1、1化学水处理培训教材邢立海2化学基础知识水的混凝、沉淀处理水的预处理热力设备停、备用防腐保护水汽监督除盐处理3第一章化学基础知识 火力发电厂的生产过程是一个能量转换过程，它是利用燃料所蕴藏的化学能，通过燃料变成热能传给锅炉中的水，使水转变成具有一定压力和温度的蒸汽，导入汽轮机，在汽轮机中做功，将热能转变为机械能，汽轮机转子带动发电机转子一起高速旋转，将机械能转为电能送至电网。水在电力生产中担负着传递能量的作用。一.水的概述1.水在火电厂的应用 水进入锅炉后，吸收燃料放出的热，转变为具有一定压力、温度的蒸汽，送入汽轮机中膨胀做功，使汽轮机带动发电机转动，做完功向蒸汽排入凝汽器被冷却后变为凝结水，
2、通过凝结水泵送至低压加热器，加热后送入除氧器，再由给水泵送至高压加热器，给省煤器进入锅炉汽包，这就是发电厂水汽循环系统。在热力发电厂中，由于水质不良，造成的危害：2.水汽循环系统3.水处理的重要性热力设备结构，如果进入锅炉或进入其他热交换的水质不良，则运行一段时间后，在和水接触到受热面上，会造成固体附着物，这种现象称为结垢，形成水垢后，容易造成结垢部位的金属管壁温度过高，造成超温爆管，降低发电厂的热经济性，增加燃料、消耗。4化学基础知识-热点设备的腐蚀：发电厂热力设备的金属经常和水接触，如水质不良：则会引起金属腐蚀，缩短设备使用寿命。过热器和汽轮机积盐，水质不良会使锅炉不能产生高纯度的蒸汽，随
3、蒸汽带出的杂质会沉积在蒸汽通过的各个部位，形成积盐。积盐容易造成汽轮机效率过低，增加蒸汽流通阻力，自动主气门及调门卡涩，造成过热器爆管等。水在火力发电厂水汽循环系统说经历的过程不同，水质常有较大的区别，因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称：分别是、原水（或生水）、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、疏水和冷却水。44：电厂用水的类别 原水：也称为生水，是未经任何处理的天然水（如黄河水、地下水）它是电厂各种用水的来源。锅炉补给水：原水经过各种水处理工艺净化处理后，用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给水，即除盐水。给水:送进锅炉的水称为给水。给水主要是由凝结水和锅炉补给水组
4、成。锅炉水:在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水，简称为炉水。锅炉排污水：为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，用排污的方法排出一部分炉水，这部分排出的炉水称为锅炉排污水。凝结水：蒸汽在汽轮机中做功后，经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水，它是锅炉给水的主要组成部分。疏水：进入加热器的水蒸汽将给水加热后，这部分冷却下来的水，以及机组停运时，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水，都成为疏水。5化学基础知识-在水处理过程中，还有所谓清水、软化水、除盐水和自来水5 常用的化学名词溶液：一种物质分散在另一种物质中的体系称为分散体系，均一的分散体系叫做溶液。溶液中被分散的物质叫做溶质，用以分散溶质的物质叫做熔剂。若
5、将少量NaCL溶于水中，搅拌NaCL就很快溶于水中，其中CaCL叫做溶质，水就叫熔剂。溶液中溶质的含量：a.用溶液的质量占全部溶液（溶质于熔剂）质量的比值来表示溶液中溶质的含量，叫做质量分数。如以百分数表示，则称为百分含量。b.用单位体积或单位质量溶液中含有溶质质量表示含量。在工业上有时用1L溶液中含有溶质的质量（g/L.mg/L.ug/L)对以水为熔剂的稀释液，1L水的质量等于1KG，在这种情况下，上述含量单位与g/KG.mg/KG.ug/KG可看作相等的。冷却水：用作冷却介质的水称为冷却水。主要指用作冷却作功后的蒸汽冷却水。6化学基础知识-c.物质的量 物质的量的单位为摩尔，符号为mol.
