电厂锅炉补给水处理处理技术11

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,*,电厂锅炉,补,补给水处,理,理技术,内容提要,：,：,扼要介绍,火,火电厂水,汽,汽循环系,统,统及水处,理,理的重要,性,性，着重,讨,讨论制备,锅,锅炉补给,水,水的预处,理,理和离子,交,交换的原,理,理，主要,工,工艺及设,备,备；凝结,水,水的净化,处,处理；锅,炉,炉水的处,理,理原理和,技,技术；循,环,环冷却水,系,系统及处,理,理原理、,工,工艺和主,要,要设备。,目录,第一节,火,火力,发,发电厂中,水,水处理的,作,作用,第二节,水,水的,预,预处理,第三节,水,水的,离,离子交换,处,处理,第四节,凝,凝结,水,水的净化,处,处理,第五节,锅,锅内,处,处理,第六节,冷,冷却,水,水处理,第一节,火,火力,发,发电厂中,水,水处理的,作,作用,火力发电,厂,厂是利用,燃,燃料燃烧,产,产生的热,能,能转变成,电,电能的，,这,这种能量,的,的转换是,通,通过水来,实,实现的。,因,因此，水,在,在火力发,电,电厂中起,着,着极重要,的,的作用，,水,水处理是,火,火力发电,厂,厂生产过,程,程的不可,缺,缺少的组,成,成部分。,火力发电,厂,厂的水汽,循,循环系统,水处理的,重,重要作用,火力发电,厂,厂的水汽,循,循环系统,火力发电,厂,厂的水汽,循,循环系统,可,可分为凝汽和凝汽兼供,热,热两种形式,。,。,凝汽式是指只发,电,电不供热,的,的凝汽式,发,发电厂的,水,水汽循环,系,系统，这,种,种系统正,常,常运行的,锅,锅炉补给,水,水量很小,，,，一般为,锅,锅炉蒸发,量,量的,24%,。,凝汽兼供,热,热式是指除发,电,电外，兼,向,向附近工,业,业区、生,活,活区供热,的,的水汽循,环,环系统，,锅,锅炉补给,水,水量要大,得,得多，如,热,热力发电,厂,厂水汽循,环,环系统。,热力发电,厂,厂水汽循,环,环系统主,要,要流程见图,3-1,。,图3-1,热,热力,发,发电厂水,汽,汽循环系,统,统主要流,程,程,实际运行,中,中，任何,水,水汽循环,系,系统都要,有,有一部分,汽,汽水损失,，,，大致有,如,如下几个,方,方面：,(1)系,统,统内水汽,循,循环损失,：,：,如汽包锅,炉,炉的排污,，,，各种排,汽,汽损失,锅炉安,全,全门、,过,过热器,放,放汽门,、,、汽轮,机,机轴封,、,、抽汽,器,器、除,氧,氧器等,的,的排汽,，,，各种,水,水箱的,溢,溢流和,管,管道的,跑,跑冒滴,漏,漏等等,。,。,(2),对,对外供,汽,汽损失,对非生,产,产、生,活,活供汽,大,大部分,不,不能返,回,回。,(3),厂,厂内其,它,它用汽,损,损失,如采暖,、,、生活,用,用汽等,等,等。,根据水,在,在水汽,循,循环系,统,统中所,经,经历的,过,过程，,我,我们赋,予,予这些,水,水以不,同,同的名,称,称。,(1),生,生水,生水是,未,未经处,理,理的天,然,然水，,如,如地下,水,水、江,河,河水、,水,水库湖,泊,泊水等,等,等。,(2),锅,锅炉,补给水,生水经,水,水处理,车,车间净,化,化后，,用,用于补,充,充发电,厂,厂水汽,损,损失的,水,水，叫,锅,锅炉补,给,给水。,(3),汽,汽轮机,凝结水,蒸汽在,汽,汽轮机,中,中做功,后,后在凝,汽,汽器中,冷,冷凝的,水,水。,(4),疏,疏,水,各种用,汽,汽设备,、,、蒸汽,管,管道中,凝,凝结的,蒸,蒸汽凝,结,结水，,一,一般汇,集,集到输,水,水箱，,也,也有的,并,并入凝,结,结水系,统,统。,(5),返,返回,凝结水,它是生,产,产或生,活,活用户,返,返回的,蒸,蒸汽凝,结,结水，,简,简称返,回,回水。