电厂化学水处置和汽水油品质监督省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

电厂化学水处理及汽水、油品质监督10/10/1第1页前 言燃气轮机电厂化学工作主要内容燃气轮机电厂化学工作主要内容l化学水处理：制除盐水，循环水加药及监测，化学废水处理及排放l水汽品质监督：化学在线仪表调校和维护，氢冷机组氢气品质监测l电力用油质量监督燃油来油监测、电力用油品质监测l燃油品质监督：重油处理线及机头重油监测、含油废水处理监测及排放、循环水及锅炉水汽品质监测及调整、锅炉尾气排放监测10/10/2第2页第一章：水化学除盐l第一节：天然水中杂质10/10/3第3页一：天然水中主要杂质一：天然水中主要杂质10/10/4第4页二、天然水水质指标：1、含盐量和溶解固体物含盐量是指水中溶解盐类总和溶解固体物除全部阴阳离子外还包含非离子态二氧化硅、铁铝氧化物、和有机物含量2硬度硬度是指天然水中多价阳离子总浓度，对天然水来说主要是钙、镁离子，故水硬度也就表示水中钙镁离子之和。I)碳酸盐硬度：碳酸盐硬度是指水中钙、镁碳酸氢盐、碳酸盐之和。但因为天然水中碳酸根含量非常少，所以普通将碳酸盐硬度看作钙、镁碳酸氢盐。碳酸盐硬度又被称作暂时硬度，这是因为水长时间煮沸后，水中重碳酸钙和重碳酸镁会分解产生碳酸钙和氢氧化镁沉淀。2)非碳酸盐硬度：水总硬度和碳酸盐硬度之差是非碳酸盐硬度，它们是钙、镁氯化物和硫酸盐等。水沸腾时不能除去硬度称为永久硬度，其值近似等于非碳酸盐硬度。10/10/5第5页3碱度和酸度I)碱度：水碱度是指水中含有能接收氢离子物质量。天然水中碱度主要由重碳酸根所组成。酚酞碱度：当用酚酞作指示剂时，终点pH为8183，水中氢氧根中和成水、碳酸根中和成重碳酸根。甲基橙碱度：当用甲基橙作指示剂时，终点pH为43一45，水中氢氧根中和成水、碳酸根和重碳酸根中和成碳酸。经过酚酞碱度和甲基橙碱度可算出水中氢氧根、碳酸根和重碳酸根含量。2)酸度：水酸度是指水中含有能接收氢氧根离子物质量。可能形成酸度物质有强酸、强酸弱碱盐、酸式盐和弱酸。10/10/6第6页4、有机物有机物组成复杂，不论是对一些有机物量还是对有机物总量都难以测定，所以采取了各种相对表示有机物含量指标，惯用有：1)化学耗氧量(COD)化学耗氧量表示利用化学氧化剂氧化有机物所需氧量，当前惯用重铬酸钾作氧化剂(COD）。它可将大部分有机物氧化，从而表示出有机物全部氧化所需氧量。2）生物需氧量（BOD）微生物氧化水中有机物嗦需要氧量，当前以20度黑暗条件下微生物氧化5天进行测定，用BOD5来表示。10/10/7第7页第二节：水预处理普通包含混凝、过滤、活性炭处理。本企业用自来水，除活性炭过滤器外，无其它预处理装置。活性炭性质：活性炭是由各种含碳原料经脱水、炭化、活化加工制成。制造活性炭原料包含木材、褐煤、泥煤、硬果壳、甘蔗渣、锯末、动物骨头及石油残渣。活性炭性质因不一样和制造工艺不一样而异。1物理性质：活性炭含有不规则结晶或无定形结构，其中结合有少许氢、氧、硫等元素。活性炭粒中含有发达孔隙，孔径为110000nm，比表面积为5001500m3/Kg。活性炭孔径、孔容分布和比表面积是影响吸性能力主要指标。活性炭对有机物吸附上要受微孔支配。2化学性质：活性炭在制造过程中有各种表面氧化物生成，活性炭表面带有微量电荷。能够起到催化水中氯Cl分解作用10/10/8第8页水预处理需到达指标：水预处理需到达指标：10/10/9第9页第三节：膜分离技术膜分离技术是利用特制高分子膜将溶剂同溶质或者微粒分离技术。膜处理技术是电厂化学除盐一个非主流技术，主要用在预处理、海水淡化、等方面，单级除盐效果没有离子交换除盐好。膜处理技术主要有以下三种：电渗析：溶质或者容剂透过膜推进力是电动势扩散渗透：溶质或者容剂透过膜推进力是浓度差反渗透和超出滤：溶质或者容剂透过膜推进力是压力差。