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化学监督与电力生产关系化学监督与电力生产关系化学监督与电力生产关系化学监督与电力生产关系一、化学监督主要性：一、化学监督主要性：1 1、预防热力设备结垢、预防热力设备结垢2 2、预防热力设备腐蚀、预防热力设备腐蚀3 3、预防热力设备积盐、预防热力设备积盐二、化学监督主要工作：二、化学监督主要工作：1 1、补给水处理（预处理、除盐等）、补给水处理（预处理、除盐等）2 2、给水处理（加药、除氧等）、给水处理（加药、除氧等）3 3、炉水处理、炉水处理4 4、凝结水处理、凝结水处理5 5、循环冷却水处理、循环冷却水处理6 6、发电机内冷水处理、发电机内冷水处理7 7、热力设备各种水质监督、热力设备各种水质监督8 8、煤油监督工作、煤油监督工作第1页火力发电厂水汽系统火力发电厂水汽系统火力发电厂水汽系统火力发电厂水汽系统一、水和蒸汽是热力设备中工质一、水和蒸汽是热力设备中工质水循环、水损失、水补充水循环、水损失、水补充二、水汽系统杂质起源二、水汽系统杂质起源1 1、补给水含有杂质、补给水含有杂质2 2、冷却水渗漏使杂质进入凝结水、冷却水渗漏使杂质进入凝结水3 3、金属腐蚀产物被水携带、金属腐蚀产物被水携带三、热力设备水汽循环系统三、热力设备水汽循环系统水汽循环流程、水样名称水汽循环流程、水样名称第2页电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识一、水基本性能一、水基本性能1 1、水分子结构、水分子结构化学式、极性分子、以氧原子为顶等腰三角形，水是单分子和聚合体混合物。化学式、极性分子、以氧原子为顶等腰三角形，水是单分子和聚合体混合物。2 2、水特征、水特征2.12.1水状态水状态常温下三种状态，火电厂生产工艺中能量转换过程就是以水和汽为工质来实现。常温下三种状态，火电厂生产工艺中能量转换过程就是以水和汽为工质来实现。2.22.2水密度水密度水密度在水密度在3.983.98时最大，为时最大，为1 1，高于或低于此温度时，密度都小于，高于或低于此温度时，密度都小于1 1，主要是因为水缔合现，主要是因为水缔合现象造成。象造成。2.32.3水比热容水比热容几乎全部液体和固体物质中，水比热容最大，同时有很大蒸发烧和溶解热。因为水加热时，几乎全部液体和固体物质中，水比热容最大，同时有很大蒸发烧和溶解热。因为水加热时，热量不但消耗于水温升高，还消耗于水分子聚合物离解。所以常作为传热介质。热量不但消耗于水温升高，还消耗于水分子聚合物离解。所以常作为传热介质。2.42.4水溶解能力水溶解能力水有很大介电常数，溶解能力极强。水有很大介电常数，溶解能力极强。2.52.5水表面张力水表面张力靠近水体表面水分子受力不平衡，水体内部对它引力大，外部空气对它引力小，从而使水靠近水体表面水分子受力不平衡，水体内部对它引力大，外部空气对它引力小，从而使水体表面分子受到一个向内拉力，称为表面张力。体表面分子受到一个向内拉力，称为表面张力。第3页电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识2.62.6水粘度水粘度水体运动过程中所发生内摩擦力。水体运动过程中所发生内摩擦力。2.72.7水电导水电导水是很弱两性电解质，能电离出少许氢离子和氢氧根离子，含有一定导电能力，用电导率水是很弱两性电解质，能电离出少许氢离子和氢氧根离子，含有一定导电能力，用电导率表示。表示。2.82.8水沸点与蒸汽压水沸点与蒸汽压水沸点与蒸汽压相关。当蒸发和凝结速度相等时，水面分子数量不再改变，到达动态平衡。水沸点与蒸汽压相关。当蒸发和凝结速度相等时，水面分子数量不再改变，到达动态平衡。在一定温度下，到达动态平衡时蒸汽称为该温度下饱和蒸汽，这时饱和蒸汽压力称为饱和在一定温度下，到达动态平衡时蒸汽称为该温度下饱和蒸汽，这时饱和蒸汽压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。当水温度升高到一定值，其蒸汽压力等于外界压力时，水就开始沸蒸汽压，简称蒸汽压。当水温度升高到一定值，其蒸汽压力等于外界压力时，水就开始沸腾，这时温度称为该压力下沸点。腾，这时温度称为该压力下沸点。2.92.9水化学性质水化学性质水能与金属和非金属作用放出氧。水能与金属和非金属作用放出氧。第4页电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识二、分析化学基础二、分析化学基础1 1、定性分析、定性分析判定物质组成，利用试剂对各组分不一样反应或现象来区分。