单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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 热力设备的化学清洗,学习内容 绪论,1,第八章 超临界机组的水化学工况,第一节 超临界机组水化学工况概述,一、超临界机组的给水水质标准,1杂质在过热蒸汽中的溶解度,由给水带入锅炉的杂质有：钙、镁化合物，钠化合物，硅酸化合物和金属腐蚀产物等。它们在过热蒸汽中的溶解度，随蒸汽压力提高而增大，但随温度的变化规律较复杂。,2杂质在直流锅炉内的沉积特性,超临界机组来说，炉管中可能存在的沉积物主要是铁氧化物、钙镁化合物和Na2SO4等在过热蒸汽中溶解度很小钠化合物，并且它们在给水中的含量越高，则沉积量越大；被过热蒸汽带入汽轮机的杂质则主要是硅酸化合物、钠化合物和铜的氧化物，并且它们在给水中的含量越高，则带入汽轮机的量越大。,3影响杂质沉积过程的因素,影响杂质沉积过程的因素：杂质在给水中的含量及其在蒸汽中的溶解度、杂质在高温炉水中的溶解度、水冷壁管的热负荷、锅炉的运行工况等。,第八章 超临界机组的水化学工况第一节 超临界机组水化学,2,4杂质在直流锅炉中的沉积部位,直流锅炉炉管内的沉积物主要是铁氧化物、钙镁化合物和Na2SO4等钠盐。直流锅炉运行参数越高，炉管中沉积过程开始得越早。在亚临界压力下运行时，从蒸汽湿度为5060的区域开始就有沉积物析出，但在蒸汽蒸干过程蒸快结束和微过热的管区沉积物较多。在超临界压力下运行时，沉积物主要出现在蒸汽微过热的管区。在再热器中、特别是出口管段可能会有铁的氧化物沉积。再热器本身的腐蚀也会使再热器中沉积铁的氧化物，这可能导致再热器管过热而损坏。,5超临界机组给水水质标准,(1)硬度。给水的硬度应接近于零。,(2)含钠量。因为直流锅炉给水中的绝大部分钠盐能被蒸汽溶解携带到汽轮机中，所以给水中的含钠量应由汽轮机进口蒸汽(即锅炉送出的蒸汽)中允许的含钠量来决定。现规定超临界锅炉蒸汽含钠量应少于5g/kg，所以给水含钠量应小于5g/L，争取小于3g/L。,(3)含硅量。直流锅炉给水中的硅酸化合物能全部被蒸汽溶解携带到汽轮机中，所以给水含硅量的允许值应由汽轮机进口蒸汽中所允许的含硅量来决定。根据运行经验，目前认为：当汽轮机进口蒸汽的含硅量(以SiO2表示，下同)小于20g/kg时，基本上可避免汽轮机中沉积二氧化硅。因此，现规定亚临界直流锅炉给水含硅量应不大于20g/L，超临界直流锅炉给水含硅量应小于1015g/L。,(4)含铁量。规定超临界机组给水含铁量应小于10g/L，并争取不超过5g/L，以防止铁的氧化物在汽轮机和再热器中沉积。,(5)含铜量。为了防止铜的氧化物在炉管中沉积，目前规定亚临界压力及以下的直流锅炉，给水含铜量应小于5gL，并争取不超过3g/L，以避免引起汽轮机内沉积铜。目前超临界机组的热力系统中大都不采用铜合金制件，各种加热器都采用钢管，凝汽器也多用不锈钢管或钛管，这样整个热力系统就成为一个无铜系统。,4杂质在直流锅炉中的沉积部位,3,二、超临界机组水处理的特点,(1)在补给水制备方面，水处理系统和设备的选用要求较高，运行管理要求严格。,(2)在凝结水净化处理方面，要求100的凝结水都经过净化处理，完全除去进入蒸汽凝结水中的各种杂质，即包括盐类物质和腐蚀产物等。,(3)在给水水质调节处理方面，要求采用适宜的挥发性药品处理，以保证机组在稳定工况和变工况运行时都能抑制机组各个部位、特别是凝结水一给水系统的腐蚀，从而使给水中腐蚀产物的含量符合给水水质标准。,三、超临界机组水化学工况的基本要求,(1)尽量减少直流锅炉内的沉积物，延长清洗间隔时间。必须使机组两次化学清洗间隔的时间能与设备大修的间隔时间相适应。,(2)尽量减少汽轮机通流部分的杂质沉积物。