,(6),给水,给水是,指,指进入,锅,锅炉的,水,水，对,于,于热电,厂,厂，它,包,包括汽,轮,轮机凝,结,结水、,锅,锅炉补,给,给水、,疏,疏水和,返,返回水,。,。,(7),锅炉水,锅炉水,又,又叫炉,水,水，是,指,指锅炉,本,本体的,蒸,蒸发系,统,统中流,动,动的水,。,。,(8),冷却水,是指用,作,作冷却,介,介质的,水,水，在,电,电厂中,主,主要指,在,在凝汽,器,器中用,于,于冷却,汽,汽轮机,排,排汽的,水,水。,水处理,的,的重要,作,作用,在火力,发,发电厂,的,的热力,系,系统中,，,，水的,品,品质是,影,影响热,力,力设备,安,安全、,经,经济运,行,行的重,要,要因素,。,。,天然水,中,中含有,许,许多杂,质,质。若,把,把这些,水,水不经,净,净化处,理,理就引,入,入热力,设,设备，,将,将会由,于,于汽水,品,品质不,良,良引起,各,各种危,害,害，主,要,要是热,力,力设备,的,的结垢、,腐,腐蚀和,积,积盐。,结垢,结垢极,易,易发生,在,在热负,荷,荷较高,的,的部位,，,，如锅,炉,炉的炉,管,管、各,种,种热交,换,换器。,水,水垢的,导,导热性,比,比金属,差,差几百,倍,倍，结,垢,垢的金,属,属管壁,就,就会产,生,生过热,，,，强度,下,下降，,引,引起管,道,道的损,坏,坏。冷,却,却水处,理,理不当,，,，会使,凝,凝汽器,铜,铜管结,垢,垢，降,低,低换热,效,效率，,从,从而降,低,低汽轮,机,机出力,。,。,腐蚀,水质不,良,良会引,起,起热力,设,设备的,腐,腐蚀，,主,主要是电化学,腐,腐蚀，容易,发,发生在,给,给水管,道,道、省,煤,煤器、,水,水冷壁,、,、过热,器,器、汽,轮,轮机和,凝,凝汽器,等,等经常,与,与水接,触,触的金,属,属部位,。,。腐蚀,将,将大大,减,减少设,备,备的使,用,用年限,。,。,积盐,含有大,量,量杂质,的,的蒸汽,通,通过过,热,热器和,汽,汽轮机,时,时，杂,质,质会沉,积,积下来,，,，这叫,做,做过热器,、,、汽轮,机,机的积,盐,盐。,过热器,的,的积盐,有,有可能,引,引起爆,管,管，汽,轮,轮机的,积,积盐将,大,大大降,低,低汽轮,机,机的出,力,力。,因此，,为,为了保,证,证安全,、,、经济,运,运行，,各,各电厂,对,对锅炉,用,用水的,水,水质都,规,规定了,严,严格的,要,要求。,火力发,电,电厂水,处,处理工,作,作的主,要,要内容,大,大致如,下,下：,(1),净,净化,生水,净化生,水,水的目,的,的是制,备,备所需,质,质量的,锅,锅炉补,给,给水，,这,这个处,理,理过程,也,也叫做,炉,炉外水,处,处理。,包,包括预,处,处理，,软,软化或,除,除盐。,(2),高参数,机,机组或,直,直流锅,炉,炉的凝,结,结水净,化,化。,(3),对给水,的,的除氧,、,、加药,。,。,(4),汽包锅,炉,炉的锅,内,内水处,理,理。,(5),冷却水,的,的处理,。,。,(6),热电厂,对,对返回,水,水的除,油,油、除,铁,铁。,(7),热力系,统,统的水,汽,汽质量,监,监督。,(8),锅,锅炉,及其他,热,热力设,备,备的清,洗,洗。,第二节,天,天然,水,水中的,杂,杂质与,水,水质指,标,标,水中的,杂,杂质,水中所,含,含的杂,质,质按其,在,在水中,存,存在的,状,状态可,以,以分为,三,三类：,悬,悬浮物,质,质、溶,解,解物质,和,和胶体,物,物质。,悬,悬浮物,质,质是由,大,大于分,子,子尺寸,的,的颗粒,组,组成的,，,，它们,靠,靠浮力,和,和粘滞,力,力悬浮,于,于水中,。,。溶解,物,物质则,由,由分子,或,或离子,组,组成，,它,它们被,水,水的分,子,子结构,所,所支承,。,。