6、摩尔还表示的是参与化学反应的基本单元。d.浓度 用1L溶液中所含溶质的物质的量表示溶液中溶质的量，叫做物质的量浓度，或简称浓度（摩尔浓度、mol/L)电离 a.电解质：物质在于干燥时不能导电，而在水溶液中或在加热熔融状态下却能导电，此类物质叫做电解质，如无机盐、CaL、NaOH等。b.非电解质：物质在干燥时和其溶液匀不能导电，此类物质叫做非电解质。如酒精，石蜡等。电解质溶解水后所以能导电是因为在水分子作用下，电解质离解为带正电和负电的离子，它们能在水中自由移动，这种过程叫做电离。水的电离，PH值 水是一种极弱的电解质，它只能微弱的电离出H+和OH-，H2=H+H-因为水分子能电离出一个H+和O
7、H-；所以纯水中H+和OH-离子浓度是相等的，在22oC纯水中H+和OH-离子浓度各等于1X10-7mol/L.7化学基础知识-天然水中的杂质是多种多样的，但是一般情况下，它们都是由一些常见的元素组成的酸.碱.盐之类的化合物。由于水处理方法与杂质颗粒的大小有关，在水处理工艺中，我们通常按这些杂质颗粒的大小，分为三类：悬浮物、胶体、溶解物质。1.悬浮物 悬浮物是颗粒粒径约在10-4mm以上的微粒，这些杂质在水中不稳定，很容易除去，水中浑浊现象，都是此类物质造成的。2.胶体 胶体是颗粒粒径在10-6-10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集合体。天然水中的有机胶体多半是由于水中植物或动物肢体的
8、腐烂和分解而生成的，其中主要是腐植物，天然水中矿物质胶体，主要是铁、铝和硅的化合物。3.溶解物质 在水中真溶液状态的物质有离子和分子，其颗粒直径不大于10-6mm,天然水中的溶解物质大都为离子和一些溶解气体。若水溶液中的H+和OH-相等，则此水溶液叫做中性溶液：若H+OH-则叫做酸性溶液：H+10-7则它的PH7,溶液的酸性越强，PH值越小，碱性溶液H+7,溶液的碱性越强，PH值越大。三.天然水中的杂质8化学基础知识-四.水质指标 1.悬浮物悬浮物的量虽然可以用重量法来表示，但操作麻烦，所以常用大致可以表示悬浮物多少的透明度或浑浊度来表示（即浊度）2.溶解盐类 含盐量：含盐量表示水中所含盐类的
9、总和，可以通过水质全分析，用计算法求得：(PH=8.3时.1us/cm=0.74mg/L含盐量）TDS=KXEc25 TDS含盐量单位PPM Ec25是温度校正到25oC的电导率，us/cm(Ec25所有盐类均当成NaCL,不考虑CO2影响）电导率与含盐量的换算关系表：电导率 Ec25 us/cm K 0300 0.50 3004000 0.55 400020000 0.67 4000060000 0.70 6000085000 0.759化学基础知识-蒸发残渣蒸发残渣是表示水中不挥发物质的量。测定方法：取一定体积的过滤水样蒸干，最后将残渣在105-110oC下干燥恒重，单位为mg/L表示 电
10、导率 利用水中离子指示水电导能力的大小的指标称做电导率。当水中各种离子相对量一定时，则离子浓度愈大，其电导率愈大，所以在实际应用中又直接以电导率的反映水中含盐量（如给水、除盐水、蒸汽等）3 硬度硬度是表示水中钙镁离子的含量之和。4 碱度和酸度碱度：表示水中含OH-,CO32-,HCO3-含量及其他一些弱酸盐类量的总和，因为这些盐类在水溶液中都是碱性，不可以用酸中和，所以归纳为碱度，天然水中主要由HCO3-的盐类组成，通常所说的碱度，如不加特殊说明，就是总碱度，即甲基橙碱度，单位为mmol/l10化学基础知识-酸度 酸度是指水中含有能与强碱起中和作用的物质的量。5 有机物和消耗量耗氧量 利用耗氧
11、量来表示有机物多少的原理是基于有机物具有可氧化的共性，通常将重铬酸钾（K2Cr2o7)法则得的耗氧量称为化学耗氧量（CoDcr)生化需氧量 生化需氧量表示用微生物花水中有机物所消耗的氧量，通常用符号BoD表示，单位为mg/LO211第二章水的沉淀处理 将水中杂质转化为沉淀物而折出的各种方法，称为沉淀处理，沉淀处理的内容包括：悬浮物的自然沉降，混凝处理，沉淀软化处理。混凝处理是一种应用广泛的水的沉淀处理方法。因为水的混凝处理关系到许多胶体化学问题，所以在这里先介绍胶体的一般常识。一.胶体化学基础 胶体颗粒越小，在水溶液中受到的来自各个方向的水分子撞击的次数相对来说较少，各撞击力相互抵消的可能性越
