电厂化学水处置培训省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

电厂化学水处理培训电厂化学水处理培训 9月第1页第一章 火电厂化水处理概述第三章 火电厂炉外化水处理工艺目目 录录第二章 火电厂水质指标及其特征第四章 火电厂炉内化水处理工艺第五章 热力系统水汽监督第2页第一章火电厂化水处理概述第3页火电厂化水处理主要性火电厂化水处理主要性 火力发电厂热力系统中水汽品质，是影响发电厂热力设备（锅炉、汽轮机等）安全、经济运行主要原因之一。没有经过净化处理天然水中含有许多杂质，假如直接进入水汽循环系统，将会对热力设备造成各种危害。为了确保热力系统中有良好水质，必须采取化水处理工艺对水进行适当净化处理，并严格监督汽水质量。化水处理就是确保热力系统各部分含有良好水汽品质，以预防热力设备结垢、腐蚀和积盐。发电厂化学水处理对确保发电厂安全、经济运行含有十分主要意义。第4页火电厂化水处理主要内容火电厂化水处理主要内容 1、净净化化原原水水，采取物理和化学方法制备热力系统所需质量和数量补给水。包含混凝、澄清、沉淀、过滤等处理，用来除去天然水中悬浮物和胶体状态杂质；软软化化处处理理，除去水中溶解钙、镁离子等硬度成份；除除盐盐处处理理，除去水中全部溶解盐类。补给水处理，通常称为炉外化水处理炉外化水处理。2、对给水进行除氧、加药处理，除去水中溶解气体，预防发生溶解氧腐蚀。3、对汽包锅炉进行炉水加药处理和排污，使水中杂质不结成水垢，这些工作称为炉内化水处理炉内化水处理。4、在热电厂中，对生产返回水进行除油、除铁、除氧等净化处理电厂化学水处理。第5页火电厂化水处理不良引发危害火电厂化水处理不良引发危害 （1）热力设备结垢。假如进入锅炉或其它热交换器水质不良，则经过一段时间运行后，在和水接触受热面上，会生成一些固体附着物，这种现象称为结垢，这些固体附着物称为水垢。因为金属导热性比水垢高几百倍，而这些水垢又极易在热负荷很高锅炉炉管中生成，所以结垢对锅炉（或热交换器）。危害性很大。它可使结垢部位金属管壁温度过高，引发金属强度下降，这么在管内压力作用下，就会发生管道局部变形、产生鼓包，甚至引发爆管等严重事故。结垢不但危害安全运行。而且还会大大降低发电厂经济性。第6页（2）热力设备腐蚀。发电厂热力设备金属经常和水接触，若水质不良，则会引发金属腐蚀。热力发电厂给水管道、各种加热器、锅炉省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器等，。都会因水质不良而腐蚀。腐蚀不但要缩短设备本身使用期限，造成经济损失。同时腐蚀产物又会转入水中污染水质，从而加剧在高热负荷受热面上结垢过程，结成垢又会加速锅炉炉管腐蚀。”此种恶性循环，会快速造成爆管事故。另外，金属腐蚀产物被蒸汽带到汽轮机中沉积下来后，也会严重地影响汽轮机安全、经济运行。（3）过热器和汽轮机积盐。水质不良会使锅炉不能产生高纯度蒸汽，随蒸汽带出杂质就会沉积在蒸汽经过各个部位，如过热器和汽轮机，这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引发金属管壁过热甚至爆管；汽轮机内积盐会大大降低汽轮机出力和效率，尤其是高温高压大容量汽轮机，它高压部分蒸汽流通截面积很小，所以少许积盐也会大大增加蒸汽流通阻力，使汽轮机出力下降。当汽轮机积盐严重时，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。所以，在发电厂中，化学工作对确保发电厂安全、经济运行含有十分主要意义。第7页第二章火电厂水质指标及其特征第8页依据电厂用水所含杂质不一样将用水分为：依据电厂用水所含杂质不一样将用水分为：原水：原水：原水就是锅炉水源水。通常包含地表水和地下水。原水就是锅炉水源水。通常包含地表水和地下水。给水：给水：直接进入锅炉供锅炉蒸发或加热水称为锅炉给水。直接进入锅炉供锅炉蒸发或加热水称为锅炉给水。补给水：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水称为补给水。生水经过各种水处理工艺处理后补充锅炉汽水损失水称为补给水。生生产产回回水水或或凝凝结结水水：蒸蒸汽汽热热能能被被利利用用后后，所所回回收收冷冷凝凝水水通通常常称称为为生生产产回回水水或或凝凝结结水。水。炉水：炉水：锅炉体内加热或蒸发系统中流动着水称为炉水或称锅水。锅炉体内加热或蒸发系统中流动着水称为炉水或称锅水。排排污污水水：因因为为炉炉水水经经相相当当长长时时间间循循环环运运行行，水水中中微微量量杂杂质质被被浓浓缩缩，为为确确保保炉炉水水质质量，必须排污，这就是排污水。