电厂化学岗前培训第一章电厂用水概述.ppt
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1、电厂化学设备及系统,660MW超临界机组集控值班员理论培训,电厂化学设备及系统,660MW超临界机组集控值班员理论培训,学习内容,绪论 第一章 电厂用水概述 第二章 水的预处理 第三章 水的预脱盐(超滤、反渗透) 第四章 锅炉补给水深度除盐 第五章 凝结水精处理 第六章 超临界机组热力设备腐蚀概述 第七章 热力设备的氧腐蚀和酸性腐蚀 第八章 超临界机组的水化学工况 第九章 冷却水系统的腐蚀与防护 第十章 热力设备的化学清洗,绪 论,一、超临界机组的工作特点 二、超临界机组对水质的要求 三、超临界机组的化学工作,发电厂类型,可以看出以下结论: 能量守恒定律; 火电厂可分为三大系统:燃烧系统、水汽
2、系统、电气系统; 热力系统中的水汽是密闭、循环运行的; 火电厂是一个能量转化工厂。将燃料中的化学能最终转化为电能,电 是火电厂的产品。,能量转化过程示意图,Power Plant,一、超临界机组的工作特点 蒸汽参数超过水的临界状态的压力( 22.129MPa)和温度(374.15)的机组称超临界机组。实际运行的超临界机组的蒸汽参数大多在23MPa和538以上,我国600MW超临界火力发电机组的参数范围为24-25MPa,538-566。 超临界锅炉的典型水汽流程是: 给水省煤器螺旋水冷壁垂直水冷壁 汽水分离器顶棚和包覆过热器低温过热器 屏式过热器高温过热器集汽联箱。,超临界直流炉机组水汽流程如
3、图,600MW汽轮发电机组汽水循环流程,水、汽命名,(1)原水:未经任何处理的天然水(如江河、湖、泊、海洋、地下水等) 称为原水,又称生水。 (2)清水:原水经过混凝澄清过滤后,去掉悬浮物的水称为清水。 (3)锅炉补给水:原水经过各种方法净化处理后,用来补充热力发电厂汽水损失的水,称为锅炉补给水。可分为软化水、蒸馏水、除盐水和高纯水等。 (4)凝结水:在汽轮机中做功后的乏汽冷凝成的水称为凝结水。 (5)疏水:各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽冷凝水称为疏水。 (6)返回水:热电厂向用户供热后,回收的蒸汽冷凝水称为返回水。,(7)给水:送进锅炉的水称为给水。发电厂的给水主要由凝结水,补给水和各种疏水
4、组成。 (8)锅炉水:在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水,习惯上简称炉水。 (9)冷却水:用作冷却介质的水称为冷却水,又称循环水。主要是指通过凝汽器用以冷却汽轮机排汽的水。 (10)饱和蒸汽:炉水吸热蒸发成为湿分较大的蒸汽。 (11)再热蒸汽:在汽轮机高压缸做功后的蒸汽,重新抽出进入锅炉再热器加热,然后再进入中压缸继续做功的蒸汽。 (12)过热蒸汽:饱和蒸汽经过热器加热后的干蒸汽。,二、超临界机组的水质,水质不良还会引起热力设备的金属腐蚀,结垢和积盐。,三、超临界机组的化学工作,(1)锅炉补给水的净化处理。包括除去天然水中的悬浮物和胶体的澄清及过滤处理;反渗透预除盐处理,以及离子交换深
5、度除盐处理。 (2)汽轮机凝结水的精处理。 (3)热力设备的腐蚀与防护及水化学工况。,思考题,1. 电厂如何将燃料的化学能转换成电能? 2. 画出凝汽式电厂汽水系统流程图,并标出出各部分的设备名称和水汽名称。 3. 水质不良会引起什么现象?有什么危害?,第一章 电厂用水概述,第一节 电厂用水的水源及水质特点 第二节 天然水中的杂质和天然水分类 第三节 电厂用水的水质指标 第四节 水质校核,第一节 电厂用水的水源及特点,一、水的结构 二、水的特性 三、水的自然分布 四、水的运动 五、天然水中的杂质特性 六、锅炉补给水净化流程,一、水分子的结构 水的基本化学式为H2O。两个氢原子核排列成以氧原子核