胶体,物,物体则,介,介于悬,浮,浮物质,与,与溶解,物,物质之,间,间，这,三,三种杂,质,质的尺,度,度为：,溶解物,质,质,胶体物,质,质,悬浮物,质,质,10,-5,10,-4,10,-3,10,-2,10,-1,1,10,100,(,m),水质指,标,标,水质,是指,水和其,中,中所含,杂,杂质共,同,同表现,出,出来的,物,物理,、,化学和,生,生物学,的,的综合,特,特征,。各项,水,水质指,标,标则表,示,示水中,杂质的,种,种类,、,成分和,数,数量,，是判,断,断水质,的,的具体,衡,衡量标,准,准。水,质,质指标,项,项目繁,多,多，总,共,共可有,上,上百种,，,，它们,可,可分为,物,物理的,、,、化学,的,的和生,物,物的三,类,类。,（一）,物,物理性,水,水质指,标,标,属于这,一,一类的,水,水质指,标,标主要,有,有：,1、感,官,官物理,性,性状指,标,标，如,温,温度、,色,色度、,嗅,嗅和味,、,、浑浊,度,度、透,明,明度等,。,。,2、其,它,它的物,理,理性水,质,质指标,，,，如总,固,固体、,悬,悬浮固,体,体、溶,解,解固体,、,、可沉,固,固体、,电,电导率,（,（电阻,率,率）等,。,。,水质指,标,标,（二）,化,化学性,水,水质指,标,标,1、一,般,般化学,性,性水质,指,指标，,如,如：pH、碱,度,度、硬,度,度、各,种,种阳离,子,子、各,种,种阴离,子,子、总,含,含盐量,，,，一般,有,有机物,质,质等。,2、有,毒,毒的化,学,学性水,质,质指标,，,，如：,各,各种重,金,金属、,氰,氰化物,、,、多环,芳,芳烃、,各,各种农,药,药等。,3、氧,平,平衡指,标,标，如,溶,溶解氧,（,（DO,）,）、化,学,学需氧,量,量（COD）,、,、生化,需,需氧量,（,（BOD）、,总,总需氧,量,量（TOD）,等,等。,（三）,生,生物学,水,水质指,标,标,一般包,括,括细菌,总,总数、,总,总大肠,杆,杆菌群,数,数、各,种,种病原,细,细菌病,毒,毒等。,第三节,补,补,给,给水的,预,预处理,天然水,中,中常含,有,有大量,的,的悬浮,物,物和胶,态,态杂质,。,。电厂,水,水处理,的,的第一,步,步就是,要,要除去,这,这些杂,质,质，即预处理。它包,括,括悬浮,物,物的自,然,然沉降,、,、混凝,处,处理、,沉,沉淀软,化,化和过,滤,滤等内,容,容。,水的混,凝,凝处理,水的沉,淀,淀软化,水的过,滤,滤处理,给水系,统,统,水的混,凝,凝处理,胶态杂,质,质和一,部,部分粒,径,径小的,悬,悬浮物,，,，由于,沉,沉降速,度,度小，,以,以至于,相,相当长,时,时间仍,滞,滞留于,水,水中，,而,而且这,部,部分杂,质,质也不,能,能用过,滤,滤的方,法,法除去,。,。因此,实,实际应,用,用中，,通,通常是,加,加入一,种,种称之,为,为混凝,剂,剂的化,学,学药剂,，,，使它,们,们相互,吸,吸附粘,结,结成较,大,大的絮,状,状物，,然,然后从,水,水中沉,降,降分离,。,。,混凝处,理,理原理胶核.swf胶体的,脱,脱稳,加,加电解,质,质.swf,现在以,Al,2,(SO,4,),3,为例，,简,简要说,明,明混凝,过,过程。,Al,2,(SO,4,),3,投入水,中,中，首,先,先发生,的,的是它,的,的电离,和,和水解,。,。当,pH1,，,，有利于交,换,换反应的进,行,行。,平衡常数,以H型阳离,子,子交换树脂,与,与水中Na,+,进行交换为,例,例，加以讨,论,论：,RH+Na,+,RNa+H,+,如果此反应,不,不伴随有反,应,应物质的吸,附,附或解吸等,过,过程，则可,得,得如下平衡,常,常数式,由于K值要,受,受吸附和解,吸,吸过程的影,响,响，而且还,因,因离子交换,树,树脂相中的,离,离子活度系,数,数现在还无,法,法测定。,选择性系数,这里， 用,来,来代表,，,，它称为,选,选择性系数,。,。,此系数只表,示,示离子交换,平,平衡时，各,种,种离子间一,种,种量的关系,，,，没有更多,的,的物理化学,意,意义。