量，必须排污，这就是排污水。冷却水：冷却水：用作冷却介质水称为冷却水。用作冷却介质水称为冷却水。第9页 类 别低含盐量水中等含盐量水较高含盐量水高含盐量水含 盐 量（mg/L）1000类别极软水软水中等硬度水硬水极硬水硬度（mmol/L）9.0按含盐量分类按硬度分类水分类：水分类：第10页水中杂质：水中杂质：悬浮物悬浮物：悬浮物是组成水中混浊度主要原因，普通粒径在悬浮物是组成水中混浊度主要原因，普通粒径在100nm 100nm 以上。以上。胶体物质胶体物质：是由许多分子或离子组成集合体，其颗粒直径普是由许多分子或离子组成集合体，其颗粒直径普通为通为1nm100nm1nm100nm之间之间 。溶解物质溶解物质：天然水中溶解物质主要以离子或溶解气体形式存天然水中溶解物质主要以离子或溶解气体形式存在。在。溶解离子：溶解离子：NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、HCOHCO3 3、CICI、SOSO4 42 2等。等。溶解气体：溶解气体：主要有主要有O O2 2、COCO2 2 等。等。第11页水质指标与水质技术指标：水质指标与水质技术指标：锅炉用水中水质指标表示方式通常有两种：锅炉用水中水质指标表示方式通常有两种：一一个个是是表表示示水水中中所所含含有有离离子子或或分分子子来来表表示示，如如钠钠离离子子、氯离子、磷酸根离子、溶解氧等等氯离子、磷酸根离子、溶解氧等等,普通称为普通称为水质指标水质指标。另另一一个个则则并并不不代代表表某某种种单单纯纯物物质质，而而是是表表示示一一些些化化合合物物组组合合或或表表征征某某种种特特征征。如如悬悬浮浮物物、浊浊度度、硬硬度度、碱碱度度、溶溶解解固固形形物物、电电导导率率、SDISDI等等，这这种种指指标标是是因因为为技技术术上上需需要要而确定。故称为而确定。故称为水质技术指标水质技术指标。第12页水质技术指标水质技术指标SDISDI、悬浮物和浊度。、悬浮物和浊度。悬浮物是指经过滤后分离出来不溶于水固体混合悬浮物是指经过滤后分离出来不溶于水固体混合物，能够经过重量法测定，因为方法很麻烦，在实际中常采取测浊度物，能够经过重量法测定，因为方法很麻烦，在实际中常采取测浊度方法来衡量悬浮物和胶体物质含量。浊度单位通惯用方法来衡量悬浮物和胶体物质含量。浊度单位通惯用“福马肼福马肼”（FTUFTU、NTUNTU）表示。）表示。SDISDI：反渗透膜污染指数（：反渗透膜污染指数（Silting Density Index,Silting Density Index,简称简称SDISDI），也称），也称之为之为FIFI（Fouling IndexFouling Index）值，是反渗透水处理系统中水质指标主要参）值，是反渗透水处理系统中水质指标主要参数之一，数之一，SDISDI值代表了水中悬浮物、胶体和其它能阻塞各种水净化设值代表了水中悬浮物、胶体和其它能阻塞各种水净化设备物体含量。备物体含量。硬度及其单位。硬度及其单位。硬度：水中全部高价金属离子总和都称硬度（硬度：水中全部高价金属离子总和都称硬度（YDYD）。）。惯用惯用 硬度定义式为：硬度定义式为：YDYD（1/2Ca 1/2Ca 2+2+1/2Mg+1/2Mg2+2+）硬度单位：通常以碳酸钙或氧化钙或德国度表示。硬度单位：通常以碳酸钙或氧化钙或德国度表示。摩摩尔尔浓浓度度，mol/L mol/L.C C(1/2CaCO(1/2CaCO3 3)=C C(1/2CaO)(1/2CaO)=C C (1/2Ca(1/2Ca 2+2+)mol/L)mol/L 质量浓度，质量浓度，ppmppm（mg/Lmg/L），），1mg/L CaCO1mg/L CaCO3 3称为称为1 ppm1 ppm硬度。因为硬度。因为 1/2CaCO1/2CaCO3 3摩尔质量为摩尔质量为5 0g/L5 0g/L，1 mmol/L1 mmol/L（1/2CaCO1/2CaCO3 3）硬度就相当于）硬度就相当于50mg/L50mg/L即即50ppm50ppm硬度。硬度。第13页 碱度和酸度碱度和酸度碱度碱度表示水中能接收氢离子一类物质量，在水中碱度主要是表示水中能接收氢离子一类物质量，在水中碱度主要是OHOH、1/2CO1/2CO3 32 2、HCOHCO3 3。天然水中碱度主要是。天然水中碱度主要是HCOHCO3 3。酸度酸度表示水中能接收氢氧根离子一类物质量，在水中酸度主要有表示水中能接收氢氧根离子一类物质量，在水中酸度主要有各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中酸度主要是各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中酸度主要是H H2 2COCO3 3。