧量：表示水中有机物及还原性物质含量的一项指标。COD的测定就是利用有机物可氧化这一特性，在一定的条件下，用一定的强氧化剂与水中各种有机物及亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等作用，然后将所消耗的氧化剂的量，计算折合成氧的质量浓度，称为化学耗氧量，单位以mg/L来表示。1.3   电厂用水水质指标\n1、碱度与硬度1.4水质指标间的关系z①YD>JD：这种水称为非碱性水，钙、镁离子将首先与HCO3-形成碳酸盐硬度（YDT），剩余硬度离子即钙镁离子与SO42-、CI-等其它阴离子形成非碳酸盐硬度（YDF）。②YD=JD：在这种水中，钙、镁离子全部与HCO3-形成碳酸盐硬度。既没有非碳酸盐硬度也没有剩余碱度。③YDKs，设c(OHˉ)=xc(Cr3+)·c(OHˉ)3=0.010x3>6.3×10-31，得x>4.0×10-10mol·dm-32)7.7×10-5x3≧6.3×10-31,解得x≧2.0×10-9mol·dm-3pOH=–lgc(OHˉ)<8.7，即pH≧14–8.7=5.3