10/10/10第10页反渗透基本原理：反渗透基本原理：10/10/11第11页第四节：离子交换除盐第四节：离子交换除盐一：离子交换树脂基本知识：离子交换树脂主要有三部分组成：高分子骨架高分子骨架：由交联高分子聚合物组成，如聚苯乙烯离子交换基团离子交换基团：连接在高分子骨架上，带有可交换离子空空 穴穴：存在于高分子结构之间空间，无空穴结构属于凝胶型，有空穴属于大孔型10/10/12第12页离子交换树脂结构示意图：离子交换树脂结构示意图：10/10/13第13页二、离子交换树脂命名：二、离子交换树脂命名：企业所用离子交换树脂有两种型号：阳树脂：0017阴树脂：2017型号意义：第一个数字：代表活性基团，0表示强酸性，2表示强碱性第二个数字：骨架代号，0表示苯乙烯系高分子聚合物第三个数字：次序号第四个字母：交联度，即交联剂含量（）0017全称：凝胶型苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂，交联度72017全称：凝胶型苯乙烯系强碱性阳离子交换树脂，交联度710/10/14第14页三：离子交换树脂化学性质三：离子交换树脂化学性质1、酸碱性：离子交换树脂是一个不溶性高分子电解质，在水中电离，使其水溶液显一定酸碱性：2、选择性：离子交换树脂对水中各种离子交换能力是不一样，常温浓度水溶液中，离子交换树脂虚字那次序是：强酸性阳离子交换树脂：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+强碱性阴离子交换树脂：我们选择阳床控制出水Na+浓度，阴床控制SiO2浓度，来判断阴阳床是否失效。10/10/15第15页四、离子交换树脂除盐原理四、离子交换树脂除盐原理离子交换反应：离子交换反应是一个可逆反应：阳床：阴床：制水时反应方向从左到右，再生是，反应方向是从右向左10/10/16第16页化学水处理流程化学水处理流程阳床阳床阳床清水池阳床阴床阴床阴床阴床中间水箱除盐水箱10/10/17第17页五、离子交换除盐工艺流程五、离子交换除盐工艺流程10/10/18第18页六、逆流再生工艺过程中离子排代过程六、逆流再生工艺过程中离子排代过程10/10/19第19页第二章：给水处理第一节：给水处理普通知识给水处理目标：给水处理目标：可减缓给水系统金属腐蚀过程、降低给水中腐蚀产物含量以及降低结构材料氧化物在水汽系统中沉积，确保机炉安全和经济运行。给水组成：给水组成：锅炉给水由汽轮机凝结水、补给水、生产返回水和各种热力设备疏水等组成。这些给水组成中仍存在着对热力设备安全经济运行有害杂质，如水中溶解氧、二氧化碳、金属腐蚀产物以及从水汽系统中所带进盐类等。所以，对锅炉给水必须进行严格处理。给水处理普通方法：给水处理普通方法：汽包锅炉普通采取碱性水化学运行工况。在碱性水化学运行工况时，给水需要进行除氧处理和值调整，以预防热力设备腐蚀。10/10/20第20页第二节：给水除氧第二节：给水除氧l给水除氧包含热力除氧和化学除氧一、热力除氧：热力除氧器是以加热方式除去给水中溶解氧及其它气体一个设备。即以蒸汽通入除氧器内，把要除氧水加热到对应压力下饱和温度（即水沸腾温度），使溶于水中气体解析出来，并随余汽排除氧器，以到达除氧目标。二、化学除氧：化学除氧是在要除氧水中加入能与氧反应化学试剂，使水中溶解氧降低一个处理方法。在电厂中，化学除氧剂应具备条件是：能快速与氧反应；反应产物和化学药品本身在水汽循环中是无害；含有使金属表面钝化作用；对工作人员健康影响最小以及便于使用控制等。10/10/21第21页三、联氨除氧基本知识：三、联氨除氧基本知识：1、联氨性质：联氨（2）又称为肼。在常温下是一个无色液体。它含有挥发性、有害、易燃、易溶于水和乙醇等特点。联氨是一个还原剂，含有弱碱性遇热会分解。市售联氨普通是水合联氨。联氨在碱性溶液中是一个很强还原剂，能够将水中溶氧还原以到达除氧目标：2O2N22H2O联氨也能够将被氧化铁，铜离子还原成单质铁、铜，以到达防腐目标。