12、小，因此它们在水中的不规则的运行，称为布朗运动，胶体在水溶液中不会发生明显的沉降现象。有些胶体在水溶液中不易相互聚集成较大的颗粒，而是呈稳定的分散状态。1.胶体的稳定性 促使水中胶体具有聚集稳定性的原因为：胶体表面带电 胶体表面有水化层 胶体表面吸附有某些促使胶体稳定的物质 2.胶体的亲水性与增水性 胶体表面水化层的形成是由于胶体对水的亲和力。根据这种性能，胶体大致可分为亲水和增水两类。亲水胶体对水有很强的亲和力，而增水胶体对水的亲和力很小。12-3.胶体的脱稳 在水处理过程中，为了除去水中胶体，必须是胶体脱稳，有以下途径：压缩双电层 在水溶液中投加某种电解质，即使它是无关电解质，当加药量达到
13、一定时的数量时，也会发生胶体聚集的现象吸附与架桥 在水中投加可以吸附胶体的链状大分子，则因在一个大分子可以吸附多个胶体，大分子在胶体之间起来架桥作用 二.水的混凝处理网补作用在进行水的混凝处理时，有些胶体的去除，是因为混凝所产生的沉淀物像一个滤网，它们沉降时，将胶体夹带着一起沉淀。1.混凝作用 混凝处理就是在水中投加一种名叫混凝剂的化学药品，这种药品在水中会使微小的颗粒变成大颗粒而下沉。常用的混凝剂为PAC、聚氯化铝，起到最佳架桥作用。水的混凝、沉淀处理13水的混凝、沉淀处理-2.影响混凝的因素 混凝处理的目的是除去水中的胶体和悬浮物，所以水的混凝效果常以生成絮凝体的大小，沉降速度的快慢以及水
14、中胶体和悬浮物残留量的多好来评价。影响混凝效果的因素有很多，因为它包括有电离，分解，形成胶体，吸附和聚沉与许多过程，任何一种干扰这些过程的工作条件都会反映到混凝效果上。水的PH值：用铝盐作混凝剂，最优PH估计于6.57.5之间。混凝剂的用量：最优加药量与水中胶体的量有关，在不同的具体情况下应实验求得最优加药量，然后在运行中再根据实际处理效果加以调整。天然水的最优加药量一般为0.10.5mmol/L 水温：用铝盐作为混凝剂时，水温对混凝效果有很大影响，当水温很低（如低于-5oC)时，产生的凝絮细而松，含水分多，沉降很慢，所以效果差。14-水中杂质：当天然水中含有大量分子较大的有机物时，它们会吸附
15、在胶体表面上，起到保护胶体的作用，使胶粒之间不容易聚集。接触介质：当进行混凝时，如在水中保持一定数量的泥渣层，则不使沉淀过程更完全，沉淀速度加快。泥渣层起到接触介质作用。水和混凝剂的混合速度：水和混凝剂的混合速度关系到混凝剂在水中分布的均匀性和胶体颗粒间的碰撞的机会，故它是影响混凝过程的一个重要因素。搅拌速度最好由快转慢。水中刚加入混凝剂时，需要快速搅拌，因为混凝剂在水中的水羊角和形成胶体的速度非常快，所以要快速搅拌才能生成大量小粒的氢氧化物胶体，并使它迅速地扩散到水的各个部分，及时地和水中杂质起作用。水的混凝、沉淀处理15第三章水的预处理 一.水的过滤 天然水经过混凝处理后，虽然已经将其中大
16、部分悬浮物除去，从外观上看常常是清澈透明的，但实际上水中免不了残留少量细小的悬浮物颗粒，所以要进一步对悬浮物进行处理，否则，将引起后面设备的污染。1.滤料 用作滤料的物质，应具备以下条件：化学性能稳定，不影响出水水质；机械强度良好，使用中不碎裂；粒度适当。常用的滤料有石英砂、无烟煤。化学稳定性 为了试验滤料的稳定性，可在一定条件下，用中性、酸性和碱性水溶液浸泡各种滤料，以观察此水溶液被污染的情况。机械强度 滤料应有足够的机械强度，以减少因颗粒间互相摩擦而破碎的现象。2.过滤的工艺 粒度：粒度是指粒壮物料颗粒大小的情况。过滤的运行 过滤的运行成循环状况，是有过滤、反洗和正洗三个步骤组成一个周期，