,选择性系数,可,可以进行换,算,算：,1.等价离,子,子 K,A,B,=K,A,C,K,B,C,2.不等价,离,离子 K,A,B,=K,A,C,（K,B,C,）,2,A2价B、C1价,选择性顺序,在离子交换,水,水处理的实,际,际应用中，,我,我们常常需,要,要知道在许,多,多离子的混,合,合液中哪一,种,种离子易被,吸,吸取，哪一,种,种离子较难,被,被吸取的次,序,序，即所谓,选,选择性顺序,。,。此种性能,与,与它们呈离,子,子交换平衡,时,时的相对量,有,有关。,对于阳离子,交,交换来说，,此,此种顺序的,规,规律性比较,明,明显。在稀,溶,溶液中强,酸,酸性阳树脂,对,对常见阳离,子,子的选择性,顺,顺序如下：,可以归纳为,两,两个规律：,离,离子所带电,荷,荷量愈大，,愈,愈易被吸取,；,；当离子所,带,带电荷量相,同,同时，离于,水,水合半径较,小,小的易被吸,取,取。,对于弱酸性,阳,阳树脂，H+的位置向,前,前移动例,如,如羧酸型树,脂,脂对H+的,选,选择性居于Fe3+之,前,前。,在浓溶液中,，,，选样性顺,序,序有一些不,同,同，某些低,价,价离子会居,于,于高价离子,之,之前。,至于阴离子,交,交换的选择,性,性顺序，情,况,况要比阳离,子,子交换复杂,。,。通过研究,得,得知，在淡,水,水的离子交,换,换除盐处理,系,系统中即,进,进水是稀酸,溶,溶液时，强,碱,碱性OH型,阴,阴树脂对阴,离,离子的选择,性,性顺序为：,当OH离子,交,交换树脂失,效,效后，用碱,进,进行再生时,，,，即对于进,水,水是浓碱溶,液,液、阴离子,的,的选择性顺,序,序为：,据此，可以,推,推知，强碱,性,性OH型阴,树,树脂对于水,中,中常见阴离,子,子的吸着顺,序,序，遵循以,下,下三条规律,：,：,(1)在强,弱,弱酸混合的,溶,溶液中，易,吸,吸取强酸的,阴,阴离子。,(2)浓溶,液,液与稀溶液,相,相比，前者,利,利于低价离,子,子被吸取，,后,后者利于高,价,价离子被吸,取,取。,(3)在浓,度,度和价数等,条,条件相同的,情,情况下，选,择,择性系数大,的,的易被吸取,。,。,离子交换剂,性,性能对比,1强酸性,阳,阳离子交换,剂,剂，对水中,阳,阳离子选择,顺,顺序：,Fe,3,+Al,3,+Ca,2,+Mg,2,+K+,Na+H+,2. 弱酸,性,性阳离子交,换,换剂，对水,中,中阳离子的,选,选择顺序：,H+Fe,3,+Al,3,+Ca,2,+Mg,2,+K+,Na+,从上述选择,顺,顺序来看，,强,强酸性阳离,子,子交换剂对H+的吸着,力,力不强；而,弱,弱酸性阳离,子,子交换剂则,容,容易吸着H+。所以，,实,实际应用中,，,，用酸再生,弱,弱酸性阳离,子,子交换剂比,再,再生强酸性,阳,阳离子交换,剂,剂要容易得,多,多。,3. 强碱,性,性阴离子交,换,换剂，对水,中,中阴离子的,选,选择顺序：,SO,4,2-,NO,3,-Cl-OH-HCO,3,-HSiO,3,-,4. 弱碱,性,性阴离子交,换,换剂，对水,中,中阴离子的,选,选择顺序：,OH- SO,4,2-, NO,3,- Cl-HCO,3,-,从阴离子交,换,换剂的选择,性,性来看，用,碱,碱再生弱碱,性,性阴离子交,换,换剂比再生,强,强碱性阴离,子,子交换剂容,易,易。但是弱,碱,碱性阴离子,交,交换剂吸着HSiO3-很弱甚至,不,不吸着。因,此,此，弱碱性,阴,阴离子交换,剂,剂用于除掉,水,水中强酸根,离,离子。,离子交换除,盐,盐系统,一级复床除,盐,盐,将预处理后,的,的清水，一,次,次顺序通过H型和OH型交换器的,系,系统叫一级,复,复床除盐系,统,统，如图3-14。,一级复床除,盐,盐系统的运,行,行监督，是,分,分别监督H型和OH型交换器的,出,出水。