,二、超临界机组水处理的特点,4,四、超临界机组水化学工况的评价方法,1从水质指标的化学监测数据方面评价,2从锅炉水冷壁内表面的沉积物量来评价,(1)测量最高热负荷区域水冷壁管的外壁温度。测温时，不仅要看管外壁温度的绝对数值，还要看每运行1000h后，管外壁温度升高的速度。,(2)在最高热负荷区域内割管检查水冷壁管内的沉积物量。,3从汽轮机通流部分沉积物量来评价,(1)机组运行时的监督：机组运行时监督汽轮机通流部分的沉积物量(简称积盐)，是按监视级(主要为高压缸的调节级)中的蒸汽压力来进行监督。,汽轮机通流部分的沉积物量：,P,T,0,为没有任何沉积物(机组刚投入正常运行)时高压缸调节级压力；P,T，n,为机组运行nh后高压缸调节级压力。,(2)检修时的检查。汽轮机大修时，开缸检查通流部分金属表面沉积物附着的情况。逐级检查并记录沉积物的外观、分布位置、数量，并采集沉积物样品作化学分析。必要时还应作物相分析(x射线衍射分析)。,四、超临界机组水化学工况的评价方法,5,4从水汽系统不同部分金属材料的均匀腐蚀速度及磨损腐蚀速度来评价。,由水化学工况质量所决定的机组的允许运行指标,机组运行指标项目,机组允许值(俄罗斯),1汽轮机高压缸通流部分积盐卸,30,2锅炉热负荷最高的水冷壁管(下辐射区)外壁金属温度升高速度,51000h,3锅炉热负荷最高的水冷壁管(下辐射区)外壁金属的绝对温度,不高于545,4锅炉热负荷最高的水冷壁管(下辐射区)管内沉积物,150gm,2,(重油),300gm,2,(天然气、煤粉),5热力系统中钢材的均匀腐蚀速度,25mg(m,2,h),65年内锅炉受热面钢材的溃疡腐蚀速度,005mm365d,7缝隙处水流速为120130ms时标准结构材料的磨损腐蚀速度：,(1)20号碳素钢,(2)2Crl3铬钢,(3)1Crl8NigTi不锈钢,(4)12CrlMoV低合金钢,(5)-68黄铜,10umh,004umh,001umh,015umh,08umh,8凝结水中污染物在净化凝结水的离子交换器中被吸附的程度,5070,9凝结水中污染物在处理凝结水的机械过滤器中被吸附的程度,5070,10凝结水的离子交换器的运行周期,700800h,11凝结水的机械过滤器两次反洗间的运行周期,1000h,12凝汽器中冷却水的泄漏率,0003,注 燃用高硫重油时，应经7000h运行后再进行机组运行指标的评价；燃用其他动力燃料时，应经24000h运行后再进行机组运行指标的评价。,4从水汽系统不同部分金属材料的均匀腐蚀速度及磨损腐蚀速度来,6,5从凝结水净化设备的运行效果来评价,除掉凝结水中杂质的效果；设备的运行周期。,h第八章-超临界机组的水化学工况解析ppt课件,7,第二节AVT水化学工况,AVT是在对给水进行热力除氧的同时，向给水中加入氨和联氨，以维持一个除氧碱性水工况，从而达到抑制水汽系统金属腐蚀的目的。由于除氧和联氨的加入，给水具有较强的还原性，所以AVT水工况是一种还原性水工况。,一、给水pH值的调节原理,给水加氨处理的实质就是用氨来中和给水中的游离二氧化碳，并把给水的pH值提高到水质标准规定的碱性范围。,1氨的性质及其在水汽系统中的理化过程,在常温常压下，氨是一种有刺激性气味的无色气体，极易溶于水，其水溶液称为氨水。一般商品浓氨水的浓度约为28，密度为0.91g/cm3。在常温下加压，氨很容易液化而变成液氨，液氨的沸点为-33.4。由于氨在高温高压下不会分解、易挥发、无毒，因此可以在各种压力等级的机组及各种类型的电厂中使用。,NH3H2O=NH4+OH-,NH3H2O+CO2=NH4HCO3,NH3H2O+NH4HCO3=(NH4)2CO3+H2O,氨进入锅炉后会挥发进入蒸汽，随蒸汽通过汽轮机后排入凝汽器。在凝汽器中，富集在空冷区的氨，一部分会被抽气器抽走，尚有一部分氨溶入了凝结水中。随后，当凝结水进入除氧器后，氨会随除氧器排汽而损失一些，剩余的氨则进入给水中继续在水汽系统中循环。