17、当滤料工作到滤层中，截留有多量泥渣时，为了恢复过滤能力，需要将滤层进行冲洗。冲洗的第一步是用快速水流由下向上通过滤层，将滤层截留下的泥渣和因滤料颗粒碎裂而生成的粉末冲走，这称为反洗。第二步是按过滤运行相同的方式通水，只是将不合格的出水排出，这称为正洗，待正洗至出水合格时，可重新投入过滤运行。16-过滤效果 过滤的运行效果通常由两方面评价，一是出水水质，也就是水中残留的悬浮物多少，二是滤层的截污能力。反洗强度水的预处理 滤速 水流通过滤层的真流速应该是水在滤料的颗粒与颗粒之间孔隙中的流速。反洗水流速的大小可用反洗强度来表达，通常按每秒内流过每平方米过滤截面的反洗水量来表示。3.双介质过滤器双介质
18、过滤器结构a 进水装置：是用来送入需过滤的水，有时兼起反洗排水的作用。b 配水装置：是用来安置滤料，排出经过滤的水和送入反洗用水。常用的配水系统有：配水帽式、滤布式和沙砾式等。运行：过滤器的运行流速约810m/h。过滤器的反洗条件a.过滤器大修前和大修后要进行大反洗。b.长期备用时要定期进行冲洗，由长期备用转为运行时，要进行大反洗。c.过滤器进、出口压差0.05MP时，设备应停运进行反洗，至出水合格。d.过滤器出水浊度应3mg/L，否则要进行反洗。17-a.无论自动、手动反洗过滤器，都必须开空气门、正洗排水门。b.为保证反洗效果及防止滤料跑出，反洗水泵出口压力严格控制在0.30MP。c.反洗时
19、运行人员必须在现场观察阀门动作情况及反洗是否跑料，反洗流量应严格控制在200-230m3/h。二.超滤装置1.工艺原理 超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而水中体积大于膜表面微孔径的物质如悬浮颗粒、胶体、蛋白质、微生物和大分子物质则被截留在膜的进水侧，成为浓缩液，实现对水的的净化和分离的目的。过滤精度在0.0050.1m。过滤器的反洗注意事项水的预处理2.超滤装置的构成通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。18-1.脱盐原理
20、反渗透装置就是采用半透膜的原理，利用高压泵将原水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子，由于反渗透膜的孔径大都1010-10m（10A），所以它同时能滤除各种细菌、病毒，获得高质量的纯水。2.反渗透装置组成 反渗透由预处理、高压泵和膜组件、膜化学清洗系统构成，其中，高压泵和膜组件是反渗透最重要的部分。3.反渗透的低压冲洗：反渗透启动前冲洗反渗透不少于5min,停运时冲洗时间不少于15min。三.反渗透装置水的预处理 4.反渗透操作注意事项 启动高压泵之前，检查高压泵进出口阀是否开启。高压泵出口电动慢开门故障的情况下，严禁启动反渗透高压泵。严禁反渗透装置在产水门、浓水门关闭的状态下
21、运行，否则会损坏膜。严禁反渗透系统在入口压力低于0.15MPa和高压泵出口压力高于1.6MPa情况下运行。严禁反渗透装置在每段压差大于0.6MPa的情况下运行。严禁反渗透系统在入口PH值超出2-11的情况下运行。严禁反渗透系统在入口温度超出1535的情况下运行。保安过滤器的进出口压差大于0.1MPa的情况下，必须更换滤芯。19-为了保护反渗透装置长期正常运行，给予水预处理是极其重要的，预处理越完善，冲洗和化学清洗的次数就越少，但无论预处理多么完善，在长期运行过程中，水中存在的各种污染物总会在膜表面上积累，从而使装置的进出口压差上升，产水量减少，同时脱盐率也下降，为此，除日常启、停反渗透装置及定
22、时低压冲洗外，还需要进行化学清洗。清洗条件：正常压力下，淡水流速降到额定流速的10%15%；为保证温度不变时产水流速恒定，给水压力增加10%15%；产水量降低了10%15%，盐透过率增加了10%15%；某段的压降明显增加；（以上几条均在相同操作条件下比较，每次清洗后重新设定初始值）装置连续运行56个月时；装置需长期停运，用甲醛溶液保护前。膜污染物随水源的不同有很大的差别，积累的污染物通常有胶体、混合胶体、金属氧化物、微溶盐和细菌残骸等的一种或几种，在对膜进行清洗前，最好是对膜表面的污染物进行实验室分析，如无此条件，则应根据装置性能下降的特征，对污染物进行初步判断，选择相应的配方和清洗工艺。4.