判定物质组成，利用试剂对各组分不一样反应或现象来区分。2 2、定量分析（容量分析）、定量分析（容量分析）2.12.1容量分析是用已知浓度试剂溶液（标准溶液）作滴定剂，滴加到含被测物溶液中，到滴容量分析是用已知浓度试剂溶液（标准溶液）作滴定剂，滴加到含被测物溶液中，到滴定终点时，由该试剂用量和浓度算出被测物含量一个分析方法，该过程叫滴定。定终点时，由该试剂用量和浓度算出被测物含量一个分析方法，该过程叫滴定。2.22.2容量分析分类：酸碱反应、氧化还原反应、络合反应和沉淀反应。容量分析分类：酸碱反应、氧化还原反应、络合反应和沉淀反应。2.32.3特点：快速、准确、操作简便。特点：快速、准确、操作简便。第5页电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识三、水化学三、水化学1 1、天然水、天然水1.11.1大气水大气水1.21.2地表水地表水1.31.3地下水地下水2 2、水化学与水利用、水化学与水利用2.12.1工业水工业水2.22.2生活水生活水2.32.3废水废水第6页电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识4 4、惯用水质指标、惯用水质指标4.14.1悬浮物悬浮物水中悬浮物质含量，可用重量法和浊度仪测定。水中悬浮物质含量，可用重量法和浊度仪测定。4.24.2含盐量含盐量表示水中各种盐类总和，由水质全分析所得全部阳离子和阴离子重量总和，也可用摩尔法表示水中各种盐类总和，由水质全分析所得全部阳离子和阴离子重量总和，也可用摩尔法表示，还能够用溶解固型物近似表示。实际工作中，常利用电导率来评价水中含盐量多少。表示，还能够用溶解固型物近似表示。实际工作中，常利用电导率来评价水中含盐量多少。4.34.3硬度硬度表示水中高价金属离子总浓度，主要是钙离子和镁离子，它表示了水中结垢物质多少。钙表示水中高价金属离子总浓度，主要是钙离子和镁离子，它表示了水中结垢物质多少。钙盐包含：重碳酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙；镁盐包含：重碳酸盐、碳酸镁、硫酸镁、盐包含：重碳酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化钙；镁盐包含：重碳酸盐、碳酸镁、硫酸镁、氯化镁。氯化镁。硬度还能够按水中阴离子情况分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。硬度还能够按水中阴离子情况分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。4.44.4碱度碱度表示水中氢氧根、碳酸根、重碳酸根及其它弱酸盐类总和。表示水中氢氧根、碳酸根、重碳酸根及其它弱酸盐类总和。第7页电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识电厂化学基础知识4.54.5酸度酸度是指水中能与强碱发生中和反应物质总量，即能放出质子氢或经过水解能产生氢离子物质是指水中能与强碱发生中和反应物质总量，即能放出质子氢或经过水解能产生氢离子物质总量。总量。分为三类：分为三类：4.5.14.5.1强酸强酸4.5.24.5.2强酸弱碱盐和酸式盐强酸弱碱盐和酸式盐4.5.34.5.3弱酸弱酸水中这些物质对强碱全部中和能力称为总酸度，酸度不等于水中氢离子浓度，水中氢离子水中这些物质对强碱全部中和能力称为总酸度，酸度不等于水中氢离子浓度，水中氢离子浓度用浓度用PHPH值表示指呈离子状态氢离子数量，而酸度表示中和滴定过程能够与强碱进行反应值表示指呈离子状态氢离子数量，而酸度表示中和滴定过程能够与强碱进行反应全部氢离子数量，包含已电离和将要电离。全部氢离子数量，包含已电离和将要电离。4.64.6有机物有机物化学耗氧量、生物耗氧量、总有机碳和总耗氧量来表示。化学耗氧量、生物耗氧量、总有机碳和总耗氧量来表示。第8页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标一、水汽监督指标一、水汽监督指标为了预防锅炉及其热力系统结垢、腐蚀和汽轮机积盐等故障，水汽质量应到达一为了预防锅炉及其热力系统结垢、腐蚀和汽轮机积盐等故障，水汽质量应到达一定标准。对于亚临界汽包锅炉水汽质量标准和各个项目标意义介绍以下。定标准。对于亚临界汽包锅炉水汽质量标准和各个项目标意义介绍以下。1 1、蒸汽、蒸汽1 1）含钠量。）含钠量。