阳床（阳树脂）出水酸度主要是强酸阳床（阳树脂）出水酸度主要是强酸HCIHCI、H H2 2SOSO4 4。及碳酸。及碳酸H H2 2COCO3 3。第14页有机物与化学耗氧量有机物与化学耗氧量：表示水中有机物及还原性物质含量：表示水中有机物及还原性物质含量一项指标。一项指标。CODCOD测定就是利用有机物可氧化这一特征，在一测定就是利用有机物可氧化这一特征，在一定条件下，用一定强氧化剂与水中各种有机物及亚硝酸盐、定条件下，用一定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，然后将所消耗氧化剂量，计算折亚铁盐、硫化物等作用，然后将所消耗氧化剂量，计算折合成氧质量浓度，称为化学耗氧量，单位以合成氧质量浓度，称为化学耗氧量，单位以mg/Lmg/L来表示。来表示。普通说普通说CODCOD越高越高，水中，水中有机物有机物污染越严重。不一样测定方法污染越严重。不一样测定方法测得结果会有所不一样。所以表示有机物含量时应注明测测得结果会有所不一样。所以表示有机物含量时应注明测定方法。普通情况下，有机物含量较低时采取高锰酸钾法，定方法。普通情况下，有机物含量较低时采取高锰酸钾法，而有机物含量高时采取重铬酸钾法。同一水样，用重铬酸而有机物含量高时采取重铬酸钾法。同一水样，用重铬酸法测定比用高锰酸钾测定结果要高一些。法测定比用高锰酸钾测定结果要高一些。第15页 水质指标间关系碱度与硬度1 1、硬度大于碱度：、硬度大于碱度：这种水称为非碱性水，钙、镁离子将首先与这种水称为非碱性水，钙、镁离子将首先与HCOHCO3 3形成碳酸盐硬度（形成碳酸盐硬度（YDYDT T），剩下硬度离子即钙镁离子与），剩下硬度离子即钙镁离子与SOSO4 42 2、CICI等其它阴离子形成非碳酸盐硬度（等其它阴离子形成非碳酸盐硬度（YDYDF F）。）。2 2、硬度等于碱度：、硬度等于碱度：在这种水中，钙、镁离子全部与在这种水中，钙、镁离子全部与HCOHCO3 3形成碳酸形成碳酸盐硬度。既没有非碳酸盐硬度也没有剩下碱度。盐硬度。既没有非碳酸盐硬度也没有剩下碱度。3 3、硬度小于碱度：、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，在这种碱性水中，硬度将全部形成碳酸盐硬度，剩下碱度则与剩下碱度则与NaNa+、K K+形成钠碱度（形成钠碱度（JDJDNaNa）称为负硬度，此时无非碳）称为负硬度，此时无非碳酸盐硬度。酸盐硬度。第16页 碱度与碱度离子碱碱度度（JDJD）：碱碱度度是是表表示示水水中中能能接接收收氢氢离离子子一一类类物物质质量量。依依据据酸酸碱碱滴滴定定法法测测定定水水中中碱碱度度，这这时时所所用用标标准准溶溶液液是是HCI或或H2SO4溶液，酸与各种碱度离子三个反应是：溶液，酸与各种碱度离子三个反应是：OH+H+=H2OCO32+H+=HCO3 HCO3+H+=H2O+CO2 依依据据所所加加指指示示剂剂不不一一样样，碱碱度度又又可可分分为为甲甲基基橙橙碱碱度度(JD甲甲)和和酚酚酞酞碱碱度度(JD酚酚)。加加酚酚酞酞指指示示剂剂时时只只能能完完成成上上述述两两个个反反应应；加加甲甲基基橙橙指指示示剂剂时时三三个个反反应应全全部部完完成成。称称(JD甲甲)为为全碱度全碱度。在在实实际际滴滴定定分分析析中中往往往往是是先先加加酚酚酞酞指指示示剂剂，滴滴至至终终点点pH约约为为8.3，再再加加甲甲基基橙橙指指示示剂剂继继续续滴滴至至终终点点pH值值为为4.2。此时总碱度应为。此时总碱度应为(JD全全)=(JD)(JD)酚酚+(JD)(JD)甲甲。第17页碱度离子可能存在五种不一样情况假设滴定中消耗酸量分别用假设滴定中消耗酸量分别用a（酚酞碱度）、（酚酞碱度）、b（甲基橙碱度）（单位：（甲基橙碱度）（单位：mL)1.ab 1.ab 碱度离子为碱度离子为COCO3 3和和OHOH，没有，没有HCOHCO3 3；2.ab 2.a0 4.a=0,b0 碱度离子只有碱度离子只有HCOHCO3 3；没有；没有COCO3 32 2 ，OHOH ；5.b=0,a0 5.b=0,a0 碱度离子只有碱度离子只有OHOH。锅炉用水中碱度主要由锅炉用水中碱度主要由OHOH、COCO3 32 2、HCOHCO3 3及其它少许弱酸盐类组成。及其它少许弱酸盐类组成。