AVT运行试验表明，氨在凝汽器和除氧器中的损失率约在2030。如果机组设置有凝结水净化处理系统，则氨将在其中全部被除去。,第二节AVT水化学工况,8,2水的pH值对金属表面保护稳定性的影响,目前无铜机组在采用AVT时，一般是将给水的pH值控制在9.09.5的范围内。,3给水加氨处理存在的问题,给水温度较低时，为中和游离二氧化碳和维持必要的pH值所加的氨量，在给水温度升高后就显得不够，不足以维持必要的给水pH值。这是造成高压加热器碳钢管束腐蚀加剧的原因之一，由此还造成高压加热器后给水含铁量增加的不良后果。为了维持高温给水中较高的pH值，则必须增加给水的含氨量，这就可能使水汽中氨浓度过高，从而将使处理凝结水的混床设备的运行周期缩短。因此，防止游离二氧化碳腐蚀首先应尽量降低给水中的碳酸化合物的含量和防止空气漏入系统，加氨处理只能作为辅助性的措施。,二、热力除氧的原理,根据气体溶解定律(亨利定律)，气体在在水中的溶解度，随着温度的升高而降低，当水温达到沸点时，气体在在水中的溶解度降低为零，溶解在水中的气体可能全部逸出。热力法不仅可除去水中溶解的氧，也能同时除去水中的二氧化碳等其他气体。,三、联氨处理的原理,1联氨的性质,联氨(N2H4)又称肼，在常温下是一种无色液体，易溶于水，它和水结合成稳定的水合联氨(N2H4H2O)，水合联氨在常温下也是一种无色液体。在25时，联氨的密度为1.004g/cm3，100的水合联氨的密度为1.032g/cm3，24的水合联氨的密度为1.01g/cm3。在101.3kPa的大气压力下，联氨和水合联氨的沸点分别为113.5和119.5；凝固点分别为20和-51.7。,2水的pH值对金属表面保护稳定性的影响,9,联氨容易挥发，但当溶液中N2H4的浓度不超过40时，常温下联氨的蒸发量不大。空气中联氨蒸汽对呼吸系统和皮肤有侵害作用，所以空气中的联氨蒸汽量不允许超过lmg/L。联氨能在空气中燃烧，其蒸汽量达4.7(按体积计)时，遇火便发生爆炸。无水联氨的闪点为52，85的水合联氨溶液的闪点可达90，水合联氨的浓度低于24时则不会燃烧。,N2H4+H2O N2H5+OH-,5N2H43N2+4H2+4NH3,N2H4+O2N2+2H2O,联氨还能将金属高价氧化物还原为低价氧化物，如将Fe2O，还原为Fe3O4，从而促进钢铁表面上生成Fe3O4保护膜。,2影响联氨除氧反应的因素,联氨在碱性水中才显强还原性，它和氧的反应速度与水的pH值和关系密切，水的pH值在911之间时，反应速度最大。温度愈高，联氨和氧的反应愈快。水温在100下时，此反应很慢；水温高于150时，反应很快。,3给水加联氨除氧的工艺条件,给水联氨处理的合适条件应是：水温在150以上，水的pH值在9以上，有适当的联氨过剩量。一般正常运行中控制省煤器入口处给水中的联氨过剩量2050g/L。在锅炉启动阶段，加大联氨的加药量，一般控制在100g/L。,联氨容易挥发，但当溶液中N2H4的浓度不超过40时，常温下,10,四、AVT的水质标准和控制方法,AVT是在使热力除氧器正常运行的同时，向给水中加入氨和联氨，调节给水的水质。,注 氢电导率为水样经过强酸氢型阳离子交换柱后测定的电导率；括号中的数值为目标值。,四、AVT的水质标准和控制方法 注 氢电导率为水样经过强,11,1氨的加药方法,将液态氨和浓氨水配成0.30.5的稀溶液；然后，用柱塞加药泵加入凝结水净化装置的出水母管和除氧器下水管中。进行两级加氨处理，将给水的pH值调节到9.09.5，以使系统中铁和铜含量都符合水质标准的要求。,1氨的加药方法,12,2联氨加药方法,先将24或40的浓联氨通过输送泵注入该计量箱进行计量，然后再打开加药箱进口门将浓联氨引入加药箱，并加除盐水稀释至一定浓度(如0.1)，搅拌均匀，然后即可启动加药泵把联氨加入加在高压除氧器出口的给水母管中，也可以把联氨的加入点设置在凝结水净化设备的出水母管。,