5ug/l,5ug/l,含钠量能够表征蒸汽含盐量多少，因为蒸汽中盐类主要是钠含钠量能够表征蒸汽含盐量多少，因为蒸汽中盐类主要是钠盐。因测定含盐量还没有简易又可靠方法，所以惯用钠离子浓度计测定含钠量以盐。因测定含盐量还没有简易又可靠方法，所以惯用钠离子浓度计测定含钠量以表征蒸汽含盐量多少，水样经过氢离子交换柱后测定电导率应小于表征蒸汽含盐量多少，水样经过氢离子交换柱后测定电导率应小于0.15us/cm0.15us/cm。应连续测定蒸汽含钠量，方便及时发觉蒸汽劣化情况。应连续测定蒸汽含钠量，方便及时发觉蒸汽劣化情况。2 2）含硅量。）含硅量。5ug/l,5ug/l,蒸汽中硅酸会沉积在汽轮机内，形成难溶于水二氧化硅附蒸汽中硅酸会沉积在汽轮机内，形成难溶于水二氧化硅附着物，它对于汽轮机运行安全性和经济性有较大影响，所以含硅量也是蒸汽品质着物，它对于汽轮机运行安全性和经济性有较大影响，所以含硅量也是蒸汽品质指标。指标。3 3）含铁、含铜量。）含铁、含铜量。铁铁5ug/l5ug/l，铜，铜3ug/l3ug/l，亚临界压力蒸汽中携带有铁、铜氧化，亚临界压力蒸汽中携带有铁、铜氧化物，进入汽轮机后沉积在高、中压缸前几级叶片和喷嘴中，对汽轮机安全、经济物，进入汽轮机后沉积在高、中压缸前几级叶片和喷嘴中，对汽轮机安全、经济运行有较大影响，所以对蒸汽含铁、含铜量应给予监督。运行有较大影响，所以对蒸汽含铁、含铜量应给予监督。4 4）氢电导。）氢电导。0.15us/cm0.15us/cm。第9页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标2 2、炉水、炉水（1 1）磷酸根）磷酸根 1mg/l,1mg/l,炉水维持一定量磷酸根，有利于预防水垢，适当增加了炉水缓冲性，有炉水维持一定量磷酸根，有利于预防水垢，适当增加了炉水缓冲性，有利于防腐。利于防腐。（2 2）PHPH值值9.3-9.79.3-9.7炉水炉水PHPH值应大于值应大于9 9，原因在于：，原因在于：1 1）PHPH值偏低，炉水对钢材腐蚀性增强，锅炉内易发生腐蚀；值偏低，炉水对钢材腐蚀性增强，锅炉内易发生腐蚀；2 2）炉水磷酸根与钙离子反应，只有在）炉水磷酸根与钙离子反应，只有在PHPH值足够高条件下，才能生成轻易排除水值足够高条件下，才能生成轻易排除水渣；渣；3 3）PHPH值高有利于抑制锅炉水中硅酸盐水解，降低硅酸在蒸汽中溶解携带量。值高有利于抑制锅炉水中硅酸盐水解，降低硅酸在蒸汽中溶解携带量。（3 3）氯离子）氯离子 0.5mg/l0.5mg/l锅炉水氯离子太高时，表明炉水中氯化物含量高，这不但会使蒸汽中锅炉水氯离子太高时，表明炉水中氯化物含量高，这不但会使蒸汽中携带氯离子量增加，可造成亚临界机组汽轮机内部合金钢应力腐蚀，还会亚临界携带氯离子量增加，可造成亚临界机组汽轮机内部合金钢应力腐蚀，还会亚临界汽包炉水冷壁管发生腐蚀。汽包炉水冷壁管发生腐蚀。（4 4）含硅量和含盐量）含硅量和含盐量0.2mg/l 0.2mg/l（含盐量不便于监测，而炉水电导指标反应了炉（含盐量不便于监测，而炉水电导指标反应了炉水总含盐量，最新国家标准已删除炉水总含盐量指标）水总含盐量，最新国家标准已删除炉水总含盐量指标）第10页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标3 3、给水（省煤器入口水）、给水（省煤器入口水）（1 1）硬度）硬度为了预防锅炉结垢，以及防止增加锅内磷酸盐处理用药量和使锅炉水中产生过多为了预防锅炉结垢，以及防止增加锅内磷酸盐处理用药量和使锅炉水中产生过多水渣，所以应监督给水硬度。水渣，所以应监督给水硬度。（2 2）油）油 0.3mg/l0.3mg/l（3 3）溶解氧）溶解氧7ug/l7ug/l（4 4）PHPH值值9.2-9.69.2-9.6（5 5）总碳酸盐量（小于）总碳酸盐量（小于1mg/L1mg/L）（6 6）含铁和含铜量）含铁和含铜量铁铁 10ug/l10ug/l，铜，铜 3ug/l3ug/l (7)(7)含硅量和含盐量（氢电导）含硅量和含盐量（氢电导）硅硅20ug/l20ug/l，电导，电导0.1us/cm0.1us/cm第11页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标4 4、凝结水、凝结水（1 1）电导率）电导率0.3us/cm0.3us/cm（2 2）硬度）硬度0 0（3 3）溶解氧）溶解氧 30ug/l30ug/l（4 4）含硅和含钠量）含硅和含钠量,硅硅20ug/l,20ug/l,钠钠 5ug/l5ug/l（5 