电厂用水及水质指标.ppt

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1、电厂用水及水质指标,水中的杂质,悬浮物：悬浮物是构成水中混浊度的主要因素，一般粒径在100nm 以上 胶体物质：是由许多分子或离子组成的集合体，其颗粒直径一般为1nm100nm之间。溶解物质：天然水中溶解物质大都以离子或溶解气体的形式存在。溶解离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3、CI、SO42等。溶解气体：主要有O2、CO2 等。,根据电厂用水所含杂质不同将水分为：,原水：原水就是锅炉的水源水。通常包括地表水和地下水。给水：直接进入锅炉供锅炉蒸发或加热的水称为锅炉给水。补给水：生水经过各种水处理工艺处理后补充锅炉汽水损失的水 称为补给水。生产回水或凝结水：蒸汽的热能被利用后，所回

2、收的冷凝水通常称为生产回水或凝结水。炉水：锅炉体内加热或蒸发系统中流动着的水称为炉水或称锅水。排污水：由于炉水经相当长时间循环运行，水中的微量杂质被浓缩，为保证炉水的质量，必须排污，这就是排污水。冷却水：用作冷却介质的水称为冷却水。,水质指标与水质技术指标,锅炉用水中水质指标的表达方式通常有两种：一种是表示水中所含有的离子或分子来表示，如钠离子、氯离子、磷酸根离子、溶解氧等等,一般称为水质指标。另一种则并不代表某种单纯的物质，而是表示某些化合物的组合或表征某种特性。如硬度、碱度、溶解固形物、电导率等，这种指标是由于技术上的需要而拟定的。故称为技术指标。在实际中有时不加区分。,水质技术指标,1）

3、悬浮物和浊度，悬浮物是指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物，可以通过重量法测定，由于方法很麻烦，在实际中常采用测浊度的方法来衡量悬浮物和胶体物质的含量。浊度的单位通常用“福马肼”（FTU）表示。,2）硬度及其单位。硬度：水中所有高价金属离子的总和都称硬度（YD）。常用的 硬度的定义式为：YD（1/2Ca 2+1/2Mg2+）硬度的单位：通常以碳酸钙或氧化钙或德国度表示。,3）碱度和酸度碱度表示水中能接受氢离子的一类物质的量，在水中碱度主要是OH、1/2CO32、HCO3。天然水中的碱度主要是HCO3。酸度表示水中能接受氢氧根离子的一类物质的量，在水中酸度主要有各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中

4、的酸度主要是H2CO3。阳床出水的酸度主要是强酸HCI、H2SO4。及碳酸H2CO3。碱度和酸度可用酸碱滴定法测定。,4）有机物与化学耗氧量：表示水中有机物及还原性物质含量的一项指标。COD的测定就是利用有机物可氧化这一特性，在一定的条件下，用一定的强氧化剂与水中各种有机物及亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等作用，然后将所消耗的氧化剂的量，计算折合成氧的质量浓度，称为化学耗氧量，单位以mg/L来表示。一般说COD越高，水中有机物污染越严重。不同测定方法测得的结果会有所不同。因此表示有机物含量时应注明测定方法。一般情况下，有机物含量较低时采用高锰酸钾法，而有机物含量高时采用重铬酸钾法。同一水样，用重铬酸

5、法测定比用高锰酸钾测定结果要高一些。,水质指标间的关系1.碱度与硬度,硬度大于碱度：这种水称为非碱性水，钙、镁离子将首先与HCO3形成碳酸盐硬度（YDT），剩余硬度离子即钙镁离子与SO42、CI等其它阴离子形成非碳酸盐硬度（YDF）。硬度等于碱度：在这种水中，钙、镁离子全部与HCO3形成碳酸盐硬度。既没有非碳酸盐硬度也没有剩余碱度。硬度小于碱度：在这种碱性水中，硬度将全部形成碳酸盐硬度，剩余的碱度则与Na+、K+形成钠碱度（JDNa）称为负硬度，此时无非碳酸盐硬度。,2.碱度与碱度离子,碱度（JD）：碱度是表示水中能接受氢离子的一类物质的量。根据酸碱滴定法测定水中的碱度，这时所用的标准溶液是H