碱度计量单位为碱度计量单位为mmol/Lmmol/L，其基本单元为：其基本单元为：OHOH、1/2CO1/2CO3 32 2、HCOHCO3 3炉水中基本上不存在炉水中基本上不存在HCOHCO3 3，因为在高温高压下因为在高温高压下HCOHCO3 3COCO3 32 2+H+H2 2O+COO+CO2 2COCO3 32 2+H+H2 2O O2OH2OH+CO+CO2 2当氢氧根和碳酸氢根共存时，相互作用发生以下反应：当氢氧根和碳酸氢根共存时，相互作用发生以下反应：HCOHCO3 3+OH+OHCOCO3 32 2+H+H2 2O O所以炉水中碱度主要是所以炉水中碱度主要是COCO3 32 2、OHOH。生水中碱度主要是生水中碱度主要是HCOHCO3 3。第18页 碱度与PH值 pH pH值值是表征溶液酸碱性指标，是表征溶液酸碱性指标，pHpH值越大，值越大，OHOH浓度越高。而浓度越高。而碱度碱度中，除了中，除了OHOH含量外，还包含了含量外，还包含了COCO3 32 2和和HCOHCO3 3含量。所以，它们之含量。所以，它们之间现有区分又有联络。其间现有区分又有联络。其联络是联络是：在普通情况下，：在普通情况下，pHpH值会伴随碱度提值会伴随碱度提升而增大，但这还取决于升而增大，但这还取决于OHOH碱度占总碱度百分比；碱度占总碱度百分比；区分是区分是：pHpH值大值大小只取决于小只取决于OHOH与与HH+相对含量，而碱度大小则反应了组成碱度各离子相对含量，而碱度大小则反应了组成碱度各离子总含量。所以，对于总含量。所以，对于pHpH值合格锅炉用水，有时碱度不一定合格；反之，值合格锅炉用水，有时碱度不一定合格；反之，碱度合格水，碱度合格水，pHpH值也不一定合格。值也不一定合格。第19页第三章火电厂炉外化水处理工艺第20页 预处理单元1、一体化净水机 一体化净水机是一个新型压力式自动冲洗净水机,该装置适合进水浊度1200mg/L,出水浊度5mg/l。该净水机集絮凝、反应、沉淀、排污、反冲、污泥浓缩、集水过滤于一体,自动排泥、自动反冲洗。全自动净水机是实现水厂自动化管理主要单元，无需专职人员操作、全自动运行一体化净水装置，配合自动加药装置及消毒设备，即可成为一个含有全套功效净水站。第21页一体化净水机主要技术特征一体化净水机主要技术特征1.全自动一体化净水机，本装置布水反应装置采取中部进水管进水，上层为节能新型水力澄清整流装置斜管沉淀，下层石英砂及无烟煤滤料滤池。2.节能：含有较小进水能耗和节约冲洗水量。3.高效：混凝澄清和过滤净水效果显著、滤层冲洗快速洁净。4.结构合理：混凝澄清和过滤工艺巧妙地立体有机组合一体。5.运行管理方便：全自动一体化净水机运行为自动程序操作或手动，进水浊度500mg/l，短时1000mg/l，出水3-5mg/l。第22页一体化净水机工作原理一体化净水机工作原理 一体化净水装置和城市供水厂净化流程一样。它有混凝反应区、水力澄清区、斜板（斜管）沉淀区、过滤反应区、反冲洗装置、水泵及电气控制柜。现分别介绍以下：1.混凝反应区：投加混凝剂原水由进水管进入混凝反应区，经过水力混合，使水中悬浮物和混凝剂充分接触反应形成矾花。2.水力澄清区：水经加混凝剂混凝后形成矾花，流到设备水力澄清区内并穿越活性污泥层，因为活性污泥吸附作用，细小颗粒悬浮物与水分离，滞留污泥区，最终沉淀排入排泥区。3.斜板（斜管）沉淀区：沉淀池采取斜板或斜管沉淀法，穿过澄清区待处理水经过锥形沉淀室完成固液分离，沉淀下来污泥排入排泥区。4.过滤反应区：经沉淀后水流到过滤反应区，该区域底部为水帽布水装置，上部为石英砂或混合滤料。过滤速度为10m/h，过滤后清水经消毒处理后供至用水点。过滤反应区反冲周期为12 小时左右（视水源情况调整），反冲时间为5-10 分钟（视水源情况调整）。第23页絮凝剂絮凝剂/杀菌剂添加系统杀菌剂添加系统 在原水中加入絮凝剂目标是使水中处于一定程度稳定状态溶胶微粒经过电中和脱稳而到达聚集即凝聚或未到达电中和脱稳聚集即絮凝，经过凝聚和絮凝，水中溶胶状态杂质形成较大絮凝体，可增强后序装置除浊效果，并能有效改进超滤反洗条件，使超滤装置运行稳定。加入杀菌剂NaCLO 是为了经过NaCLO 这种强氧化剂氧化、杀菌、消毒，尽可能控制生物藻类滋优点于低水平，同时打断有机物长链，经过氧化去除部分COD，在整个预处理阶段，游离余氯和化合氯维持一定水平对整个系统稳定运行是很有益处。依据水质情况，调整计量箱浓度或用计量泵频率来调整加药量，调整计量泵冲程时最大不超出80第24页2 2、多介质过滤器、多介质过滤器 多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤滤料去除原水中悬浮物，属于普通快过滤设备。含有悬浮物颗粒水在多介质过滤器中与絮凝剂充分混合，使水中形成胶体颗粒双电层被压缩。