5）含铁和含铜量，铁）含铁和含铜量，铁10ug/l10ug/l，铜，铜3ug/l3ug/l5 5、精处理混床出水、精处理混床出水（1 1）电导率）电导率0.15us/cm0.15us/cm（2 2）硬度）硬度0 0（3 3）二氧化硅）二氧化硅 15ug/l15ug/l（4 4）钠）钠 3ug/l3ug/l（5 5）含铁和含铜量）含铁和含铜量,5ug/l,5ug/l,3ug/l3ug/l（6 6）PHPH值值第12页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标6 6、发电机内冷水、发电机内冷水 （1 1）电导率）电导率2 2 us/cmus/cm（2 2）含铜量）含铜量 40 40ug/L ug/L（3 3）PHPH值值7-97-9（4 4）硬度）硬度0 0mol/l mol/l（5 5）溶解氧）溶解氧 80 80ug/L ug/L 第13页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标7 7、锅炉补给水、锅炉补给水7.17.1除盐水箱储存水、混床出水除盐水箱储存水、混床出水 （1 1）电导率）电导率0.20.2 us/cmus/cm（2 2）钠）钠1010ug/L ug/L（3 3）硅）硅2020ug/L ug/L（4 4）PHPH值值6.8-7.26.8-7.27.27.2阳床出水阳床出水（1 1）钠）钠100100ug/L ug/L（2 2）硬度）硬度=0=0mol/l mol/l（3 3）酸度）酸度7.37.3阴床出水阴床出水（1 1）电导）电导5us/cm5us/cm（2 2）硅）硅100100ug/L ug/L 第14页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标二、水汽质量劣化处理标准二、水汽质量劣化处理标准1 1、水汽品质劣化时，应快速检验取样是否有代表性，化验结果是否正确，并综、水汽品质劣化时，应快速检验取样是否有代表性，化验结果是否正确，并综合分析系统中水汽质量改变，确认判断无误后马上汇报值长、专责工程师、主任，合分析系统中水汽质量改变，确认判断无误后马上汇报值长、专责工程师、主任，采取有效办法，使水汽质量在允许时间内恢复到标准值。采取有效办法，使水汽质量在允许时间内恢复到标准值。一级处理值：因杂质造成腐蚀、结垢、积盐可能性，如水质不好转，应在72小时内恢复标准值。二级处理值：肯定因杂质造成腐蚀、结垢、积盐可能性，应在二十四小时内恢复至标准值。三级处理值：正在进行快速腐蚀、结垢、积盐，如水质不好转，应在4小时内停炉处理。第15页水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标水汽品质监测项目及控制指标2、当凝汽器泄漏，凝结水泵出口水电导、含钠量、硬度超出标按时，如没投精处理，此时应立即投精处理，并汇报有关人员，根据其泄漏部位，采取必要堵漏措施，并加强对炉水PH磷酸盐处理和锅炉排污，给水劣化时，应提议锅炉人员尽可能不投减温水。3、对凝结水泄漏情况作以下处理：（1）当凝结水硬度大于2.0Umol/L时，检漏堵漏允许运行72小时；（2）当凝结水硬度大于5.0Umol/L时，检漏堵漏允许运行二十四小时；（3）当凝结水硬度大于20Umol/L时，4小时内应恢复正常，否则向值长汇报，申请故障停机。4、炉水品质异常时处理当炉水品质出现异常时，应测定炉水含氯量、含钠量、电导率和碱度，方便查明原因。第16页机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督一、热力除氧一、热力除氧原理：亨利定律（气体溶解定律）原理：亨利定律（气体溶解定律）除氧器形式：淋水盘式、喷雾填料式、喷雾淋水盘式，凝汽器真空除氧除氧器形式：淋水盘式、喷雾填料式、喷雾淋水盘式，凝汽器真空除氧二、化学除氧二、化学除氧1 1、联氨性质、联氨性质分子式为分子式为N2H4N2H4，在常温下是一个无色液体，易溶于水，它和水结合生成稳定水，在常温下是一个无色液体，易溶于水，它和水结合生成稳定水合联氨，水合联氨在常温下也是一个无色液体。合联氨，水合联氨在常温下也是一个无色液体。联氨易挥发，当溶液中联氨浓度不超出联氨易挥发，当溶液中联氨浓度不超出4040时，常温下联氨蒸发量不大。它是很时，常温下联氨蒸发量不大。它是很强侵蚀性物质，有毒，它蒸气对呼吸系统和皮肤有很强侵害作用。强侵蚀性物质，有毒，它蒸气对呼吸系统和皮肤有很强侵害作用。