6、CI或H2SO4溶液，酸与各种碱度离子的三个反应是：OH+H+=H2OCO32+H+=HCO3HCO3+H+=H2O+CO2根据所加指示剂不同，碱度又可分为甲基橙碱度(JD甲)和酚酞碱度(JD酚)。加酚酞指示剂时只能完成上述两个反应；加甲基橙指示剂时三个反应全部完成。称(JD甲)为全碱度。在实际的滴定分析中往往是先加酚酞指示剂，滴至终点pH约 为8.2，再加甲基橙指示剂继续滴至终点pH值为4.2。此时的总碱度应为(JD全)=(JD)酚+(JD)甲。,3.离子碱度可能存在的5种不同情况,假设滴定中消耗的酸量分别用a（酚）、b（甲）（单位：mL)1.ab 碱度离子为CO3和OH，没有HCO3；2.

7、a0 碱度离子只有HCO3；没有CO32，OH；5.b=0,a0 碱度离子只有OH。锅炉用水中碱度主要由OH、CO32、HCO3及其它少量的弱酸盐类组成。碱度的计量单位为mmol/L，其基本单元为：OH、1/2CO32、HCO3炉水中基本上不存在HCO3，因为在高温高压下HCO3CO32+H2O+CO2CO32+H2O2OH+CO2当氢氧根和碳酸氢根共存时，相互作用发生以下反应：HCO3+OHCO32+H2O所以炉水中的碱度主要是CO32、OH。生水中的碱度主要是HCO3。,4.碱度与pH值,pH值是表征溶液酸碱性的指标，pH值越大，OH浓度越高。而碱度中，除了OH含量外，还包含了CO32和H

8、CO3含量。所以，它们之间既有区别又有联系。其联系是：在一般情况下，pH值会随着碱度的提高而增大，但这还取决于OH碱度占总碱度的比例；区别是：pH值大小只取决于OH与H+的相对含量，而碱度大小则反映了组成碱度的各离子的总含量。因此，对于pH值合格的锅炉用水，有时碱度不一定合格；反之，碱度合格的水，pH值也不一定合格。,汽包锅炉中的水汽系统,水、汽质量标准的控制指标说明,1.蒸汽（1）为了防止蒸汽通流部分，特别是汽轮机内积盐，必须对锅炉蒸汽汽质进行监督。饱和蒸汽和过热蒸汽应同时监督的原因是：便于检查蒸汽汽质劣化的原因。例如，饱和蒸汽汽质较好，而过热蒸汽汽质不良，表明蒸汽在减温器内被污染。可以判断

9、饱和蒸汽中的盐类在过热器内的沉积量。（2）由于钠盐和硅酸往往是蒸汽携带的主要杂质，所以对钠和硅含量的监测是监督蒸汽品质的主要指标。（3）电导率的测定，操作简便、灵敏度高，因此高压以上的锅炉为了及时掌握蒸汽中的含盐量，常将蒸汽经冷凝后通过氢离子交换柱，连续测定其电导率的大小，从而反映出蒸汽含盐量的状况。采用氢离子交换后的电导率而不采用总电导率，是为了避免蒸汽中氨的干扰（对凝结水电导率测定也是如此）。2给水为了防止锅炉及给水系统的腐蚀、结垢，并且在锅炉正常排污的情况下，能保证锅水水质量合格，必须对给水水质进行监督。标准中各项指标的监测意义如下：,（1）硬度。为防止锅炉及给水系统的结垢，避免锅水中产