当胶体颗粒流过多介质过滤器滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于吸附在滤料表面，当在滤料表面截留一定量污物形成滤膜，随时间推移过滤器前后压差将会很快升高，直至失效，此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤悬浮层松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面截留物剥离并被水流带走，恢复过来功效。使用双层滤料上部放置较轻大颗粒无烟煤，下部为大比重小颗粒石英砂，这么能够充分发挥整个滤层效率，提升截污能力，出水浊度可达3度以下第25页3 3、活性炭过滤器、活性炭过滤器 滤料为活性炭，用于去除色、味、余氯和有机物，其主要作用方式是吸附，活性炭是一个人工制成吸附剂。活性碳过滤器广泛用于生活用水及食品工业、化工、电力等行业水预处理。因为活性炭含有发达细孔结构和巨大比表面积，所以对水中溶解性有机物，如苯类，酚类化合物等含有很强吸附能力，而且对于用生物法和化学法极难去除有机污染物，如色度、异臭、表面活性剂、合成洗涤剂和染料等都有很好去除效果。粒粒状状活活性性炭炭对对水水中中Ag+Ag+，Cd2+Cd2+，CrO42-CrO42-等等离离子子去去除除率率达达85%85%以以上上。经经过过活活性性炭炭滤滤床床后后，水水中中SSSS小小于于0.1mg/L0.1mg/L，CODCOD去去除除率率普普通通为为40%50%40%50%，游离余氯小于，游离余氯小于0.1mg/L0.1mg/L。第26页还原剂添加系统 为预防过量余氯进入RO系统氧化RO膜表面，经过投加亚硫酸氢钠（SBS）还原剂还原水中游离余氯。本系统亚硫酸氢钠加药泵注入量随保安过滤器后ORP值自动调整，确保RO进水余氯值小于0.1ppm，理论上1.47ppmSBS能够还原1ppm余氯。第27页膜处理单元膜处理单元1、超滤 超滤是一个膜分离技术，(简称UF)。能够将溶液净化，分离或者浓缩。超滤是介于微滤与纳滤之间，且三者之间无显著分界限。普通来说，超滤膜孔径在0.1um2nm之间，操作压力为0.10.5 Mpa。主要用于截留去除水中悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。超滤膜依据膜材料，可分为有机膜和无机膜。按膜外型，又可分为：平板式、管式、毛细管式、中空纤维和多孔式。当前多以中空纤维膜为主。第28页第29页RORO阻垢剂添加系统阻垢剂添加系统 为预防RO膜结垢，运行时在一级RO前投加进口高效阻垢剂，阻垢剂投加量约为12ppm，实际运行时依据进水硬度改变情况进行调整；阻垢剂在预防难溶盐在反渗透膜上析出是非常有效，它们经过延缓晶体成长来推迟沉淀过程，促使晶体不会形成一定大小和足够浓度而沉降下来，它们还有一些分散剂作用，预防颗粒聚集成足以沉积下来大颗粒。这么阻止碳酸盐或硫酸盐在反渗透膜上沉积，使得系统水回收率和脱盐率不会下降，同时延长反渗透膜使用寿命。第30页2、反渗透 反渗透利用半透膜透水不透盐特征，去除水中各种盐份。在反渗透原水侧加压，使原水中一部分纯水沿与膜垂直方向透过膜，水中盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩下部分原水沿与膜平行方向将浓缩物质带走。透过水中仅残余少许盐份，搜集利用透过水，即到达了脱盐目标。涡卷式反渗透膜元件给水是从膜元件端部引入，给水沿着膜表面平行方向流动，被分离产品水是垂直于膜表面，透过膜进入产品水膜袋。如此，形成了一个垂直、横向相互交叉流向。水中颗粒物质仍留在给水（逐步地形成为浓水）中，并被横向水流带走。假如膜元件水通量过大，或回收率过高，盐分和胶体滞留在膜表面上可能性就越大，浓度过高会形成浓差极化，胶体颗粒会污染膜表面。第31页反渗透基本原理反渗透基本原理 把相同体积稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中溶剂将自然穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧液面会比稀溶液液面高出一定高度，形成一个压力差，到达渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压，渗透压大小决定于浓液种类，浓度和温度，与半透膜性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压压力时，浓溶液中溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂流动方向与原来渗透方向相反，这一过程称为反渗透。