化学监督9水汽化学监督.pptx

第一节第一节 补给水化学监督补给水化学监督v一、补给水检测项目一、补给水检测项目 v（1）悬浮物。其含量也可用浊度表示。v（2）pH值。pH值异常很可能是遭受某种工业污染所致。v（3）硬度。钙、镁离子的总和。v碳酸盐硬度及非碳酸盐硬度（暂时硬度和永久硬度）。vCa(HCO3)2CaCO3+CO2+H2Ov（4）电导率。水中离子导电能力的大小，通常反）电导率。水中离子导电能力的大小，通常反映了水中含盐量的多少。映了水中含盐量的多少。v（5）化学耗氧量。与有机物反应消耗的氧化剂中）化学耗氧量。与有机物反应消耗的氧化剂中的氧量即耗氧量来表征水中的有机物量。的氧量即耗氧量来表征水中的有机物量。v（6）全硅。）全硅。v活性硅活性硅能直接用比色法测得的二氧化硅；能直接用比色法测得的二氧化硅；v非活性硅非活性硅不能用比色法直接测得的二氧化硅。不能用比色法直接测得的二氧化硅。v补给水中的补给水中的SiO2含量与电导率一样，是补给水系含量与电导率一样，是补给水系统出水中应控制的指标之一。统出水中应控制的指标之一。二、补给水的检测方法二、补给水的检测方法序号序号检测项目检测项目采用方法标准采用方法标准应用说明应用说明1浊浊 度度GB121511989（福马肼浊度法）（福马肼浊度法）2pH值值GB36904.11986GB36904.31993供运行控制监督用供运行控制监督用3硬硬 度度GB6909.11986GB6909.21986适用于高硬度：适用于高硬度：0.15mmol/L适用于低硬度：适用于低硬度：1100mol/L4电导率电导率GB69081986GB121471989适用于电导率适用于电导率3S/cm（25）适用于电导率适用于电导率9时，铜的腐蚀随时，铜的腐蚀随pH值增大而增大。对有铜值增大而增大。对有铜系统，给水系统，给水pH值控制在值控制在8.89.3（本厂为（本厂为89）；而对无）；而对无铜系统，给水铜系统，给水pH值还可适当提高到值还可适当提高到9.09.5。v（6）电导率。电导率是反映水中含盐量高低的指标。）电导率。电导率是反映水中含盐量高低的指标。v锅炉金属面上沉积的各种水垢有碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐锅炉金属面上沉积的各种水垢有碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢等，水中含盐量高，是造成结垢的根本原因；垢等，水中含盐量高，是造成结垢的根本原因；v控制给水含盐量即降低给水电导率，具有重要的意义；控制给水含盐量即降低给水电导率，具有重要的意义；v一般来说，给水电导率应不大于一般来说，给水电导率应不大于0.3S/cm，对高参数、大容量，对高参数、大容量机组，还应降到机组，还应降到0.2S/cm。本厂控制钠本厂控制钠5g/L代替电导代替电导;v（7）油。油进入锅炉则在系统中生成附着物，这些附着物将会）油。油进入锅炉则在系统中生成附着物，这些附着物将会危及炉管及过热器的安全，形成有机酸，影响蒸汽品质。本厂危及炉管及过热器的安全，形成有机酸，影响蒸汽品质。本厂控制油控制油:0.1mg/L。v（8）氨。氨处理来调节给水）氨。氨处理来调节给水pH值，需要对给水中的氨加以控值，需要对给水中的氨加以控制与检测。制与检测。v2.给水质量检测方法：国家标准所规定的方法给水质量检测方法：国家标准所规定的方法 v3.