10、生过多的水渣，须严格控制给水硬度。（2）油。由于给水中若含有油质，将有可能造成炉管内和过热器内生成导热系数极少的附着物，危及锅炉安全运行；同时油质还易使锅水形成泡沫，劣化蒸汽品质，因此，须对给水中油质进行监督（3）溶解氧。为了防止系统发生氧腐蚀，监督除氧器的除氧效果而进行监测。（4）联氨。给水中加联氨时，应监督给水中的过剩的联氨，以确保除去残余的溶解氧，并消除因给水泵不严密等异常情况时偶然漏入的氧量。（5）pH值。为了防止给水系统腐蚀，给水pH值应控制在规定范围内。若给水pH值在9.2以上，虽对防止钢材的腐蚀有利，但因为提高给水pH值通常是用加氨的方法，所以有时给水pH值过高意味着水汽系统中氨

11、含量较高，有可能会引起铜部件的氨蚀。所以给水最佳pH值应以保证热力系统铁、铜腐蚀产物最少为原则。（6）铁和铜。为了防止炉中产生铁垢和铜垢，必严格监督给水中的铁和铜含量。另外，给水中铁和铜含量，还可作为评价热力系统金属腐蚀情况的依据之一。（7）钠、硅、电导率。为了在锅炉排污率不超过规定值的情况下，保证锅水中的钠、硅、电导率不超过允许值，应监督和控制给水中的钠、硅、电导率。,3.凝结水 凝结水质量标准中各项指标的监测意义如下：（1）硬度。由于凝汽器泄漏时会造成凝结水中硬度含量升高，并导致给水硬度不合格，所以应对凝结水硬度进行监督。（2）溶解氧。在凝汽器和凝结水泵不严密处漏入空气，是凝结水增高的原因

12、。凝结水含量较大时，易引起凝结水系统腐蚀，还会使随凝结水进入给水的腐蚀产物增多，影响给水水质，所以应监督凝结水中的溶解氧。（3）电导率。为了能及时发现凝汽器的泄漏，测定凝结水的电导率是最方便的方法。通常当发现电导率比正常测定测大得多时，就表明凝汽器发生了泄漏。（4）含钠量。由于钠度计比电导率仪更为灵敏，因此监凝结水含钠量可迅速及时地发现凝汽器微小的泄漏。当电厂用海水或苦咸水作冷却水或冷却水含盐量较高时，此法尤为适用。4.锅水 为了防止锅内结垢、腐蚀，保证蒸汽品质良好，必须对锅水水质进行监督。锅水质量标准中各项指标监测意义如下：（1）pH值。锅水的pH值应不低于9.0，主要原因是：pH值低时，水

13、对锅炉钢材的腐蚀性增强；,锅水中磷酸根和钙离子的反应只有在pH值足够高的条件下，才能生成容易排除的水渣，从而较好地达到防垢的目的。为了抑制锅水中硅酸盐的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。但是，锅水中的pH值也不能太高，以免锅水中游离氢氧化钠引起碱性腐蚀。（2）总含盐量、二氧化硅、电导率。限制锅水中这些指标的含量，是为了保证蒸汽汽质合格。锅水中这些指标的最大允许含量不仅与锅炉汽水品质的参数、汽包内部装置的结构有关，而且还与运行工况有关。标准中对于出口压力小于5.9MPa的汽包锅炉未作统一的规定，必要时应通过锅炉热化学试验来确定。另外，测定锅水含硅量，还可测算锅炉的排污率，并了解锅水中含硅量对蒸汽含硅量的影响。（3）磷酸根。锅炉水中应维持有一定量的磷酸根，以防止受热而结生钙垢。磷酸根太少不利防垢，而过多则会产生易溶盐“隐藏”现象，故应将磷酸根控制在合适的范围内。（4）氯离子。锅水的氯离子超标时，可能会破坏水冷壁管的保护膜并引起腐蚀（在炉管热负荷高的情况下，更易发生这种现象）。此外，如锅水CI含量较高，会使蒸汽携带CI进入汽轮机内，有可能引起汽轮机内高级合金钢的应力腐蚀损坏。,