第32页第33页反渗透化学清洗条件反渗透化学清洗条件 RO系统在运行中，出现以下现象之一者，RO膜需要进行化学清洗：1、产品水膜透过量下降10-15%2、产品水脱盐率降低10-15%3、膜运行压力增加10-15%4、RO各段间压力差增加显著，已被证实有结垢或有污染（反渗透设备普通3-6个月对膜元件进行一次保养清洗，以防微生物或钙类盐污染）。第34页 深度脱盐处理单元深度脱盐处理单元电厂化水深度脱盐处理常规方法：1 1、混床、混床2 2、EDIEDI系统（连续电除盐技术）系统（连续电除盐技术）第35页混合离子交换器（混床）因为阳、阴树脂混合均匀，所以阳、阴离子交换反应几乎是同时因为阳、阴树脂混合均匀，所以阳、阴离子交换反应几乎是同时进行，置换出进行，置换出H+和和OH-马上生成水，都不会积累，消除了反离子作马上生成水，都不会积累，消除了反离子作用，交换反应进行得十分彻底，出水水质很好。交换反应以下：用，交换反应进行得十分彻底，出水水质很好。交换反应以下：交换器内有没有数对阴阳树脂，运行过程中阳树脂吸附水中阳离子放出H，阴树脂吸附阴离子放出OH，同时H和OH反应成H2O。RH+ROH+Na+Cl-RH Na+ROHCl-=H+OH=H2OCa2+SO42-Ca2+SO42-Mg2+HCO3-Mg2+HCO3-Fe3+HSiO3-Fe3+HSiO3-第36页进水装置进水装置中间排液装置中间排液装置排水装置排水装置进碱装置进碱装置反洗空间反洗空间树脂层树脂层混合床结构示意图混合床结构示意图 混合床是圆柱型密闭容器。其内部混合床是圆柱型密闭容器。其内部有进水装置、排水装置、中部有再生时有进水装置、排水装置、中部有再生时排再生废液中间排水装置等。为了便于排再生废液中间排水装置等。为了便于阳、阴树脂分层，混合床中阳树脂与阴阳、阴树脂分层，混合床中阳树脂与阴树脂湿真密度差应大于树脂湿真密度差应大于0.150.20gcm3。国内混合床采取阳、阴树脂体积。国内混合床采取阳、阴树脂体积比为比为1：2。经过一级复床处理后水质，经过一级复床处理后水质，普通电导普通电导率小于率小于0.2S0.2Scmcm，pHpH靠近中性，含靠近中性，含硅量硅量(以以SiOSiO2 2计计)在在20g20gL L以下。以下。第37页树脂再生无顶压逆流再生操作步骤：无顶压逆流再生操作步骤：1 1）小反洗。小反洗。只只对压脂层进行反洗，冲洗掉积聚在压对压脂层进行反洗，冲洗掉积聚在压脂层上污染物。用水为该级交换器进口水，流速树脂层上污染物。用水为该级交换器进口水，流速树脂不乱层为宜，一直反洗至出水清澈为为止。脂不乱层为宜，一直反洗至出水清澈为为止。2 2）放水放水。待树脂颗粒下沉后，放掉中间排液装置以待树脂颗粒下沉后，放掉中间排液装置以上水。上水。3 3）进再生液进再生液。将再生液放入交换器内，严格控制其将再生液放入交换器内，严格控制其流速和浓度流速和浓度4 4）逆流再生逆流再生。进完再生液，关闭再生液计量箱出口进完再生液，关闭再生液计量箱出口阀，按再生液流速和流量继续用稀释再生液除盐水阀，按再生液流速和流量继续用稀释再生液除盐水进行冲洗，直至出水指标合格为止。关闭进水阀。进行冲洗，直至出水指标合格为止。关闭进水阀。5 5）小正洗小正洗。水从上部进入，控制适当流速，洗去再水从上部进入，控制适当流速，洗去再生后压脂层中残留再生废液和杂质。小正洗用水为生后压脂层中残留再生废液和杂质。小正洗用水为运行时进口水。运行时进口水。6 6）正洗正洗。用水自上而下进行正洗，直到出水水质合用水自上而下进行正洗，直到出水水质合格，即可投运运行。格，即可投运运行。压脂层压脂层进进水水再再生生液液出出水水逆流固定床制水和再逆流固定床制水和再 生流向图生流向图再生废液再生废液进进水水再再生生液液出出水水 交换器经过多周期运行后，下交换器经过多周期运行后，下部树脂层也会受到一定程度污染，部树脂层也会受到一定程度污染，必须定时对整个树脂层进行大反必须定时对整个树脂层进行大反洗，大反洗前先进行小反洗，在洗，大反洗前先进行小反洗，在大反洗时流量应由小到大，逐步大反洗时流量应由小到大，逐步增大。从下步进水废液由上部反增大。从下步进水废液由上部反洗排水阀排出洗排水阀排出。第38页EDIEDI装置系统装置系统工作原理工作原理 EDI(电除离子技术)，是一个将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁技术相结合纯水制造技术。它巧妙将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子去除，从而到达水纯化目标。