,混合床除盐,混合床是在,一,一个交换器,内,内，把已再,生,生好的H型,和,和OH型离,子,子交换树脂,按,按一定比例,混,混合均匀，,所,所以混床就,相,相当于一个,多,多级复床。,混床的优势,在,在于水的阳,、,、阴离子交,换,换是交错进,行,行，出水水,质,质好而且水,质,质稳定；由,于,于交换未期,，,，出水电导,率,率上升很快,，,，终点容易,判,判断；运行,周,周期也较长,。,。缺点是树,脂,脂的损耗大,；,；再生操作,比,比较复杂。,图3-14,一级复床除,盐,盐系统,常见的化学,除,除盐主系统,及,及其选择,采用阳、阴,离,离子交换器,组,组成主系统,时,时，通常参,照,照下面的原,则,则：,(1)第一,个,个交换器应,是,是H型交换,器,器。,(2)弱酸,性,性阳树脂；,适,适用于处理,碱,碱度大或碳,酸,酸盐硬度大,的,的水。,(3)弱碱,性,性阴树脂；,是,是用于处理,强,强酸阴离子,含,含量大的水,。,。,(4)除硅,必,必须采用强,碱,碱性阴树脂,。,。,(5)水质,要,要求高时应,设,设混床。,(6)除碳,器,器应置于强,碱,碱性阴树脂,之,之前，以保,证,证除硅效果,。,。,离子交换装,置,置及其运行,离子交换装,置,置按运行方,式,式不同可分,为,为固定床和,连,连续床。,固定床离子,交,交换装置,固定床离子,交,交换是把离子交,换,换树脂固定,在,在一个装置(称固定床)中，水流,经,经树脂完成,交,交换过程。,完成离子交,换,换过程的设,备,备，叫做离子交换器。,固定床离子,交,交换，按其,再,再生方式不,同,同，可分为顺流再生和逆流再生固,定,定床。,(1)顺流,再,再生床,顺流再生是指运行时,水,水流方向和,再,再生液流动,方,方向一致，,通,通常都是自,上,上而下的。,离子交换,单元装置,阴、阳离子,交换柱,混合离子,交换柱,固定式,固定式,移动式,流动式,移动式,顺流再生,固定床,逆流再生,固定,双层床,二塔式移,动床,三塔式移,动床,流动床,体内再生,混合床,阴树脂再,生混合床,体外再生,混合床,移动式混,合床,浮动床,双室双层,流动床,图3-10,顺,顺流,再,再生离子交,换,换器的内部,结,结构,1-进水装,置,置；2-再,生,生液分配装,置,置；3-树,脂,脂层；4-,排,排水装置,图3-11,顺,顺流,再,再生离子交,换,换器的管路,系,系统,图3-12,逆,逆流再生,离,离子交换器,结,结构,1-进水装,置,置；2-中,间,间排液装置,；,；3-排水,装,装置；4-,压,压脂层；5-树脂层；,图3-13,气,气顶压逆,流,流再生离子,交,交换器管道,系,系统,图3-14,逆,逆流再生,装,装置操作过,程,程示意,（a）小反,洗,洗；(b),放,放水；(c)顶压；(d)进再生,液,液；(e),逆,逆流清洗；(f)小正,洗,洗；(g),正,正洗,图3-15,浮,浮动床本,体,体结构示意,1-顶部出,水,水装置；2-惰性树脂,层,层；3-树,脂,脂层；4-,水,水垫层；5-下部进水,装,装置；6-,倒,倒U型排液,管,管,图3-16,浮,浮动床管,路,路系统,为防止床或,落,落床时树脂,层,层乱层，浮,动,动床内树脂,基,基本上是装,满,满水的，水,垫,垫层很薄。,水垫层的作,用,用：一是作,为,为树脂层体,积,积变化时的,缓,缓冲高度；,二,二是使水流,和,和再生液分,配,配均匀。水,垫,垫层不宜过,厚,厚，否则在,成,成床或落床,时,时，树脂会,乱,乱层，这是,浮,浮动床最忌,讳,讳的；若水,垫,垫层厚度不,足,足，则树脂,层,层体积增大,时,时会因为没,有,有足够的缓,冲,冲高度，而,使,使树脂受压,、,、挤碎以及,水,水流阻力增,大,大。合理的,水,水垫层厚度,，,，应是树脂,在,在最大体积,（,（水压实）,状,状态下，以050mm为宜。,离子交换器结构,交换器是一,个,个密封的圆,柱,柱体，设有,进,进水装置，,进,进再