23、反渗透膜的化学清洗水的预处理20-短期停运（7天以内）：每天进行12h保护性运行，然后进行低压冲洗。长期停运（超过7天）化学清洗反渗透膜，并漂洗干净；用PH值为57反渗透产水，配制0.1-1%浓度的甲醛溶液冲洗，至浓水排放的溶液中含0.1-1%甲醛；使反渗透组件内充满这种溶液，关闭组件的进水、浓水和产水阀，防止甲醛溶液流失和 5.反渗透的停机保养水的预处理 6.反渗透指标计算方法.反渗透脱盐率的计算方法.反渗透回收率的计算方法 脱盐率=（进水含盐量-产水含盐量）/进水含盐量100%；也可根据进水与产水中导电率的大小来进行估算，即 脱盐率=（进水DD-产水DD）/进水DD100%回收率=（产水量
24、/总进水量）100%即回收率=（产水量）/（产水量+浓水量）100%21第四章化学除盐 一.离子交换树脂结构、性能和概述 离子交换树脂属于高分子化合物，结构比较复杂，大体可分为两部分，一是具有高分子结构形式，称为离子交换树脂的骨架，二是带有可交换离子的基团，（称为活性基团），它们化合在高分子骨架中。离子交换树脂根据其单体的种类可分为苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系，苯乙烯系是我国电力系统应用最广泛的一种。1.离子交换树脂的性能 物理性能 a.外观、颜色、形状：离子交换树脂是一种透明或半透明的物质，依其组成的不同，颜色也各异，苯乙烯系呈黄色，其他为黑色或赤褐色。形状一般均呈球形，树脂呈球状颗粒数占颗粒
25、总数的百分率，称为圆球率。圆球率愈大愈好，一般要求在90%以上。b.粒度：树脂颗粒的大小对水处理的工艺过程有较大影响，颗粒的大交换速度慢，颗粒小水通过树脂层的压力损失就大。如果各个颗粒的大小相差很大，则对水处理工艺过程是不利的，这首先是小颗粒堵塞了大颗粒间的孔隙，水流不均和阻力增大。其次，在反洗时，流速过大会冲走小颗粒树脂，而流速过小，又不能松动大颗粒。用于水处理的树脂颗粒粒径一般为：0.31.2mm。c.密度：离子交换树脂的密度是水处理工艺中的实用数据，可用来计算设备中树脂的装载量。d.含水率：是指它在潮湿空气中所保持的水量，它可以反映交联度和网眼中的孔隙率。树脂含水率愈大，表示树脂的孔隙率
26、愈大，交联度愈小。e.膨胀性：当将干的树脂侵入水中时，其体积常常变大，这种现象称为膨胀性。f.耐磨性：交换树脂在运行中，由于互相磨轧和胀缩作用，会发生碎裂现象，所以树脂的耐磨性是一个影响其实用性能的指标。22-a.离子交换树脂的可逆性 离子反映是可逆的。例如：但含有硬度的水通过H型离子交换树脂时，其反应为 2RH+Ca2+R2Ca+2H+当运行失效后，为了恢复离子交换树脂的交换能力，就利用树脂的可逆性，用酸进行再生，以恢复其交换能力，其反应式为 R2Ca+2H+2RH+Ca2+b.酸碱性 H型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂的性能与电解质酸碱相同，在水中有电离出H+和OH-的能力，因此，能
27、力有强弱之分。强酸离子交换树脂在水中电离出H+的能力大，所以它很容易和水中其他各种离子进行交换反应。而弱酸性H型离子交换树脂在水中电离出H+的能力较小，故当水中H+一定量时，就显示不出交换反应。c.中和和水解：离子交换树脂的中和与水解的性能和通常的电解质一样，当水解产物有弱酸或弱碱时，水解度就大。化学除盐 化学性能 d.离子交换树脂的选择性：离子交换树脂吸着各种离子的能力不一，有些离子易被吸着，但吸着后要把它置换下来就比较困难，而另一种离子很难被吸着，但被置换下来却容易，这种性能称为离子交换树脂的选择性。d.离子交换树脂的交换容量：表示其可交换离子的多少。23-1.原理化学除盐 2.混床的操作