给水水质控制项目标准给水水质控制项目标准：本厂给水质量标准：本厂给水质量标准vpH(25):8.09.0;v溶解氧溶解氧:30300g/L;v铁：铁：10ug/L（标准值）（标准值）,5u/L（期望值）（期望值）;v铜铜:5u/L（标准值）（标准值）,3g/L（期望值）（期望值）;v钠钠:5g/L;v二氧化硅二氧化硅:10g/L;v油油:0.1mg/L。二、直流锅炉给水处理与监督二、直流锅炉给水处理与监督v1.直流锅炉水汽系统的特点直流锅炉水汽系统的特点v随给水带入锅炉的各种杂质，有一部带入汽轮机，大部分则沉积于炉随给水带入锅炉的各种杂质，有一部带入汽轮机，大部分则沉积于炉管中。管中。v随给水带入锅炉的钙、镁化合物，主要有随给水带入锅炉的钙、镁化合物，主要有CaSO4、CaCO3、MgSO4、MgCl2等，它们在过热蒸汽中溶解度比较小，几乎全部沉积于过热器管等，它们在过热蒸汽中溶解度比较小，几乎全部沉积于过热器管中。中。v随给水带入锅炉的钠化合物，主要有随给水带入锅炉的钠化合物，主要有NaCl、Na2SO4、NaOH等。由于等。由于NaCl在过热蒸汽中溶解度很大，故它不会在过热器内沉积而进入汽轮在过热蒸汽中溶解度很大，故它不会在过热器内沉积而进入汽轮机；而机；而NaOH、Na2SO4的溶解度较小，主要沉积于炉管中。的溶解度较小，主要沉积于炉管中。v随给水带入的硅化合物，由于在过热蒸汽中的溶解度很大，几乎全部随给水带入的硅化合物，由于在过热蒸汽中的溶解度很大，几乎全部进入汽轮机中。进入汽轮机中。v2.直流锅炉给水水质标准直流锅炉给水水质标准v对直流锅炉来说，给水含钠量作了严格的限制，而汽包对直流锅炉来说，给水含钠量作了严格的限制，而汽包炉没有虽说指标规定直流炉给水中含钠量要小于等于炉没有，虽说指标规定直流炉给水中含钠量要小于等于10g/L应力争达到更低的水平；应力争达到更低的水平；v直流炉给水含铁量应小于等于直流炉给水含铁量应小于等于10g/L，它低于各种汽包，它低于各种汽包炉给水中允许的含铁量，以防止铁的氧化物在热力设备炉给水中允许的含铁量，以防止铁的氧化物在热力设备中沉积下来；中沉积下来；v直流炉还对给水中二氧化碳含量作了严格限制，要求其直流炉还对给水中二氧化碳含量作了严格限制，要求其含量应近乎为零。这一切都表明直流炉的给水水质要求含量应近乎为零。这一切都表明直流炉的给水水质要求更高，故对它们监督也越严格，保证给水水质的难度也更高，故对它们监督也越严格，保证给水水质的难度也越大。越大。v3.直流锅炉的给水处理直流锅炉的给水处理v（1）改进补给水处理，保证补给水质量。）改进补给水处理，保证补给水质量。v（2）对凝结水进行精处理，提高凝结水水质。）对凝结水进行精处理，提高凝结水水质。v（3）采用加氧及加氨处理的给水处理方法，使给水中含铁量进一步降）采用加氧及加氨处理的给水处理方法，使给水中含铁量进一步降低下来低下来。v直流炉氧化铁污堵、结垢速率高和锅炉压差上升速度快等问题突出，直流炉氧化铁污堵、结垢速率高和锅炉压差上升速度快等问题突出，v给水加氧方式下，由于不断向金属表面均匀地供氧，使金属表面形成给水加氧方式下，由于不断向金属表面均匀地供氧，使金属表面形成了致密稳定的了致密稳定的“双层保护膜双层保护膜”。这是因为在流动的高纯水中添加适量。