联氨水溶液和氨相同，呈弱碱性，在水中按以下反应式电离：联氨水溶液和氨相同，呈弱碱性，在水中按以下反应式电离：N2H4N2H4H2O=N2H5H2O=N2H5+OH-+OH-N2H5N2H5+H2O=N2H62+H2O=N2H62+OH-+OH-所以能够看出联氨水溶液呈弱碱性。所以能够看出联氨水溶液呈弱碱性。第17页机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督2 2、联氨缓蚀原理、联氨缓蚀原理当前有三种看法：当前有三种看法：1 1）联氨是阴极缓蚀剂观点。这种观点认为，联氨是一个还原剂，尤其在碱性溶）联氨是阴极缓蚀剂观点。这种观点认为，联氨是一个还原剂，尤其在碱性溶液中还原性更强。在给水中和氧发生以下反应：液中还原性更强。在给水中和氧发生以下反应：N2H4N2H4O2=N2+2H2OO2=N2+2H2O因为联氨和氧反应降低了氧浓度，使阴极反应速度下降，所以属于阴极缓蚀剂。因为联氨和氧反应降低了氧浓度，使阴极反应速度下降，所以属于阴极缓蚀剂。2 2）联氨是阳极缓蚀剂观点。这种观点认为，联氨优先吸附在阳极引发阳极极化，）联氨是阳极缓蚀剂观点。这种观点认为，联氨优先吸附在阳极引发阳极极化，使腐蚀速度减小。当阳极被联氨完全覆盖时，腐蚀速度显著下降。使腐蚀速度减小。当阳极被联氨完全覆盖时，腐蚀速度显著下降。3 3）替换反应观点。联氨不和氧直接反应，而是发生一个替换反应。这种观点认）替换反应观点。联氨不和氧直接反应，而是发生一个替换反应。这种观点认为，不加联氨时，在阳极发生反应是：为，不加联氨时，在阳极发生反应是：FeFeFeFe2+2+2e2e，在阴极是氧还原：，在阴极是氧还原：OO2 2+2H+2H2 2OO4e=4OH-4e=4OH-，加联氨时，阴极反应依然是氧还原，而阳极反应却，加联氨时，阴极反应依然是氧还原，而阳极反应却是是N2H4N2H44OH-=N2+4H2O+4e,4OH-=N2+4H2O+4e,这就预防了铁腐蚀，同时有把氧除掉了，这就预防了铁腐蚀，同时有把氧除掉了，类似牺牲阳极阴极保护法。类似牺牲阳极阴极保护法。不论对联氨缓蚀机理作何种解释，联氨是一个还原剂这一点是无疑。不论对联氨缓蚀机理作何种解释，联氨是一个还原剂这一点是无疑。联氨处理合理条件：水温在联氨处理合理条件：水温在200200以上，介质以上，介质PHPH值在值在8.7-118.7-11之间，有一定过剩量，之间，有一定过剩量，普通给水中联氨含量控制在普通给水中联氨含量控制在20-50ug/l20-50ug/l。3 3、联氨处理实施、联氨处理实施第18页机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督三、给水还原性水工况（加氨处理）三、给水还原性水工况（加氨处理）1 1、概述：为了预防或减轻给水系统腐蚀，假如机组采取碱性运行环境，除了尽、概述：为了预防或减轻给水系统腐蚀，假如机组采取碱性运行环境，除了尽可能降低给水中溶解氧含量外，还需要调整给水可能降低给水中溶解氧含量外，还需要调整给水PHPH值。所谓给水值。所谓给水PHPH值调值调整，就是往给水中加入一定量碱性物质，控制给水整，就是往给水中加入一定量碱性物质，控制给水PHPH值在适当范围，使钢值在适当范围，使钢和铜合金腐蚀速度降低最低，以确保给水含铁量和含铜量符合国家标准。和铜合金腐蚀速度降低最低，以确保给水含铁量和含铜量符合国家标准。2 2、给水、给水PHPH值控制：普通控制在值控制：普通控制在9.2-9.69.2-9.6。给水加氨实质是用氨来中和给水中游离二氧化碳，并碱化介质，以到达提升给给水加氨实质是用氨来中和给水中游离二氧化碳，并碱化介质，以到达提升给水水PHPH值目标。值目标。给水加氨后，水中存在下面平衡关系：给水加氨后，水中存在下面平衡关系：NH3H2ONH4+NH3H2ONH4+OH-OH-使水呈碱性，能够中和水中游离二氧化碳，反应以下使水呈碱性，能够中和水中游离二氧化碳，反应以下:NH3H2O+CO2NH4HCO3NH3H2O+CO2NH4HCO3NH4HCO3+NH3H2O(NH4)2CO3+H2ONH4HCO3+NH3H2O(NH4)2CO3+H2O3 3、加氨点选择：普通加在前置泵出口和凝结水精处理混床出口。、加氨点选择：普通加在前置泵出口和凝结水精处理混床出口。第19页机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督四、给水氧化性水工况（给水中性水工况、给水加氧加氨联合水工况）四、给水氧化性水工况（给水中性水工况、给水加氧加氨联合水工况）1 1、原理、原理当给水电导小于当给水电导小于0.15us/cm0.15us/cm时，水中溶解氧不再对钢铁含有腐蚀性，而是促使钢时，水中溶解氧不再对钢铁含有腐蚀性，而是促使钢铁表面形成保护膜，从而抑制腐蚀。