联氨另外一个主要性质是遇热分解：无催化剂下在300度和PH值为9时，10min分解10/10/22第22页2、联氨除氧基本条件：必需有足够剩下量，即要到达一定过剩浓度；必需维持一定PH值，9至11最正确；必需有足够反应温度，加到除氧器出口，水温高易反应。联氨控制标准：1050ppb10/10/23第23页第三节：补给水加氨处理第三节：补给水加氨处理一、补给水加氨目标：一、补给水加氨目标：提升给水PH值，预防腐蚀，主要是二氧化碳腐蚀。二、原理：二、原理：氨水电离后呈碱性，中和水中二氧化碳等酸性物质，降低酸性物质对金属材料腐蚀：PH=7.9PH=9.2三、加药量三、加药量：间接经过控制给水PH值来到达。企业是用自动加氨装置，以流量作为调整参数，将氨加在除盐水母管上，1、2号加氨泵由化学车间控制，3、4号加氨泵给供热用，在四控DCS上。10/10/24第24页第三章：炉内化学工况l第一节：炉内沉积物形成一、起源：凝汽器泄漏，补给水杂质带入，生产回水和疏水带进杂质，金属腐蚀产物10/10/25第25页炉化学水汽监督标准1、项目状态铁ppb铜ppbPH值二氧化硅ppb溶解氧ppb硬度mol/L联氨ppb运行3058.89.34071.01050启动1008.89.360402.510502、炉水质量标准项目状态磷酸根ppmPH值铁ppb含盐量ppm二氧化硅ppb正常运行2109.010.51002.0开启早期2109.09.65001002.03、蒸汽质量标准项目状态电导率s/cm钠ppb二氧化硅ppb铁ppb铜ppb正常运行0.31520405开启早期20605015外观铁ppb溶解氧ppb二氧化硅ppb硬度mol/L正常运行无悬浮物5050202.0开启早期无悬浮物1001001005.011、给水质量标准3、4、凝结水质量标准水汽质量标准10/10/26第26页第二节：沉积物控制第二节：沉积物控制l炉内水处理原因：锅炉给水不可防止地会将一些杂质带入锅内，使炉水中杂质含量增加。而且，锅炉参数越高，炉水中杂质越轻易析出而形成沉积物。所以，锅内进行化学处理乃是锅炉防垢、防腐，确保汽质合格必不可少办法。l处理方法：不一样参数锅炉应采取不一样锅内处理方式，本企业余热锅炉采取加磷酸盐方法进行处理。10/10/27第27页l磷酸盐处理原理：l磷酸盐处理：将磷酸盐溶液经过隔膜计量泵直接加入锅炉汽包中，使炉水维持一定磷酸根离子浓度，在碱性炉水（PH值在910范围）条件下，钙离子与磷酸根离子反应生成碱式磷酸钙（也称水化磷灰石），少许镁离子普通与随给水带入硅酸根离子发生化学反应，生成蛇纹石。其反应可用以下反应式表示：l碱式磷酸钙和蛇纹石均属难溶化合物，在炉水中呈分散微粒或水渣，大部分可随锅炉炉水排污排除。不过，当炉水中磷酸根含量过多时，镁离子与有可磷酸根离子能生成磷酸镁Mg3（PO4）2，它在高温水中溶解度非常小，能析出并粘附在炉管内表面，产生导热性能很差二次水垢。另外，若炉水中铁含量较高，在分段蒸发锅炉盐段水冷壁管内表面易产生磷酸亚铁钠水垢（NaFePO4）。10/10/28第28页炉内加药系统炉内加药系统l本企业采取是自动加药成套装置，联氨、磷酸盐集中控制，控制盘在MCC间。磷酸盐箱联氨箱10/10/29第29页第三节：影响蒸汽品质原因及控制方法第三节：影响蒸汽品质原因及控制方法l蒸汽携带杂质有两种情况：机械携带：饱和蒸汽带水造成；选择性携带：饱和蒸汽能够溶解一些物质，而且有一定选择性l影响机械携带原因：与锅炉结构相关，还与锅炉运行工况：压力、负荷、水位及炉水含盐量有直接关系，同一台机组，水位对蒸汽品质影响最为显著。l溶解携带：根溶解物质相关系，蒸汽溶解盐量，整体趋势是随蒸汽压力增加而增大。l蒸汽品质不合格处理方法：排污，降低汽包水位10/10/30第30页第四节：锅炉排污第四节：锅炉排污l排污原因：在锅炉运行中，随给水带入炉内杂质，仅有极少数被蒸汽带走，大部分留在炉水中。