这是因为在流动的高纯水中添加适量的氧，可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或的氧，可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜，不仅很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀，还消除了水化膜，不仅很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀，还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。第三节第三节 蒸汽化学监督蒸汽化学监督v一、蒸汽监督的内容及意义一、蒸汽监督的内容及意义v蒸汽直接进入汽轮机，保证蒸汽品质对汽轮机的安全运蒸汽直接进入汽轮机，保证蒸汽品质对汽轮机的安全运行有着很大的影响。行有着很大的影响。v蒸汽质量控制指标为钠、二氧化硅、电导率、铁、铜。蒸汽质量控制指标为钠、二氧化硅、电导率、铁、铜。v本厂控制标准：v 氢电导率（氢电导率（25）：）：0.15us/cmv铁：铁：5ug/l（标准值），（标准值），3ug/l（期望值）（期望值）v铜：铜：3ug/l（标准值），（标准值），1ug/l（期望值）（期望值）v钠：钠：10ug/lv二氧化硅：二氧化硅：10ug/l v二、蒸汽的监督与质量控制二、蒸汽的监督与质量控制v1.蒸汽质量控制：蒸汽品质是由给水品质来保证的。即蒸汽质量控制：蒸汽品质是由给水品质来保证的。即由补给水处理和凝结水精处理来保证。由补给水处理和凝结水精处理来保证。v在直流锅炉启动时，要进行冷态水洗和热水冲洗，在直流锅炉启动时，要进行冷态水洗和热水冲洗，v冷态清洗可除去很多杂质，以保证锅炉点火时给水水质冷态清洗可除去很多杂质，以保证锅炉点火时给水水质良好。冷态清洗结束，锅炉就可开始点火；良好。冷态清洗结束，锅炉就可开始点火；v热态清洗，又把残留在水汽系统内的铁腐蚀产物及硅化热态清洗，又把残留在水汽系统内的铁腐蚀产物及硅化合物等杂质冲洗下来，洗出来的杂质在通过过滤器及混合物等杂质冲洗下来，洗出来的杂质在通过过滤器及混床除盐装置时不断地被排除。床除盐装置时不断地被排除。v冷态与热态清洗的完成，以清洗后水质达到一定的标准冷态与热态清洗的完成，以清洗后水质达到一定的标准来判断。来判断。v2.机组大修检查内容与评价标准机组大修检查内容与评价标准v机组大修检查，是评价蒸汽质量的主要依据。（机组大修检查，是评价蒸汽质量的主要依据。（1）大修检查内容。）大修检查内容。涉及蒸汽质量的热力设备，主要是过热器、再热器以及汽轮机本体。涉及蒸汽质量的热力设备，主要是过热器、再热器以及汽轮机本体。涉及蒸汽质量机组大修重点检查内容涉及蒸汽质量机组大修重点检查内容部部 位位主要检查内容主要检查内容过热器及再热器过热器及再热器立式弯头处割管，其长度不少于立式弯头处割管，其长度不少于1200mm，检查有无积水、，检查有无积水、腐蚀、积盐程度、腐蚀产物沉积情况，测其腐蚀、积盐程度、腐蚀产物沉积情况，测其pH值值汽轮机本体汽轮机本体目视各级叶片结盐情况，定性检测有无镀铜；调速级、目视各级叶片结盐情况，定性检测有无镀铜；调速级、中压缸第一次叶片有无机械损伤或麻点；中压缸一、二中压缸第一次叶片有无机械损伤或麻点；中压缸一、二级围带氧化铁积集程度；检查每极叶片及隔板表面有无级围带氧化铁积集程度；检查每极叶片及隔板表面有无腐蚀；检查其腐蚀；检查其pH值（有无酸性腐蚀），取沉积量最大的值（有无酸性腐蚀），取沉积量最大的13片整叶片沉积物计算其单位面积积盐量，对沉积物做片整叶片沉积物计算其单位面积积盐量，对沉积物做成分分析成分分析v（2）.