28、程序 二.混床 混合离子交换器就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中，在运行前将他们均匀混合，所以可看着是有无数阴、阳树脂交错排列的多级式复床，水中所含盐类的阴、阳离子通过该交换器，则被树脂交换，而得到高度纯水。a.反洗：将阳、阴树脂反洗，使其分层，阴树脂在上，阳树脂在下。b.再生：分别用HCl和NaOH对失效的阳、阴树脂进行体内再生。c.置换：充分利用再生液，按进再生液方式，用水将树脂层内的酸碱液与树脂充分接触后置换出来。d.树脂混合：用压缩空气搅拌阳、阴树脂，使其混合均匀。e正洗：将混合好的树脂用除盐水自上而下清洗，直至排水水质指标合格。f 投入运行：正洗合格后，就可投入运行。g失效
29、：出水水质不合格，或者超过制水量。3.启动前检查：a.系统处于备用状态，各阀门在关闭位置，预脱盐系统运行。b.压力表、流量表完好无损，系统内所有转动设备，应符合启动条件。24-a.进水装置：使进水均匀分布。进入除盐系统的原水中，常含有Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子和SO42-、CL-、HCO3-等阴离子，当水通过强酸性H型树脂层时，水中各种阳离子被吸收，树脂中的H+被置换到水中，当含有H+的水进入阴离子交换树脂时，相应的SO42-、CL-、HCO3-被树脂所吸收，树脂中的OH-被置换到水中与水中的H+结合成水，通过一级除盐，水质要求Sio20.1mg/l,电导率5us/cmb.阴、阳离子交
30、换树脂的再生时，由底部排水装置进入，酸碱再生废液由中排排出。化学除盐 结构：阴、阳离子交换器，组成可分为：进水装置、再生装置、中排装置和排水装置 c.中排装置：设置在阴、阳树脂的的分界面上，用于排泄再生时酸碱废液和冲洗液，中排一般采用支管母管式，支管采用加强型T型绕丝管。d.排水装置：均采用多孔板上装设水帽，多孔板采用钢衬胶。2.一级除盐再生:再生分四个阶段，a.反洗，b.进酸碱；c.置换；d.正洗a.系统处于备用状态，各阀门在关闭位置，预脱盐系统运行。b.压力表、流量表完好无损，系统内所有转动设备，应符合启动条件。.启动前检查：25-每两小时抄表观察阳床出水Na，阴床出水SiO2、出水导电度
31、，混床出水SiO2、Na和导电度，临近失效时增加观察次数。经常检查各表计（泵电流、压力、流量、电导率、硅酸根、钠表）是否正常。经常检查清水箱、超滤水箱、中间水箱、除盐水箱以及中和水池水位是否满水或缺水。流量调整应缓慢进行。化学除盐4.运行维护及注意事项26第五章水汽监督 一.概述 1.水汽监督的目的 通过化学方法分析机组水汽工质中各成份的含量，并利用加药、排污等手段调节各成份含量在一定范围内，以防止热力系统发生结垢、腐蚀、积盐等现象，从而保证设备的安全、经济、稳定运行。监测、分析机组运行水汽各项指标，主要包括凝结水、疏水、给水、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽等。及时进行给水、炉水的加药处理
32、，保证水汽品质合格。指导集控运行人员改善运行工况和锅炉的排污工作。及时投运在线化学仪表，加强水汽质量监督，发现异常，及时处理。1.除氧器的运行监督除氧器投运后，通知集控运行人员开启除氧器取样一次门，加药一次门，开启联氨、氨加药装置出口门，启动加药泵，开始加药。除氧器达到工作压力时，分析除氧器出水含氧量，并及时投运溶氧表。当除氧器出水溶解氧不合格时，通知集控运行人员进行调整，直到溶解氧合格后，方可允许并入系统。除氧器运行正常后，定期监测一次除氧器出水的含氧量，发现不合格时，及时汇报值长，并联系有关人员进行处理。2.水汽监督的主要任务 3.水汽监督的项目及标准 二.给水的化学监督27水汽监督 2.
33、给水的化学监督 给水的加药处理原理给水加氨、联氨的目的为了防止溶解氧和二氧化碳对热力系统设备的腐蚀，在严格监视除氧器运行的同时，必须进行给水的联氨和氨处理。在给水进行联氨和氨处理时，严格控制凝结水的含氨量及给水的联氨含量，避免造成凝结器和加热器铜管的氨蚀。给水加氨的目的是：提高给水PH值和防止水中的二氧化碳对热力系统设备的腐蚀。给水加联氨的目的是：降低经除氧器热力除氧后水中残余的溶解氧含量，防止热力系统设备的腐蚀，同时，N2H4又是强还原剂，可以把腐蚀产物还原，防止铜、铁结垢，以及进一步防止由此产生的垢下腐蚀。其反应式为：CO2+NH3+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NH3+H2O=（