铁表面形成保护膜，从而抑制腐蚀。2 2、水质控制要求、水质控制要求给水中性水规范：给水中性水规范：1 1）电导率。小于）电导率。小于0.15us/cm0.15us/cm2 2）值。）值。.0-7.5.0-7.53 3）溶解氧。）溶解氧。50-250ug/L50-250ug/L适合用于无铜系统。适合用于无铜系统。给水加氧加氨联合水规范：给水加氧加氨联合水规范：1 1）电导率。小于）电导率。小于0.1us/cm0.1us/cm2 2）PHPH值。值。8.0-8.58.0-8.53 3）溶解氧。）溶解氧。100-200ug/L100-200ug/L适合用于低加为铜材，高加为钢材机组。适合用于低加为铜材，高加为钢材机组。第20页机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督机组运行中给水处理和监督3 3、加药方法、加药方法4 4、氧化性水工况优越性、氧化性水工况优越性1 1）热力设备腐蚀和结垢速率降低，延长锅炉化学清洗间隔。）热力设备腐蚀和结垢速率降低，延长锅炉化学清洗间隔。2 2）降低锅炉压力损失。）降低锅炉压力损失。3 3）延长了凝结水精处理设备运行周期。）延长了凝结水精处理设备运行周期。第21页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型一、氧腐蚀概况一、氧腐蚀概况 依据腐蚀化学基本原理，在铁依据腐蚀化学基本原理，在铁水体系或铜水体系或铜水体系中，氧有双重作用，既水体系中，氧有双重作用，既能够作为阴极去极化剂，参加阴极反应，使金属溶解速度加紧，起着腐蚀剂能够作为阴极去极化剂，参加阴极反应，使金属溶解速度加紧，起着腐蚀剂作用；也能够作为阳极钝化剂，妨碍阳极过程进行，起着保护作用。氧腐蚀不作用；也能够作为阳极钝化剂，妨碍阳极过程进行，起着保护作用。氧腐蚀不仅直接造成热力设备损坏，降低设备使用寿命，而且腐蚀产物随给水进入锅仅直接造成热力设备损坏，降低设备使用寿命，而且腐蚀产物随给水进入锅炉，将在受热面沉积，引发锅炉其它腐蚀破坏，造成更严重后果。炉，将在受热面沉积，引发锅炉其它腐蚀破坏，造成更严重后果。氧腐蚀分类：运行中氧腐蚀和停运中氧腐蚀。运行中氧腐蚀条件通常是：氧腐蚀分类：运行中氧腐蚀和停运中氧腐蚀。运行中氧腐蚀条件通常是：水中溶解氧含量较低，温度较高，水水中溶解氧含量较低，温度较高，水PHPH值较高，水为流动状态；停用中氧腐值较高，水为流动状态；停用中氧腐蚀是在高含氧量、常温、静态和蚀是在高含氧量、常温、静态和PHPH值靠近值靠近7 7条件下产生。条件下产生。二、运行中氧腐蚀特征和机理二、运行中氧腐蚀特征和机理腐蚀部位：通常发生在给水管道、省煤器，补给水管道，疏水管道和设备。腐蚀部位：通常发生在给水管道、省煤器，补给水管道，疏水管道和设备。腐蚀特征：钢铁发生氧腐蚀时，表面形成许多小型鼓疱，鼓疱大小相差很腐蚀特征：钢铁发生氧腐蚀时，表面形成许多小型鼓疱，鼓疱大小相差很大，表面颜色也有差异（黄褐色大，表面颜色也有差异（黄褐色低温时腐蚀产物低温时腐蚀产物FeOOHFeOOH、砖红色、砖红色Fe2O3Fe2O3、黑褐色、黑褐色高温产生高温产生Fe3O4Fe3O4），鼓疱次层是黑色粉末状物质，除去这），鼓疱次层是黑色粉末状物质，除去这些腐蚀产物后，便可看到因腐蚀造成小坑。些腐蚀产物后，便可看到因腐蚀造成小坑。第22页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型三、运行中氧腐蚀机理三、运行中氧腐蚀机理1 1、点蚀源：碳钢表面不均匀性、点蚀源：碳钢表面不均匀性金相组织差异，夹杂物存在，氧化膜金相组织差异，夹杂物存在，氧化膜不完全，氧浓度差异等。不完全，氧浓度差异等。2 2、腐蚀反应：、腐蚀反应：阳极反应：阳极反应：FeFeFeFe2+2+2e2e阴极反应：阴极反应：O2O22H2H2 2 O O4e4OH4e4OH-所生成深入反应，即所生成深入反应，即FeFe2+2+水解产生水解产生H H+，反应式为：，反应式为：FeFe2+2+H H2 2 O FeOH O FeOH+H H+而且钢中夹杂物如而且钢中夹杂物如MnSMnS就会和氢离子反应，生成就会和氢离子反应，生成H H2 2S S会加速铁溶解，并造成会加速铁溶解，并造成腐蚀坑加速发展。腐蚀坑加速发展。