汽轮机本体积盐、腐蚀评价标准。汽轮机本体积盐、腐蚀评价标准。v汽轮机本体中转子、隔板和叶片的积盐、腐蚀评价标准汽轮机本体中转子、隔板和叶片的积盐、腐蚀评价标准类别类别项目项目 一类一类 二类二类 三类三类积盐积盐基本不积盐或基本不积盐或积盐量积盐量10mg/(cm2/a)腐蚀腐蚀基本没有腐蚀基本没有腐蚀 低压缸有轻微低压缸有轻微锈蚀，初凝区隔锈蚀，初凝区隔板有轻微腐蚀板有轻微腐蚀 下隔板有较严重锈下隔板有较严重锈蚀，不锈钢部件出现蚀，不锈钢部件出现针孔或初凝区隔板有针孔或初凝区隔板有严重腐蚀严重腐蚀vv值得注意的问题值得注意的问题值得注意的问题值得注意的问题：v控制水汽系统中酸性离子浓度，对于减少腐蚀非常重要！控制水汽系统中酸性离子浓度，对于减少腐蚀非常重要！v研究表明：水汽系统中研究表明：水汽系统中Cl-含量过高是造成热力系统腐蚀，尤其是含量过高是造成热力系统腐蚀，尤其是汽轮机叶片腐蚀的重要原因之一。汽轮机叶片腐蚀的重要原因之一。v过热蒸汽中过热蒸汽中Cl浓度大于浓度大于3g/L时，就有可能对亚临界机组的汽轮时，就有可能对亚临界机组的汽轮机叶片造成点蚀及应力腐蚀。机叶片造成点蚀及应力腐蚀。v蒸汽中酸性杂质在初凝水中的浓缩富集，导致初凝水蒸汽中酸性杂质在初凝水中的浓缩富集，导致初凝水pH值降低，值降低，造成对钢件的腐蚀；要重视对造成对钢件的腐蚀；要重视对Cl、SO42等酸性离子浓度的监督等酸性离子浓度的监督与控制，与控制，v水汽系统中水汽系统中Cl的含量与凝结水除盐的高速混床关系很大，因高速的含量与凝结水除盐的高速混床关系很大，因高速混床运行后期排放混床运行后期排放Cl现象十分显著，甚至出水电导率为现象十分显著，甚至出水电导率为0.1 S/cm时，就存在放时，就存在放Cl现象，这对亚临界和超临界机组的安全运行构现象，这对亚临界和超临界机组的安全运行构成威胁。成威胁。第四节第四节 凝结水化学监督凝结水化学监督v凝结水的品质反映着凝汽器的渗泄漏、影响着精处理系凝结水的品质反映着凝汽器的渗泄漏、影响着精处理系统的运行质量和出水品质、关乎给水品质。统的运行质量和出水品质、关乎给水品质。v一、凝结水系统及水质要求一、凝结水系统及水质要求v1.凝结水质控制指标：凝结水质控制指标：v凝结水精处理前凝结水质量凝结水精处理前凝结水质量：v硬度、钠、氢电导率、（溶解氧）硬度、钠、氢电导率、（溶解氧）v凝结水精处理后凝结水质量凝结水精处理后凝结水质量：v氢电导率、铁、铜、钠、二氧化硅氢电导率、铁、铜、钠、二氧化硅vv本厂凝结水质量标准本厂凝结水质量标准本厂凝结水质量标准本厂凝结水质量标准：v凝结水精处理前凝结水质量凝结水精处理前凝结水质量：v硬度：硬度：0mol/lv钠：钠：10g/lv氢电导率（氢电导率（25）：）：0.30us/cmv凝结水精处理后凝结水质量凝结水精处理后凝结水质量：v氢电导率（氢电导率（25）：）：0.10us/cmv铁：铁：5ug/l（标准值），（标准值），3ug/l（期望值）（期望值）v铜：铜：3ug/l（标准值），（标准值），1ug/l（期望值）（期望值）v钠：钠：1ug/lv二氧化硅：二氧化硅：10ug/l检测项目检测项目检测方法检测方法说说 