6、为顶的等腰三角形。水分子是一个极性很强的分子。在正极一方有两个裸露的氢核,在负极一方有氧的两对孤对电子,五个水分子之间形成四个氢键,其中每一个外围分子又再与另外的分子继续生成氢键。这种现象称为水分子的缔合现象,所以水是单个分子H2O和(H2O)n的混合物,(H2O)n称为水子的集聚体或聚合物。,二、水的特性 1、水的状态 水在常压下有汽、液、固三态。在常压下,水的冰点为0,沸点为100。在自然环境中可以固体存在,也可以液体存在,并有相当部分变为水蒸汽。火力发电厂的生产工艺就是利用水的这种三态变化来转换能量的。 2、水的密度 水的密度是3.98时最大为1g/cm3。高于或低于此温度时,其密度都小
7、于1g/cm3。 3、水的比热容 在所有的液体和固体物质中,水的比热容最大(4.1868J/g)同时水也有很大的蒸发热和溶解热。这是因为水加热时,热量不仅消耗于水温升高,还消耗于水分子聚合物的解离(氢键)。,4、水的溶解能力 水是一种优良极性溶剂。能溶解大量杂质。锅炉补给水净化的任务就是将水在自然界中所溶解的杂质除去。 5、水的电导 因为水是一种很弱的两性电解质,能电离出少量的H+和OH-,所以即使是理想的纯水也有一定的导电能力,这种导电能力常用电导率来表示。 电阻率是对断面为lcmlcm、长lcm体积的水所测得的电阻,单位是欧姆厘米(cm)。 电导率是电阻率的倒数。电导率的单位是西门子/厘米
8、(S/cm或S/cm)。 25时纯水的电导率为0.0546微西门子/厘米(S/cm)。,6、水的沸点与蒸汽压 蒸发 H2O(l) H2O(g) 凝结 在温度一定的情况下,达到动态平衡时的蒸汽称为该温度下的饱和蒸汽,这时的蒸汽压力称为饱和蒸汽压,简称蒸汽压。 当水的温度升高到一定值,其蒸汽压力等于外界压力时,水就开始沸腾,这时的温度称为该压力下的沸点。 当气体高于某一温度时,不管加多大压力都不能将气体液化,这一温度称为气体的临界温度。在临界温度下,使气体液化的压力称为临界压力。水蒸汽的临界温度为374.15,临界压力为22.129MPa。,7、水的化学性质 (1)水能与金属和非金属作用放出氢 2
9、Na+2H2O2NaOH+H2 Mg+2H2OMg(OH)2+H2 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O Fe(OH)2+4H2 C+H2OCO+H2 (2)水还能与许多金属和非金属的氧化物反应,生成碱和酸。 CaO+H2OCa(OH)2 SO3+H2OH2SO4 CO2+H2OH2CO3 (3)水有很强的稳定性,加热到2000时,才有0.588%的水分解: 2H2O=H2+O2 水具有以上的特性,是水用来做热力发电厂能量转换的介质的先决条件。,三、水的自然分布 1、生物圈 生物圈是指地球上有生命的部分,即地球上所有的生物(包括人类)及其生存环境的总体。它是地球上最大的生态系
10、统,其划分的范围在海平面以上9km到海平面以下10km,它包括了上千万种物种。生物圈中所有的生物都离不开水,水是生命最基础的物质,没有水就没有生命。 2、水圈(水的分布) 地球是一个水量极其丰富的天体。海洋和陆地上的液态水和固态水构成了一个连续的圈层,覆盖着3/4以上的地球表面,称为水圈,它包括江河湖海中一切淡水和咸水、土壤水、浅层与深层地下水以及两极冰帽和高山冰川的冰,还包括大气中的水滴和水蒸汽。,水 的 分 布 比 例,四、水的运动: 自然循环运动:,水的社会循环,五、 水中杂质的综合特性,六、火电厂用水特点,1、地表水(江河湖泊) (1)江河水:因季节河流域不同水质有所不同。 低含盐量水
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