34、NH4）2CO3+H2ON2H4+O2=N2+2H2O三.炉水的化学监督接到值长锅炉启动的命令后，化学运行主值班员应立即与该炉司炉联系，并完成下列操作：检查磷酸盐加药泵和氨、联氨加药泵系统应正常。水汽取样系统良好，冷却水量充足、畅通。检查汽水取样一次门已开，化验给水、炉水硬度应合格，否则应加强换水。了解炉加药一次门已开，应按规定及时启动加药泵向炉内加药。1.锅炉启动前的准备工作28水汽监督 2.启动期间的监督点火后，当汽包压力升至1.0MPa时，冲洗取样管；压力升至1.0 MPa时，通知锅炉值班员定期排污一次并认真监护，各排污点不得遗漏，同时分析炉水水质。当锅炉压力升至23 MPa时，全面分析
35、炉水、给水、蒸汽，应全部合乎规程标准。如汽水质量不合格，要加大排污换水工作，将情况反馈到相关专业，并认真做好记录。当锅炉压力升至6.08.0 MPa时，进一步全面分析汽水质量，应合乎规程要求，如汽水质量不合格应由班长立即汇报值长，停止升压，并通知有关专业人员进行处理。在锅炉达到工作压力时，再次化验水、汽品质，如不合格不准并机。在滑参数启动时，炉水不清澈、透明，不允许升压和冲转汽轮机。汽轮机冲车后及时测定水、汽品质一次，发现问题及时汇报班长、值长。汽轮机冲动后，立即进行凝结水的监测工作，特别是热态启动更应抓紧或现场进行测试，不合格时不准回收，并及时汇报班长、值长。当锅炉运行正常后，应立即将各表计
36、投入。做好启动时的详细记录工作。按规定进行定期化验，根据水质化验情况进行对加药量和排污量进行调整，并使其控制在合格范围内。定期对给水、炉水、蒸汽取样管进行冲洗。随时检查加药泵的运行情况，加强维护，定期检查计量箱液位。当锅炉负荷急剧变化，应加强蒸汽、炉水等各项指标的测定，以检查锅炉的水汽循环系统是否正常。当汽水质量恶化时，应加强分析寻找原因，并进行消除，同时做好记录。锅炉的连续排污量，化学人员视炉水水质情况而定，通知锅炉人员进行调整，化学人员在保证水质合格的前提下，应将排污率控制在最小范围内。锅炉的定期排污应按规定进行，由锅炉人员操作，化学人员现场监督，每个门排污30 s，不得遗漏。3.锅炉运行
37、中的化学监督29水汽监督 4.锅炉的排污排污的目的a.定期排污即间断排污或底部排污，它定期从锅炉水循环系统的最低点（锅炉水冷壁的下联箱及集中下降管底部）排放部分炉水。b.定期排污一般是在低负荷下进行，而且必须采用少排、快排、均衡排，每次排污时间不宜超过0.51.0 min。c.锅炉启动期间，应加强锅炉定期排污。e.定期排污由化学人员现场监督，每24小时一次，化学值班员可根据具体情况（如炉水带色、浑浊、水质劣化）适当增加定期排污次数。运行的锅炉在含有杂质的给水进入以后，随着炉水的不断蒸发和浓缩，炉水中的杂质就会逐渐增加，这些杂质除少量被饱和蒸汽带走以外，大部分留在炉水中，当杂质在炉水中的超过一定
38、限度时，就会引起炉管水侧产生水垢、堵管、水循环被破坏、金属腐蚀以及影响蒸汽品质等一系列不良后果。为了使炉水中的杂质保持在一定限度以下，就必须排放一部分含盐量高的炉水，同时补入相同量的给水。这种过程叫锅炉排污。.连续排污 连续排污即表面排污，它是连续不断地将汽包中水面附近含高浓度盐分的一部分炉水排出炉外，以改善炉水的质量。根据炉水化验结果进行排污。排污量不能太大，否则会造成热损失；排污太小，会造成水质劣化，使蒸汽品质不合格，所以要严格按水质标准控制。定期排污5.炉水磷酸盐“暂时消失”现象、危害及防止.炉水磷酸盐“暂时消失”现象30水汽监督 控制炉水磷酸盐的总含量下限在0.30.5 mg/L，上限
39、一般不超过23mg/L，炉水的pH值一般会9.30，必要时加NaOH溶解来调节pH值。使在炉管局部浓缩后，不至于超过磷酸盐的溶解度，以避免析出。实施该方法，对于凝汽器的严密性较差或经常发生漏泄的机组，效果不明显。因为当凝汽器漏泄时，要加大磷酸盐的加药量。汽包锅炉在运行时会出现一种水质异常的现象，即当锅炉负荷增高时，炉水的磷酸钠盐的浓度明显降低，而当锅炉负荷降低或停炉时，磷酸钠盐的浓度又重新升高。这种现象称为磷酸盐“暂时消失”现象，也叫磷酸盐“隐藏”现象。有些汽包锅炉，停运后再次启动时，虽然未添加磷酸盐溶液，但炉水中却出现了磷酸盐，炉水的pH值明显低于9.0，甚至炉水加酚酞指示剂后并不显酚酞碱度