3 3、氧浓度差异闭塞电池形成、氧浓度差异闭塞电池形成所生成腐蚀产物覆盖在坑口，造成氧气极难扩散进入坑内，坑内因为铁离子所生成腐蚀产物覆盖在坑口，造成氧气极难扩散进入坑内，坑内因为铁离子水解使溶液水解使溶液PHPH值深入下降，硫化物溶解产生了值深入下降，硫化物溶解产生了H2SH2S加速铁溶解，而氯离子通加速铁溶解，而氯离子通过电迁移进入坑内，氢离子和氯离子都会造成内部阳极腐蚀反应速度加紧。这过电迁移进入坑内，氢离子和氯离子都会造成内部阳极腐蚀反应速度加紧。这样，蚀坑深入扩展，形成闭塞电池。样，蚀坑深入扩展，形成闭塞电池。第23页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型四、运行中热力设备氧腐蚀影响原因四、运行中热力设备氧腐蚀影响原因1 1、氧气浓度：氧浓度越高，腐蚀速度越快。、氧气浓度：氧浓度越高，腐蚀速度越快。2 2、PHPH值：值：4 41010内无影响，因为氧浓度不变，阴极反应速度不变；内无影响，因为氧浓度不变，阴极反应速度不变；PHPH4 4时，加速铁溶解；时，加速铁溶解；PHPH值：值：10-1310-13，腐蚀减小，形成了保护膜。，腐蚀减小，形成了保护膜。3 3、水温：在密闭系统中，氧浓度一定时，温度升高造成反应速度加、水温：在密闭系统中，氧浓度一定时，温度升高造成反应速度加快；敞开情况下，腐蚀速度在快；敞开情况下，腐蚀速度在8080时到达最大，温度升高除氧，另一方时到达最大，温度升高除氧，另一方面加速氧扩散。面加速氧扩散。4 4、水中离子：氢、氯、硫酸根加速腐蚀，对氧化膜起破坏作用。、水中离子：氢、氯、硫酸根加速腐蚀，对氧化膜起破坏作用。5 5、水流速：普通情况下，加速腐蚀；但流速到达一定程度时，金属、水流速：普通情况下，加速腐蚀；但流速到达一定程度时，金属表面溶解氧浓度到达临界浓度，铁出现钝化，且水流可将覆盖物带表面溶解氧浓度到达临界浓度，铁出现钝化，且水流可将覆盖物带走，使其不能形成闭塞电池；流速再增加时，钝化膜被水冲刷作用破走，使其不能形成闭塞电池；流速再增加时，钝化膜被水冲刷作用破坏，形成另一个腐蚀，腐蚀速度加紧。坏，形成另一个腐蚀，腐蚀速度加紧。第24页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型五、游离二氧化碳腐蚀五、游离二氧化碳腐蚀1 1、热力设备水汽系统中酸性物质起源、热力设备水汽系统中酸性物质起源1.11.1碳酸化合物碳酸化合物热力设备中碳酸化合物主要起源于锅炉补给水，其次是凝汽器发生泄漏热力设备中碳酸化合物主要起源于锅炉补给水，其次是凝汽器发生泄漏时，漏入汽轮机凝结水冷却水带入，主要是碳酸氢盐。时，漏入汽轮机凝结水冷却水带入，主要是碳酸氢盐。碳酸化合物碳酸化合物进入给水系统后，在除氧器中，碳酸氢盐会分解一部分，碳酸盐也会部进入给水系统后，在除氧器中，碳酸氢盐会分解一部分，碳酸盐也会部分水解，放出二氧化碳：分水解，放出二氧化碳：2HCO2HCO3-3-CO3CO32-2-H H2 2OOCOCO2 2CO3CO32-2-H H2 2O2OHO2OH-COCO2 21.21.2二氧化碳二氧化碳水汽系统中二氧化碳主要起源于碳酸化合物在锅炉内热分解和真空状水汽系统中二氧化碳主要起源于碳酸化合物在锅炉内热分解和真空状态运行设备不严密处漏入空气。态运行设备不严密处漏入空气。1.31.3有机物有机物第25页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型1.31.3有机物有机物1 1）除盐系统残留和凝汽器泄漏。）除盐系统残留和凝汽器泄漏。2 2）破碎树脂在热力系统分解。）破碎树脂在热力系统分解。3 3）细菌和微生物繁殖。）细菌和微生物繁殖。4 4）用海水作为冷却水凝汽器发生泄漏时，海水漏入凝结水系统，进入锅炉内，）用海水作为冷却水凝汽器发生泄漏时，海水漏入凝结水系统，进入锅炉内，镁盐在高温高压下发生水解会产生无机强酸：镁盐在高温高压下发生水解会产生无机强酸：MgSO4+H2O=Mg(OH)2+H2SO4MgSO4+H2O=Mg(OH)2+H2SO4MgCl2+H2O=Mg(OH)2+2HClMgCl2+H2O=Mg(OH)2+2HCl由上可知：水汽系统中酸性物质主要是溶于水中二氧化碳、无机强酸和一些低分由上可知：水汽系统中酸性物质主要是溶于水中二氧化碳、无机强酸和一些低分由上可知：水汽系统中酸性物质主要是溶于水中二氧化碳、无机强酸和一些低分由上可知：水汽系统中酸性物质主要是溶于水中二氧化碳、无机强酸和一些低分子有机酸。子有机酸。子有机酸。子有机酸。