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下经过离子交换膜被去除。同时，水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些阴、阳离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最正确状态。连续电除离子装置（EDI）由淡水室、浓水室组成。面向正极阴离子交换膜（AEM）与面向负极阳离子交换膜（CEM）之间组成淡水室；面向负极阴离子膜与面向正极阳离子膜之间组成浓水室。第39页在淡水室和浓水室中间夹着阴、阳离子树脂，当水从淡水室和浓水室流过时，离子交换树脂就吸附了水中离子，在EDI 模块两端电极提供了横向直流电场，直流电场驱动离子交换树脂所吸附离子穿过离子交换膜，其结果是降低了淡水室中水离子浓度和增加了浓水室中水离子浓度，从而使得淡水室中水纯度越来越高。同时H2O在直流电能作用下可分解成H+和OH，使淡水室和浓水室中离子交换树脂经常处于再生状态，因而有交换容量，而浓水室中浓水不停地排走。所以，EDI在通电状态下，能够下断地制出纯水，其内填树脂无需使用工业酸、碱进行再生。EDI模块就是由许多这么基本单元组合在一起并联工作。EDI 与常规离子交换床不一样之外，主要在于再生方法上。前者因为直流电能作用使H2O 分解出H+和OH，使树脂随时处于再生状态，后者需使用传统工业酸碱再生，要使用一套单独酸碱再生系统。第40页第41页锅炉给水加氨原理锅炉给水加氨原理加氨目标：提升给水PH值，降低给水系统游离CO2造成酸性腐蚀。原理：NH3+H2O=NH4OHNH4OH+H2CO3=NH4HCO3 水中PH值7.9NH4OH+NH4HCO3=（NH4）2CO3+H2O 水中PH值9.2假如把给水PH值从8提到10，钢材腐蚀现象显著降低，但热力系统存在铜管，氨和铜发生化学反应，兼顾对铜腐蚀，要求给水PH值调整在8.5-9.5范围，普通锅炉给水PH值要求在8.8-9.2。氨对铜材影响：CU2+nNH3 CU2（NH3）n第42页炉外化水处理各单元水质控制标准炉外化水处理各单元水质控制标准第43页第四章火电厂炉内化水处理工艺第44页1 1、炉水磷酸三钠、氢氧化钠加药混合处理、炉水磷酸三钠、氢氧化钠加药混合处理加药目标加药目标：预防水冷壁管结钙镁水垢并减缓结垢速率；增加炉水缓冲性，预防水冷壁发生酸性或碱性腐蚀；降低蒸汽中SiO2，改进汽轮机沉积物化学性质，降低汽轮机腐蚀。第45页防垢原理防垢原理向炉水中加入适当PO43与炉水中Ca2、Mg2发生反应，生成松软水渣，随锅炉排污排出，从而预防炉内受热面产生钙、镁结垢及腐蚀，确保水、汽品质良好及设备安全运行。锅炉运行时，炉水PO43控制在28mg/L范围内，预防炉管结垢。在碱性溶液中，PO43-与Ca2、Mg2反应式以下：10Ca2+6PO43-+20H-Ca10(OH)2(PO4)6（碱式磷酸钙）3Mg2+2SiO32-+2OH-+H2O3MgO.2SiO2.2H2O(蛇纹石)炉水磷酸盐处理必须维持一定pH值，不应低于8.5，假如太低，会产生Ca3(PO4)2二次水垢，附着在受热面上，炉水必须保持一定OH-碱性，才能确保Ca以碱式磷酸钙形成沉渣，不过，假如pH值过高，也会引发碱性腐蚀和苛性脆化。第46页磷酸三钠、氢氧化钠溶液配制磷酸三钠、氢氧化钠溶液配制(1)检验溶液箱出口门、排污阀在关闭状态；(2)开启溶液箱进水门，放水至适当液位后关闭；(3)将适量磷酸三钠、氢氧化钠按照10：1百分比加入溶液箱中溶药栏内；(4)开启溶液箱进水门，加入足够溶解水后关闭；(5)开启溶液箱搅拌器，使磷酸三钠充分溶解，浓度控制在（4-5）（磷酸三钠加入量以控制炉水PO43含量和炉水pH值在合格范围内）。磷酸三钠溶液箱在溶解好药液以后，必须静置30min以上才允许投入使用，以防杂质吸入泵内。第47页2 2、锅炉排污控制、锅炉排污控制连续排污 连续排污又称表面排污。是从汽包中溶解盐类浓度较大部位（炉水表面）连续地排放炉水，其目标是预防炉水含盐量和含硅量过高，并排除炉水内细微悬浮物。依据炉水浓度及加药处理等情况，化学值班员要对每台炉连排门开度进行及时调整。在确保蒸汽品质合格同时应尽可能关小连排门开度，过量排污会造成热量损失和补水率增高，排污率控制在锅炉蒸发量0.33.0。碰到以下情况应对连续排污进行调整,调整开度、时间应做详细统计：(1)锅炉开启阶段，炉水较浑浊时，连排应调至最大；(2)炉水pH、PO43-等靠近超标，应适当增加连排量；(3)炉水pH、PO43-、电导率等低于标按时，应降低连排量；(4)给水品质不良时（如凝汽器泄漏）应增加连排量第48页定时排污定时排污 定排又称底部排污，是从锅炉水循环系统最低点（水冷壁下联箱），排放部分炉水，其目标是排出沉淀在底部水渣和氧化铁沉积物；正常情况下，天天最少进行一次排污（锅炉负荷较低时）。