明明硬度硬度GB 6902.2-1986测定范围测定范围1100mol/L低硬度水样低硬度水样溶解氧溶解氧GB 12157-1989测定范围测定范围2100g/L O2（内电解法）（内电解法）电导率电导率GB 12147-1989测定范围测定范围3g/L钠钠GB 12155-1989测定范围测定范围02300g/L（动态法）（动态法）二氧化硅二氧化硅GB 12150-1989测定范围测定范围050g/L SiO2（硅钼蓝比色法）（硅钼蓝比色法）铁铁GB/T 14427-1993测定范围测定范围5200g/L或或150g/L铜铜GB/T 14418-1993测定范围测定范围2.550g/L或或0.010.15g/L2.凝结水质检测方法：凝结水的水质检测按国标规定进行凝结水质检测方法：凝结水的水质检测按国标规定进行 v二、机组运行中的凝结水监督v1.凝结水的污染凝结水的污染v蒸汽中的溶盐、水汽系统中设备的腐蚀产物蒸汽中的溶盐、水汽系统中设备的腐蚀产物 v2.凝结水监督的重点凝结水监督的重点v（1）凝汽设备。）凝汽设备。v（2）凝汽器防腐。v（3）蒸汽品质保证。v（4）凝结水质检测。v3.凝汽器泄漏监督与凝结水质异常的判断凝汽器泄漏监督与凝结水质异常的判断v(1)凝汽器泄漏检测监督凝汽器泄漏检测监督v(2)凝结水水质异常的判断凝结水水质异常的判断:v凝汽器热水井氢电导率的变化值是凝结水水质异常的判凝汽器热水井氢电导率的变化值是凝结水水质异常的判断重要依据。断重要依据。v对于除盐水之类的纯水，通常对于除盐水之类的纯水，通常1mg/L溶盐可产生溶盐可产生2S/cm电导率，经氢离子交换柱后，电导率，经氢离子交换柱后，1mg/L溶盐可产生溶盐可产生7S/cm电导率电导率；v当凝汽器发生泄漏时，出现的第一现象就是热水井电导当凝汽器发生泄漏时，出现的第一现象就是热水井电导率上升，凝结水及给水电导率随之上升，特别是钠离子、率上升，凝结水及给水电导率随之上升，特别是钠离子、氯离子浓度增大。氯离子浓度增大。凝汽器热水井氢电导率的机组许可运行时间凝汽器热水井氢电导率的机组许可运行时间氢电导率氢电导率氢电导率氢电导率(S/cm)(S/cm)(S/cm)(S/cm)许可允许时间许可允许时间许可允许时间许可允许时间说明说明说明说明0.3机组正常运行机组正常运行凝汽器无泄漏凝汽器无泄漏0.31.01h（过热器减温水投入）（过热器减温水投入）4h（过热器减温水未投入）（过热器减温水未投入）此时泄漏可以控制，应采取措施此时泄漏可以控制，应采取措施以改善水质，如措施无效，在以改善水质，如措施无效，在4h内，给水内，给水Cl很可能超过很可能超过3.0mg/L的停机极限的停机极限1.02.02h（过热器喷水未投入）（过热器喷水未投入）在在1h内，采取措施应明显见效。内，采取措施应明显见效。如无效，给水如无效，给水Cl很可能在很可能在2h会超会超过停机极限过停机极限2.05.05.0考虑立即停机考虑立即停机设备处于将发生大规模泄漏的危设备处于将发生大规模泄漏的危险中，应立限采取有效措施险中，应立限采取有效措施20.0立即停机立即停机凝汽器发生重大泄漏凝汽器发生重大泄漏v三、凝结水监督评价三、凝结水监督评价v凝结水的监督评价，一是观测凝结水系统设备的运行状凝结水的监督评价，一是观测凝结水系统设备的运行状况；二是凝结水水质是否达到控制指标要求；三是观测况；二是凝结水水质是否达到控制指标要求；三是观测给水和蒸汽品质，特别是给水水质在相当大程度上受凝给水和蒸汽品质，特别是给水水质在相当大程度上受凝结水水质的直接影响。