40、。这种情况也表明该锅炉运行时锅内有磷酸盐“暂时消失”现象存在。.炉水磷酸盐“暂时消失”现象的实质a.“暂时消失”现象主要发生在热负荷高的管壁上，形成的易溶盐附着物因其传热不良可以导致炉管金属超温过热，以至引起炉管损坏。b.“暂时消失”现象产生的易溶盐附着物能与管壁上的其它沉积物（主要是铁的沉积物）发生反应，生成复杂的难溶水垢，并加剧水冷壁管的结垢与腐蚀过程。c.磷酸钠盐“暂时消失”现象发生后，会使炉管内近壁层炉水中产生游离NaOH。含有游离NaOH的炉水，产生局部浓缩后会引起炉管金属的碱性腐蚀。6.炉水磷酸盐“暂时消失”现象的防止.实施低含量的磷酸盐处理.实施“协调pH磷酸盐处理”控制磷酸盐含
41、量不高于68mg/L和炉水pH值大于9.0的前提下，调节炉水水质，即使管内发生“暂时消失”现象，也能保证没有游离NaOH产生，从而避免碱性腐蚀，由于炉水磷酸盐总含量降低，管内不至于形成较多的易溶盐附着物。31水汽监督 四.汽轮机设备的化学监督1.汽轮机启动前的化学监督2.汽轮机启动时的化学监督3.汽轮机运行中的化学监督汽轮机启动前应检查加药系统（给水加氨-联氨系统、循环水加药系统是否良好备用，如有缺陷应立即联系检修处理）。检查各取样器装置是否良好备用，各取样点应有充分的照明。循环水冷却水系统投入运行后，化验室取样化验循环水水质，运行班组根据水质情况进行循环水加药量的调整。当汽轮机冲转后，加强对
42、凝结水的取样化验。凝结水外状澄清、透明，硬度5 mol/L时，通知汽机值班员将凝结水回收，做好详细的分析记录。化验室应取样化验凝结水回收期间的含铁量、含铜量，做好监督台帐的记录工作。大修或长期停运的机组在启动前，应对低压给水系统（包括凝结水系统、疏水系统）进行彻底的冲洗，冲洗至出水透明，含铁量小于100 g/L。除氧器在长期停运或大修后的初次启动前，必须对管道和水箱进行冲洗，以免腐蚀产物和沉淀物带入给水系统。除氧器在并入系统前应分析水质，水质应符合给水规范要求，否则不得并入系统。联系机侧值班员，当给水泵投运后，投入给水氨-联氨加药系统，控制给水pH值8.89.3，联氨含量1050 g/L。汽轮
43、机运行中，应做好凝结水、循环冷却水的分析监督工作。在机组运行中，如检测到凝结水质量恶化（硬度超过标准）时，要立即汇报给值长，并增加化验分析次数，掌握水质变化趋势。当给水硬度超标时，应及时查明原因，并加强炉内磷酸盐处理，适当开大连排系统，增加定期排污次数。每天根据循环水水质分析情况，控制好浓缩倍率、加药量、排污量，防止凝汽器铜管结垢。32第六章热力设备停、备用防腐保护 一.总则 锅炉系统在停运期间，未采取保护措施或保护措施不当，整个锅炉水汽系统的金属表面就会遭到溶解氧的腐蚀，其腐蚀速度一般比运行期间快得多、腐蚀面积大得多。因此，在锅炉停运期间采用适当的保护措施，对防止锅炉腐蚀，确保安全生产，延长
44、锅炉设备的使用寿命有着重要的意义。热力设备的停用保护措施按总工程师批准的方案进行。热备用的锅炉，采用蒸汽压力法保护，停用后保持锅炉压力在1.0MPa以上，每班化验炉水溶解氧一次，溶解氧小于15 g/L为合格。短期停用，锅炉临时检修（一周内）。热炉放水（余热烘干法）锅炉停运后，压力降至规定值时，迅速放尽炉内存水，利用炉膛余热烘干受热面。2.锅炉停、备用时的防腐方法 3.监督和注意事项 1.热力设备的停、备用保护的基本原则不让空气进入停、备用设备的内部去；保持停、备用设备的严密性；在金属表面形成一层具有防腐作用的保护膜；金属表面浸泡在含有除氧剂或其它保护剂的水溶液中或气态空间中。在烘干过程中及炉膛温度降至105 时，应定期测定锅炉内空气湿度，湿度应符合控制标准.锅炉降压操作，必须控制汽包壁上下温度差不超过允许值.长期停用，锅炉检修（一月以上），制定专门停炉保护措施，加专用停炉保护药剂。