第26页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型2 2、水汽系统中二氧化碳腐蚀、水汽系统中二氧化碳腐蚀、水汽系统中二氧化碳腐蚀、水汽系统中二氧化碳腐蚀2.12.1腐蚀部位：汽轮机低压级和凝结水系统。腐蚀部位：汽轮机低压级和凝结水系统。2.22.2腐蚀机理腐蚀机理钢铁在无氧二氧化碳水溶液中腐蚀速度取决于钢表面上氢气析出钢铁在无氧二氧化碳水溶液中腐蚀速度取决于钢表面上氢气析出速度，析出速度大则腐蚀速度快。研究发觉，氢气从含二氧化碳水溶速度，析出速度大则腐蚀速度快。研究发觉，氢气从含二氧化碳水溶液中析出是经过两条路径同时进行：一是水中二氧化碳分子与水分液中析出是经过两条路径同时进行：一是水中二氧化碳分子与水分子结合成碳酸分子，它电离产生氢离子扩散到金属表面上，得电子还子结合成碳酸分子，它电离产生氢离子扩散到金属表面上，得电子还原为氢气放出：另一条路径是，水中二氧化碳分子直接向金属表面扩原为氢气放出：另一条路径是，水中二氧化碳分子直接向金属表面扩散，被吸附在金属表面，在金属表面上与水分子结合形成碳酸分子，直散，被吸附在金属表面，在金属表面上与水分子结合形成碳酸分子，直接还原析出氢气。因为碳酸是弱酸，其水溶液中存在弱酸电力平衡，这接还原析出氢气。因为碳酸是弱酸，其水溶液中存在弱酸电力平衡，这样，在腐蚀过程中被消耗完之前，水溶液样，在腐蚀过程中被消耗完之前，水溶液PHPH值维持不变，这是与完全值维持不变，这是与完全电离强酸溶液不相同，在二氧化碳溶液中，腐蚀过程连续不停。另电离强酸溶液不相同，在二氧化碳溶液中，腐蚀过程连续不停。另首先，水中游离二氧化碳又能经过吸附，在钢铁表面上直接电子还首先，水中游离二氧化碳又能经过吸附，在钢铁表面上直接电子还原，从而加速了腐蚀过程中阴极过程，这么使铁阳极溶解素也增原，从而加速了腐蚀过程中阴极过程，这么使铁阳极溶解素也增大，所以，二氧化碳水溶液对钢铁腐蚀性比预料中大多。大，所以，二氧化碳水溶液对钢铁腐蚀性比预料中大多。二氧化碳水溶液对钢铁腐蚀是氢损伤，包含氢鼓包、氢脆、脱碳等。二氧化碳水溶液对钢铁腐蚀是氢损伤，包含氢鼓包、氢脆、脱碳等。第27页给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型给水系统腐蚀类型2.32.3影响二氧化碳腐蚀速度原因影响二氧化碳腐蚀速度原因影响二氧化碳腐蚀速度原因影响二氧化碳腐蚀速度原因1 1）水中二氧化碳含量。腐蚀速度随含量增多而加紧。）水中二氧化碳含量。腐蚀速度随含量增多而加紧。2 2）温度，在温度较低时，随温升而加速；在）温度，在温度较低时，随温升而加速；在100100附近，腐蚀速度最快；温度再升高，腐附近，腐蚀速度最快；温度再升高，腐蚀速度反而下降（生成了致密和粘附性好碳酸铁膜）。蚀速度反而下降（生成了致密和粘附性好碳酸铁膜）。3 3）介质流速。伴随流速增大，腐蚀速度增加，但当流速增大到流动情况已成紊流时，腐蚀）介质流速。伴随流速增大，腐蚀速度增加，但当流速增大到流动情况已成紊流时，腐蚀速度不再随流速改变而改变。速度不再随流速改变而改变。4 4）溶解氧。溶解氧存在会加速腐蚀。）溶解氧。溶解氧存在会加速腐蚀。5 5）金属材料。普通来说增加合金元素含量，可耐二氧化碳腐蚀。）金属材料。普通来说增加合金元素含量，可耐二氧化碳腐蚀。2.42.4预防预防1 1）降低补给水碱度。（离子交换除盐）降低补给水碱度。（离子交换除盐）2 2）尽可能降低汽水损失，降低系统补给水率。）尽可能降低汽水损失，降低系统补给水率。3 3）预防凝汽器泄漏，提升凝结水质量。）预防凝汽器泄漏，提升凝结水质量。4 4）注意预防空气漏入水汽系统，提升除氧器效率，降低溶解氧含）注意预防空气漏入水汽系统，提升除氧器效率，降低溶解氧含量。量。另外，为了减轻二氧化碳腐蚀程度，普遍采取水汽系统加入碱化剂另外，为了减轻二氧化碳腐蚀程度，普遍采取水汽系统加入碱化剂(氨水氨水)来中和游离二氧来中和游离二氧化碳办法。化碳办法。第28页炉水系统腐蚀炉水系统腐蚀炉水系统腐蚀炉水系统腐蚀1 1、氧腐蚀、氧腐蚀正常情况下，不会发生氧腐蚀，但发生系列情况时，就可能发生氧腐蚀。正常情况下，不会发生氧腐蚀，但发生系列情况时，就可能发生氧腐蚀。1.11.1除氧器运行不正常除氧器运行不正常2.22.2锅炉基建和停用期间无防护。锅炉基建和停用期间无防护。2 2、沉积物下腐蚀、沉积物下腐蚀2.12.1原理原理正常情况下，锅内金属表面常覆有一层正常情况下，锅内金属表面常覆有一层Fe Fe 3 3OO4 4保护膜，含有良好保护性能，
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