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1、化学分册xxxx发电厂1000MW 机组运行培训教材化学分册第 19 页 共 166 页目录前言4 第一章绪论5 第一节水在火力发电厂中的作用5 第三节 机组水汽系统中杂质来源及危害8 第二章水质概述10 第一节 天然水的性质10 第二节水质常用指标13 第三章水的预处理15 第一节 水的混凝处理15 第二节 沉淀处理和澄清池18 第四章 水的过滤处理26 第一节 过滤原理和工艺26 第二节 活性炭过滤器27 第五章 离子交换树脂和离子交换原理29 第一节 离子交换树脂的基本知识29 第二节 离子交换树脂的命名33 第三节 离子交换的原理35 第四节 离子交换树脂的性能36 第五节 离子交换平
2、衡和交换速度41 第七节 离子交换树脂的变质、污染和复苏45 第六章 水的离子交换除盐47 第一节 一级除盐系统离子交换原理47 第二节 离子交换装置及运行操作50 第三节 顶压逆流再生工艺和原理53 第四节 鼓风除碳风机60 第五节 气顶压逆流再生阴离子交换器62 第六节 混合离子交换器66 第七节 再生系统72 第八节 空压机和转动机械设备74 第七章凝结水处理76 第二节 凝结水处理系统78 第三节 凝结水的过滤80 第四节 凝结水高速混床81 第五节 树脂的再生84 第八章 热力设备的化学清洗89 第一节 锅炉化学清洗的必要性89 第二节 常用的清洗化学试剂90 第三节 化学清洗的工艺
3、条件93 第四节 化学清洗的工艺及系统95 第五节 化学清洗中的化学监督96第九章 热力设备的腐蚀和防止98第一节 热力设备运行时的耗氧腐蚀及防止 98第二节 热力设备停用腐蚀和停用保护 104第三节 热力设备的二氧化碳腐蚀及防止 109 第四节 热力设备酸碱腐蚀及防止 111 第五节 超超临界机组结垢、结盐特点 115第十章 1000MW 超超临界机组水汽品质监督控制116第一节 超超临界条件下蒸汽的特性 116第二节 超超临界机组水汽控制质量标准 118第三节 超超临界机组加药处理系统120 第四节 超超临界机组水汽集中取样分析装置122 第十一章锅炉给水处理126第一节 火电厂中锅炉压力
4、等级划分及对水质要求 127第二节锅炉给水处理129 第十二章 制氢系统142 第一节 氢气性质142第二节 制氢原理 143第三节 制氢装置及系统 149第十三章 废水处理159第一节 工业废水处理 159第二节 生活废水处理 162前言本书主要介绍xxxx二期电厂 1000MW 超超临界火力发电机组的化学设备及其系统的基本 原理、结构、规范、功能及性能，供xxxx电厂管理人员及运行人员操作技能培训使用。本书编写主要依据各设备制造厂的说明书和技术协议、西南电力设计院设计图及相应的 电力行业的法规和标准，同时参照了一期化学和各兄弟单位的培训教材，在此表示感谢。由于目前我厂二期工程设备安装也未结
5、束，制造厂提供的资料尚不齐全，时间也比较仓 促，最终现场设备、系统可能会与本培训教材有所偏差，实际运行须以现场设备、化学运行 规程为准。同时限于编者的水平，缺点和错误在所难免，敬请读者批评、指正。第一章绪论第一节 水在火力发电厂中的作用火力发电是把燃料的化学能，通过火力发电设备转变为电能的生产过程。在这一过程中 离不开传递能量的工质。由于水的传热性能好，热容量高，分子量小，给水泵输送 1 份体积 的水所产生的蒸汽流过汽轮机的体积可达 22.41000180.03=4148 份，因此被认为是火 电厂用于做功的理想工质。水在做功的过程中是这样进行循环进行的，即燃料在锅炉中燃烧 把燃料中的化学能变成
6、热能传递给锅炉中的水，吸收热能后的水变成具有一定温度的蒸汽， 然后流经过热器进一步升温后进入汽轮机，推动汽轮机旋转。汽轮机带动发电机将机械能转 变为电能。汽轮机做功后的乏汽排入凝汽器中，被冷却成凝结水，经处理后再次送往锅炉循 环利用。另外，在火电厂中大量的转动机械的轴瓦也需要用水来冷却。因此，水在火电厂中 起着能量传递、水变成高温后蒸汽后推动汽轮机旋转和冷却等作用。 一、火电厂中水的分类由于水在火电厂的作用不同，其水质差别很大。在实际生产中，我们给这些水以不同的 名称：如生水、补给水、凝结水、给水、锅炉水、疏水、冷却水等。1.生水又称原水，是指未经处理的天然水，如江河水、湖水、地下水等。在火电
