第1章-电厂用水概述课件

发电厂类型1010203概况三点击此处输入相关文本内容整体概况概况一点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容2 锅 炉汽轮机发 电 机 蒸 汽化学能(燃料)热能机械能电能Power Plant3可以看出以下结论：可以看出以下结论：能量守恒定律；能量守恒定律；火电厂可分为三大系统：燃烧系统、水汽系统、电气系统；火电厂可分为三大系统：燃烧系统、水汽系统、电气系统；热力系统中的水汽是密闭、循环运行的；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。是火电厂的产品。能量转化过程示意图456火电厂汽水系统：过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)7600MW汽轮发电机组汽水循环流程8热力发电厂机组容量和蒸汽参数名称额定功率(MW)蒸汽参数锅炉汽轮机汽压(MPa)汽温()汽压(MPa)汽温()中压机组6,12,253.94503.43435高压机组50,1009.815408.82535超高压机组12520013.2313.7355554012.2312.74550535亚临界压力机组30016.6818.2755554116.1716.6655053560018.2754116.66537超临界压力机组60022.1122.119水、汽命名v(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。v(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。v(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。v(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。v(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。v(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。10v(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，补给水和各种疏水组成。v(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。v(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。v(10)饱和蒸汽：炉水吸热蒸发成为湿分较大的蒸汽。v(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。v(12)过热蒸汽：饱和蒸汽经过热器加热后的干蒸汽。11第一章电厂用水概述v第一节电厂用水的水源及水质特点v第二节天然水中的杂质和天然水分类v第三节电厂用水的水质指标12第一节电厂用水的水源及特点v一、水的结构v二、水的特性v三、水的自然分布v四、水的运动v五、天然水中的杂质特性v六、锅炉补给水净化流程13v一、水分子的结构v水的基本化学式为H2O。两个氢原子核排列成以氧原子核为顶的等腰三角形。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。14v二、水的特性v1、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v2、水的密度转换能量的。水的密度是3.98时最大为1g/cm3。高于或低于此温度时，其密度都小于1g/cm3。v3、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)。154、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(S/cm或S/cm)。25时纯水的电导率为0.0546微西门子/厘米(S/cm)。16v6、水的沸点与蒸汽压蒸发H2O(l)H2O（g）凝结v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。v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。17v7、水的化学性质v（1）水能与金属和非金属作用放出氢2Na+2H2O2NaOH+H2Mg+2H2OMg(OH)2+H23Fe+4H2OFe3O4+4H23Fe+4H2OFe(OH)2+4H2C+H2OCO+H2v（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)2SO3+H2OH2SO4CO2+H2OH2CO3v（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。18v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。v2、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。