为了使炉水中杂质含量维持在极限允许值以下，排除其中悬浮物和水渣，确保蒸汽质量，须经常排出一部分含杂质量大炉水，并补入清洁给水，称为锅炉排污。l连续排污：是在运行中连续地从汽包中排放一些炉水和悬浮物，其排污装置应设在炉水浓度最高处，以提升排污效率。连续排污量应视水质监督结果进行调整。l定时排污：是定时地从锅炉水冷壁下联箱排放部分炉水，主要是排掉水渣及沉淀物。定时排污排放时间普通不超出.1min每次排放水量约为锅炉蒸发量。l排污率：锅炉连续排污水量占锅炉蒸发时百分数，称为锅炉排污率。锅炉排污总是会损失一些热量和水量，所以，在确保蒸汽品质合格前提下，应尽可能降低锅炉排污率10/10/31第31页第四章：循环水处理l第一节：循环水易出现问题l第二节：循环水控制标准：主要是三大类：结垢、腐蚀、粘泥。产生危害：增加水流阻力，降低冷却水流量降低凝汽器传热系数造成垢下腐蚀10/10/32第32页第二节：循环水控制标准：第二节：循环水控制标准：硬度（mmol/l）5.6氯根（mg/L）150碱度mmol/L2.8PH7-8.7浊度FTU15溶解固形物mg/l1000总磷mg/l2-4循环水浓缩倍率7.510/10/33第33页第三节：循环水处理：第三节：循环水处理：一、排污二、加药：杀菌灭藻剂（二氧化氯）缓蚀阻垢剂铜缓蚀剂（保护凝汽器）加酸处理（硫酸、盐酸）三、清洗凝汽器直接停炉后清洗加装胶球清洗装置四、加旁滤，旁滤量：1510/10/34第34页第五章 电力用油第一节：润滑油一、电厂用润滑油类型：气轮机油，齿轮油。气轮油为主。二、汽轮机油作用：润滑、降温、调速。三、气轮机油质量标准：1、粘度（最主要）：普通用运动粘度表示，单位：1m2/s=10000cm2/s=10000沱1沱100厘沱100cst10/10/35第35页2、酸值，反应油品老化及氧化情况指标3、闪点：同油品老化相关。4、机械杂质（颗粒度中介绍）5、水分6、破乳化度。三、润滑油颗粒度（含液压油EH油）1、颗粒计算标准：主要是NAS标准，即美国航空标准；美国机动车工程师协会标准，即SAEA6D2、控制依据：颗粒大小要小于油膜厚度。3、控制标准：运行时，每七天一次普通汽轮机油：NAS8级EH油：NAS6级新机组投运时：随油品进入系统，逐层化验10/10/36第36页第二节：第二节：EHEH油油1、特点：自燃点高，抗燃性好挥发性低氧化安定性好有一定毒性，溅到皮肤上要马上清洗，尤其伤口注意不要接触。2、控制标准：10/10/37第37页第三节：绝缘油第三节：绝缘油一、作用：绝缘、冷却、散热、灭弧二、规范：国家标准要求变压器油质量标准：GB2536运行中变压器油质量标准：GB7597运行中变压器油维护管理导则：GB/T14542三、控制标准：见附表三、油中溶解气体分析及变压器故障判断GB7252注意变压器放电特征气体：电弧放电：H2，C2H2火花放电：H2，C2H2局部放电：H210/10/38第38页油中溶解气体注意值：设备气体组分含量（ppm）变压器总烃150乙炔5氢气150互感器总烃100乙炔3氢气150套管甲烷100乙炔5氢气50010/10/39第39页第六章：燃油品质监督第一节：燃油三级监督主要内容一级监督：油品主要特征，全分析二级监督：处理线油品监督，处理过程监督三级监督：机头重油监督10/10/40第40页第二节：燃油可处理性判断一、燃油离心分离基本特点、目标二、影响油水分离主要原因胶质、沥青质含量；油品酸碱性；微量固体物含量；K、Na含量三、破乳剂作用：破乳剂分类；乳化和破乳化；破乳剂选择性。四、清洁度试验（斑点试验）五、离心分离试验10/10/41第41页第三节：油处理过程监督一、油品质监督：KNa二、污水监督：一级出水，污水处理，油罐排水三、日用罐油品监督：KNa，热值，比重，粘度10/10/42第42页第四节：机头油品监督一、燃油中微量金属危害，K，Na，V二、抑钒剂类型，作用三、控制标准，分析用仪器。10/10/43第43页