7、厂中生 水既可作为制取锅炉补给水的水源，又可作为冷却水或消防水使用。2.补给水是指生水经过各种方法处理后，用来补充火电厂中水、汽循环系统损失的水。 补给水按其净化处理方法不同，又可分为软化水、蒸馏水和除盐水等。3.凝结水在汽轮机做功后的蒸汽经凝汽器冷却成的水，称凝结水。4.给水 送往锅炉的水称之为给水。凝汽式发电厂的给水主要由凝结水、补给水和各种疏 水组成。热电厂还包括返回凝结水。5.锅炉水在锅炉本体的蒸发系统内流动着的水，称之为锅炉水，简称炉水。6.疏水火电厂内部各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽凝结成的水称之为疏水。它经疏水 器汇集到疏水箱。在火电厂中高压疏水一般回收到除氧器，低压疏水回收到凝
8、汽器。7.返回凝结水热电厂向用户供蒸汽后，回收蒸汽凝结水称为返回凝结水，简称返回水。8.冷却水作为冷却介质的水称之为冷却水。在火电厂中，它主要是指通过凝汽器用以冷 却汽轮机排汽的水。第二节 火电厂中的水处理为了防止水中的杂质进入锅炉后发生沉淀和结垢，一般对原水进行预处理（混凝、澄清、 过滤）和水的除盐处理（一级除盐、二级除盐或超滤、反渗透、EDI），尽量使锅炉补给水 中的杂质最少；为了防止水对水、汽系统金属的腐蚀，防止腐蚀产物进入锅炉并引起水冷壁 的腐蚀、结垢以及防止蒸汽携带杂质引起过热器和汽轮机腐蚀、积盐等，需要对给水和炉水 进行处理。例如，给水中的腐蚀产物 Fe3O4、CuO 进入锅炉后，
9、一方面在锅炉热负荷高的部 位沉积，产生铜、铁垢，影响热的传递，严重时发生锅炉爆管，另一方面铜垢容易被高压蒸 汽携带，它往往沉积在汽轮机的高压缸部分。因此，既要严格控制锅炉给水的质量，又要对 给水、炉水进行合理的处理，防止发生任何形式的腐蚀。一、锅炉补给水处理 锅炉给水通常由补给水、凝结水和生产返回水组成。因此，给水的质量通常与这些水的质量有关。为什么要不停的向锅炉补水呢？这是因为虽然火电厂中的水、汽理论上是密闭循 环，但实际上总是有一些水、汽损失，包括以下几方面：1.锅炉：汽包锅炉的连续排污，定期排污、汽包安全阀和过热器安全阀排汽、蒸汽吹灰、 化学取样等。2. 汽轮机：汽轮机轴封漏汽、抽汽器和
10、除氧器的对空排汽和热电厂对外供汽等。3. 各种水箱：如疏水箱、给水箱溢流和其相应扩容器的对空排汽。4.管道系统：各种管道的法兰连接不严和阀门泄漏等。 因此，为了维护火电厂热力系统的正常水、汽循环，机组在运行过程中必须要补充这些水、汽损失，补充的这部分水成为锅炉的补给水。补给水要经过沉淀、过滤、除盐等水处理 过程，把水中的有害物质除去后才能补入水、汽循环系统中。火电厂的补给水量与机组的类 型、容量、水处理方式等因素有关。凝汽式 300MW 以上机组的补水量一般不超过锅炉额定 蒸发量的 1.0%。二、凝结水处理对于直流锅炉和 300MW 及以上的汽包锅炉的机组，由于锅炉对水质要求非常严格， 通常要
11、对凝结水进行精处理。凝结水的处理方式有物理处理和化学处理。物理处理包括电磁 过滤、纸浆过滤和树脂粉末过滤等。化学处理包括阳离子交换和精除盐等。在火电厂中应用 最多的精处理设备是高速混床。三、给水处理 给水水质即使很纯，也会对给水系统造成腐蚀。选择适当的给水处理方式，就是将给水系统的金属腐蚀降到最低限度。目前有三种给水处理方式，即还原性全挥发处理、氧化性全 挥发处理和加氧处理。各电厂可根据机组的材料特性、炉型及给水纯度采用不同的给水处理 方式。四、冷却水处理对于所有的冷却水一般都应采取杀菌、灭藻措施。对于采用冷水塔冷却的机组，由于水 在冷水塔蒸发而浓缩，容易发生腐蚀、结垢问题。一方面需要大量的补
12、水，一般占整个电厂 用水量的 70%左右。另一方面需要加阻垢剂防止结垢，加缓蚀剂防止凝汽器管发生腐蚀， 加杀菌剂防止生物粘泥的附着引起微生物腐蚀、结垢。第三节 机组水汽系统中杂质来源及危害为力发电厂热力设备水汽循环系统中的工质总是含有一些杂质的，这些杂质是引起热力 设备结垢、腐蚀和蒸汽品质不纯等故障的主要根源。水汽系统中的杂质的来源xxxx电厂二期 21000MW 机组属于超超临界压力机组，水汽系统中的杂质的来源 主要有以下几方面，分别予以说明。一、补给水含有杂质xxxx电厂二期 21000MW 机组补给水是在一期的基础上，通过增加设备来满足机组供 水需要。都是采用二级除盐系统（一级除盐系统混床）制备除盐水作为补给水、水质很好， 补给水水质控制标准如下：二氧化硅10g/L；电导率（25）0.15S/cm。但是应该知道，二级除盐水中仍然含有各种微量杂质（含量以g/L 计），这些微量杂 质的种类包括盐类、硅化合物和有机物等许多种。当水处理除盐