结水水质的直接影响。v1.凝结水系统设备监督凝结水系统设备监督v(1)凝结水泵：一是要检查其维持在真空状态下工作的凝结水泵：一是要检查其维持在真空状态下工作的严密性，防止空气中氧的渗入；二是要防止因凝结水中严密性，防止空气中氧的渗入；二是要防止因凝结水中溶氧及含盐量较高，造成设备的腐蚀。溶氧及含盐量较高，造成设备的腐蚀。v(2)高速混床：高速混床：v凝结水精处理系统组成：前置过滤凝结水精处理系统组成：前置过滤-除盐除盐-后置过滤。前置后置过滤。前置过滤主要用来去除水中的金属腐蚀产物和悬浮杂质，后置过滤主要用来去除水中的金属腐蚀产物和悬浮杂质，后置过滤主要用于截留混床可能漏出的碎树脂，目前已用树脂过滤主要用于截留混床可能漏出的碎树脂，目前已用树脂捕捉器代替。除盐则是用于去除水中的溶解盐类。捕捉器代替。除盐则是用于去除水中的溶解盐类。v 不同运行方式混床的选用。不同运行方式混床的选用。v要实现混床铵型运行必须做到：凝汽器必须严密性好不泄要实现混床铵型运行必须做到：凝汽器必须严密性好不泄漏、混床中的阴阳离子交换树脂在分别再生前进行很好的漏、混床中的阴阳离子交换树脂在分别再生前进行很好的分离且无交叉污染、再生树脂用的氢氧化钠必须具有较高分离且无交叉污染、再生树脂用的氢氧化钠必须具有较高纯度。纯度。v 凝结水混床离子泄漏问题。主要是混床的放氯现象。凝结水混床离子泄漏问题。主要是混床的放氯现象。v混床运行后期出水的电导率随混床运行后期出水的电导率随Cl-泄漏量的增加而增高。泄漏量的增加而增高。v引起混床放氯的原因是再生用碱不纯引起的，提高再生引起混床放氯的原因是再生用碱不纯引起的，提高再生用碱的质量，是解决混床放氯的根本措施。用碱的质量，是解决混床放氯的根本措施。v此外，树脂混合不均匀，即上部阴树脂多阳树脂少也是此外，树脂混合不均匀，即上部阴树脂多阳树脂少也是混床放氯的原因之一。混床放氯的原因之一。v混合不均，在同时存在放氯的情况下，会使混床出水混合不均，在同时存在放氯的情况下，会使混床出水pH值偏低。值偏低。v此外，使出水此外，使出水pH偏低的原因还可能有强碱阴树脂的降解，偏低的原因还可能有强碱阴树脂的降解，带有弱碱基团的树脂被酸污染后变为盐型，水解而释放带有弱碱基团的树脂被酸污染后变为盐型，水解而释放出酸造成出酸造成pH偏低。偏低。v2.凝结水水质的检测监督凝结水水质的检测监督v凝结水近似纯水，如何测准这些微量甚至痕量杂质是凝结凝结水近似纯水，如何测准这些微量甚至痕量杂质是凝结水检测中的一个突出问题。水检测中的一个突出问题。v只有提供准确的检测结果，才能判断各种处理方法的效果只有提供准确的检测结果，才能判断各种处理方法的效果及水汽质量的优劣，从而为改进处理方法提供依据，水汽及水汽质量的优劣，从而为改进处理方法提供依据，水汽质量的提高也才有保证。质量的提高也才有保证。v常规的化学分析法、分光光度法很难满足凝结水中微量成常规的化学分析法、分光光度法很难满足凝结水中微量成分的检测要求。分的检测要求。v离子色谱仪、原子吸收分光光度计等精密仪器对凝结水、离子色谱仪、原子吸收分光光度计等精密仪器对凝结水、蒸汽中微量成分进行测定和研究解决生产中的问题有着重蒸汽中微量成分进行测定和研究解决生产中的问题有着重要的作用。要的作用。