碰到以下情况，应增加定排次数：(1)锅炉刚开启，炉水较浑浊时；(2)水汽品质不良，增大加药处理后；(3)水中含盐量或SiO2含量超标，连排不能满足要求时；(4)新安装锅炉在投产开启早期。第49页第五章热力系统水汽监督第50页过热蒸汽过热蒸汽7生生水水补给水补给水凝结水凝结水冷却水冷却水冷冷却却水水水排汽排汽11 1078 8111124412 7599233给给水水6 621 1锅炉；锅炉；2 2汽轮机；汽轮机；3 3发电机；发电机；4 4凝汽器；凝汽器；5 5凝结水泵；凝结水泵；6 6凝结水精处凝结水精处理设备；理设备；7 7低压加热器；低压加热器；8 8除氧器；除氧器；9 9给水泵；给水泵；1010高压加热器；高压加热器；1111补补给水处理设备；给水处理设备；12冷却水泵冷却水泵 凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程第51页在上述系统中，汽水流动虽呈循环状，但这是主流，并非全部，在实际运行中总不免有些损失。造成汽水损失主要原因有以下几个方面：（1）锅炉部分。锅炉排污放水，锅炉安全门和过热器放汽门向外排汽，用蒸汽推进从属机械（如汽动给水泵），蒸汽吹灰和燃烧液体燃料（如油等）时采取蒸汽雾化法等，都要造成汽水损失。（2）汽轮机机组。汽轮机轴封处要连续向外排汽，在抽气器和除氧器排气口处会随空气排出一些蒸汽，造成损失。（3）各种水箱及采样器。有溢流、长流等损失。（4）管道系统。各管道系统法兰盘连接处不严密和阀门漏泄等原因，也会造成汽水损失。为了维持发电厂热力系统水汽循环运行正常,凝汽式发电厂在正常运行情况下，补给水量不超出锅炉额定蒸发量24。第52页水、汽质量标准控制指标说明水、汽质量标准控制指标说明1.蒸汽蒸汽（1）为为了了预预防防蒸蒸汽汽通通流流部部分分，尤尤其其是是汽汽轮轮机机内内积积盐盐，必必须须对对锅锅炉炉蒸蒸汽汽汽汽质质进进行行监监督督。饱和蒸汽和过热蒸汽应同时监督原因是：饱和蒸汽和过热蒸汽应同时监督原因是：便便于于检检验验蒸蒸汽汽汽汽质质劣劣化化原原因因。比比如如，饱饱和和蒸蒸汽汽汽汽质质很很好好，而而过过热热蒸蒸汽汽汽汽质质不不良良，表明蒸汽在减温器内被污染。表明蒸汽在减温器内被污染。能够判断饱和蒸汽中盐类在过热器内沉积量。能够判断饱和蒸汽中盐类在过热器内沉积量。（2）因因为为钠钠盐盐和和硅硅酸酸往往往往是是蒸蒸汽汽携携带带主主要要杂杂质质，所所以以对对钠钠和和硅硅含含量量监监测测是是监监督督蒸蒸汽汽品质主要指标。品质主要指标。（3）电电导导率率测测定定，操操作作简简便便、灵灵敏敏度度高高，所所以以高高压压以以上上锅锅炉炉为为了了及及时时掌掌握握蒸蒸汽汽中中含含盐盐量量，常常将将蒸蒸汽汽经经冷冷凝凝后后经经过过氢氢离离子子交交换换柱柱，连连续续测测定定其其电电导导率率大大小小，从从而而反反应应出出蒸蒸汽汽含含盐盐量量情情况况。采采取取氢氢离离子子交交换换后后电电导导率率而而不不采采取取总总电电导导率率，是是为为了了防防止止蒸蒸汽汽中中氨氨干干扰（对凝结水电导率测定也是如此）。扰（对凝结水电导率测定也是如此）。第53页2、给水 为了预防锅炉及给水系统腐蚀、结垢，而且在锅炉正常排污情况下，能确保锅水为了预防锅炉及给水系统腐蚀、结垢，而且在锅炉正常排污情况下，能确保锅水水质量合格，必须对给水水质进行监督。标准中各项指标监测意义以下：水质量合格，必须对给水水质进行监督。标准中各项指标监测意义以下：（1）硬硬度度。为为预预防防锅锅炉炉及及给给水水系系统统结结垢垢，防防止止锅锅水水中中产产生生过过多多水水渣渣，须须严严格格控控制制给给水水硬度。硬度。（2）油油。因因为为给给水水中中若若含含有有油油质质，将将有有可可能能造造成成炉炉管管内内和和过过热热器器内内生生成成导导热热系系数数极极少少附附着着物物，危危及及锅锅炉炉安安全全运运行行；同同时时油油质质还还易易使使锅锅水水形形成成泡泡沫沫，劣劣化化蒸蒸汽汽品品质质，所所以以，须对给水中油质进行监督。须对给水中油质进行监督。（3）溶解氧。）溶解氧。为了预防系统发生氧腐蚀，监督除氧器除氧效果而进行监测。为了预防系统发生氧腐蚀，监督除氧器除氧效果而进行监测。（4）联联氨氨。给给水水中中加加联联氨氨时时，应应监监督督给给水水中中过过剩剩联联氨氨，以以确确保保除除去去残残余余溶溶解解氧氧，并并消消除因给水泵不严密等异常情况时偶然漏入氧量。除因给水泵不严密等异常情况时偶然漏入氧量。第54页（5）pH值值。为为了了预