19水 的 分 布 比 例20四、水的运动：自然循环运动：21水的社会循环22五、水中杂质的综合特性粒 径（mm）10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 0.1分 类真溶液胶 体悬浮物成 分主要离子溶解气体无 机有 机下沉物（无机）漂浮物（有机）阴阳主要维量Cl-SO42-HCO3-CO32-HsiO3-Na+K+Ca2+Mg2+O2CO2N2H2SCH4SiO2H2OFe(OH)3H2OAl2O3H2O腐殖质富里酸硅铝酸盐颗粒、沙砾、粘土动植物残枝碎片危 害结垢、积盐、腐蚀污染强碱性阴离子交换树脂、硅垢堵塞管路污染阳树脂特 征透明光照下混浊浑浊肉眼可见分辨工具质子显微镜超显微镜显微镜常用处理方法蒸馏、电渗析、反渗透、闪蒸、离子交换超 滤精密过滤自然沉降、过滤混凝、澄清、过滤23天然水的特点1地表水（江、河、湖、泊）：(1)悬浮物和胶体含量较多，浊度较高。(2)含盐量较低，硬度和CO2含量较低。(3)含氧量呈饱和状态。(4)地表水易被污染；含有藻类，并具有色、臭、味。2地下水：(1)经土壤和砂砾的过滤去除了水中大部分悬浮物和菌类，水质清澈。(2)水质和水温较稳定。(3)溶解氧含量较低，游离CO2含量较高。(4)含盐量和硬度较高。(5)含有广泛的铁质。(6)不易被污染。3、海水：（1）含盐量特高，约35g/L左右。（2）藻类和有机物含量很高。（3）悬浮物含量很高。海水的化学组分通常用盐度和氯度表示。盐度是表示海水含盐量的指标，一般为35左右；氯度是表示海水中氯化物含量的指标，一般为20左右。24六、火电厂用水特点v1、地表水（江河湖泊）v（1）江河水：因季节河流域不同水质有所不同。v低含盐量水(500mg/L)为硫酸盐型水质，阳离子以Na+为主；v高含盐量水(1000mg/L)为氯化物型水质，阳离子也以Na+为主。v（2）湖泊水：v淡水湖的离子总量为小于1000mg/L；v咸水湖的离子总量为100025000mg/L；v盐水湖的离子总量为大于25000mg/L。v五大淡水湖，即鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖。青海湖为咸水湖。v2、地下水：v埋藏在地表以下的所有天然水都称为地下水。按其埋藏的条件分为潜水(浅层地下水)和承压水(深层地下水)两种。浅层地下水是指分布在第一个隔水层以上靠近地表面的沉积物孔隙内水、风化岩石裂缝内水、碳酸盐岩溶洞内水等。深层地下水是指隔水层之间的水。v3、海水：v海水是天然水体的主要组成部分，它覆盖的面积约占地球表面的71。含盐量特别高，约为35g/L左右。25七、地表水和地下水的差异：v1、地表水江、河、湖水的特点是：v(1)悬浮物含量高。v(2)含盐量较低，硬度和CO2含量较低。v(3)地表水中的含氧量呈饱和状态。v(4)地表水易被污染。v2、地表水海水的特点是：v(1)悬浮物含量高。v(2)含盐量很高，氯化物含量最高。v(3)含氧量呈饱和状态。v(4)海生动植物较多，尤其是贝类、藻类等有机物含量很高。v3、地下水的特点v(1)悬浮物和菌类含量低，水质清澈。v(2)水质和水温较稳定。v(3)溶解氧含量较低，游离二氧化碳含量较高。v(4)含盐量和硬度较地表水高（海水除外）。v(5)含有广泛的铁质。v(6)不易被污染。26八、锅炉补给水净化及处理27九、天然水中的主要几种化合物 1、水中的碳酸化合物K1K2CO2(aq)+H2OH+HCO3-2H+CO32-K1=10-3,K2=10-7,K1=104K2根据平衡关系式得：PH=6.35+lgHCO3-lgCO2PH=10.33+lgCO32-lgHCO3-1=CO2/C+HCO3-/C+CO32-/C由方程组绘成碳酸盐的电离度和PH的关系图：28从上图可以看出：(1)当PH4.3时，碳酸盐化合物全部转化为CO2；(2)当PH值升高时，CO2降低，(HCO3-)增大，当pH8.38.4时，碳酸化合物全部转化为HCO3-；(3)PH值再继续升高(大于8.3时)，CO2消失，HCO3-和CO32-同时存在，HCO3-含量降低，CO32-含量增大，当pH=12时，水中碳酸化合物几乎完全以CO32-的形态存在。292、硅酸化合物K1K2H2SiO3H+HSi03-2H+Si032-(固体)不同PH值时水中各种硅酸化合物的百分硅酸形式PH值567891011H2SiO310099.999.099.950.08.90.8HSiO3-0.11.09.150.091.098.2SiO32-0.11.030十、天然水的分类1、按水质指标分类（1）按含盐量分类天然水按含盐量分四类（2）按硬度分类按水中硬度的含量，可将天然水分为五种类型低含盐量水中等含盐量水较高含盐量水高含盐量水200mg/L200500mg/L 5001000mg/L1000mg/L极软水软 水中等硬度水硬 水极硬水9.0mmol/L312、按水处理工艺学离子的结合顺序为：Ca2+、Mg2+、Na+K+HCO3-、SO42-、C1-（1）碱性水（2）非碱性水12Ca2+12Mg2+Na+K+HCO3-12SO42-C1-12Ca（HCO3）212Mg（HCO3）2NaHCO3+KHCO3Na2SO4+K2SO4NaC1+KC11/2Ca2+1/2Mg2+Na+K+HCO3-1/2SO42-C1-1/2Ca（HCO3）21/2CaSO41/2MgSO4Na2SO4+K2SO4NaC1+KC11/2Ca2+1/2Mg2+Na+K+HCO3-1/2SO42-C1-1/2Ca（HCO3）21/2Mg（HCO3）21/2MgSO4Na2SO4+K2SO4NaC1+KC132Q|A您的问题是？善于提问,勤于思考问答环节33结束语感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边34谢谢聆听THANKYOUFORLISTENING演讲者：XX时间：202X.XX.XX35