電廠化學(xué)培訓(xùn)(綜合)

1、MW火電機(jī)組電廠化學(xué) 華能九臺(tái)電廠華能九臺(tái)電廠目 錄 1.概 況 2.水汽系統(tǒng)流程示意圖 3.機(jī)組水汽系統(tǒng)中雜質(zhì)的來源 4.水、汽系統(tǒng)中需要化驗(yàn)的水樣 5.水垢與水渣 6.給水pH調(diào)節(jié) 7.加氧水工況 8.水汽取樣冷卻裝置 9.凝結(jié)水處理系統(tǒng)概述 10.發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng) 11.汽包鍋爐的水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 12.整體啟動(dòng)時(shí)的洗硅工藝 13.腐蝕1. 概 況 在火力發(fā)電廠中，鍋爐、汽機(jī)及附屬設(shè)備組成了熱力系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)中的各種熱交換部件或水汽流經(jīng)的設(shè)備，如鍋爐的省煤器、水冷壁管、過熱器、汽輪機(jī)、各種加熱器、除氧器和凝汽器等，統(tǒng)稱為熱力設(shè)備。 水和蒸汽是熱力設(shè)備中的工質(zhì)，在熱力系統(tǒng)中循環(huán)運(yùn)行。 演示水汽

2、流程2. 水汽系統(tǒng)流程示意圖 水汽在熱力系統(tǒng)循環(huán)過程中，總不免會(huì)有些損失，這些工質(zhì)的損失是由于熱力系統(tǒng)某些設(shè)備的排汽放水，管道閥門的漏汽漏水，水箱等設(shè)備的溢流或熱水蒸發(fā)等原因造成的。為了維持熱力系統(tǒng)正常水汽循環(huán)，要及時(shí)補(bǔ)充工質(zhì)的損失。 用來補(bǔ)充熱力系統(tǒng)水汽損失的水叫做補(bǔ)給水。送進(jìn)鍋爐的水稱為給水，給水一般由凝結(jié)水、補(bǔ)給水、疏水組成。 3.機(jī)組水汽系統(tǒng)中雜質(zhì)的來源 補(bǔ)給水含有雜質(zhì) 二氧化硅20g/L電導(dǎo)率（25）0.2S/cm冷卻水滲漏使雜質(zhì)進(jìn)入凝結(jié)水 金屬腐蝕產(chǎn)物被水流攜帶 在機(jī)組安裝、檢修期間也會(huì)使一些雜質(zhì)殘留在系統(tǒng)中 加氧水工況是使給水pH值保持中性或弱堿性，一般是6.57.5，同時(shí)在給水

3、中加氧或者過氧化氫。 所以，加氧水工況是指加氧或過氧化氫的水處理法，加氧水工況又叫中性水規(guī)范或聯(lián)合水處理法，或稱中性運(yùn)行方式或聯(lián)合運(yùn)行方式。 給水應(yīng)深度除鹽，其電導(dǎo)率應(yīng)小于0.15S/cm. 當(dāng)水中Cl-含量達(dá)0.35mg/L時(shí)就會(huì)引起點(diǎn)蝕。為了生成良好的保護(hù)膜，應(yīng)控制Cl-0.1mg/L。 pH值控制在7.38.0. 當(dāng)給水含氧量小于0.1mg/L時(shí)，鋼的腐蝕速度大； 當(dāng)含氧量為0.110mg/L時(shí)，鋼的腐蝕速度最?。?當(dāng)含氧量為10100mg/L時(shí)，鋼的腐蝕速度又上升； 濃度太低了，腐蝕速度會(huì)加大。濃度太高了，腐蝕速度也大。據(jù)試驗(yàn)，給水的含量為200g/L左右較為恰當(dāng)。 加氧水工況只能用于

4、直流爐，不能用于汽包爐。因?yàn)椋鼱t的爐水電導(dǎo)率隨著水的蒸發(fā)而提高 加藥部位主要是凝結(jié)水泵的出口，有時(shí)為了減少低壓加熱器蒸汽側(cè)鋼的腐蝕速度 加O2時(shí)，氧和鋼直接作用生成氧化膜。而加H2O2時(shí)，首先是生成絡(luò)離子Fe(O2H)2+，目前，加氧水工況普遍使用O2 鍋爐的腐蝕速度顯著下降，給水的含鐵量可以降至20g/L以下，比堿性處理時(shí)低。 提高了鍋爐運(yùn)行的安全性。因?yàn)楦g和結(jié)垢速度下降，管壁的溫度也下降，這就是提高了鍋爐運(yùn)行的安全性。 延長了鍋爐清洗的間隔時(shí)間。和堿性處理比較，清洗間隔時(shí)間延長了一倍甚至更的時(shí)間。 凝結(jié)水凈化設(shè)備的運(yùn)行周期明顯延長。因?yàn)榧友跛r時(shí)，氨含量較低 。 可以使給水系統(tǒng)的低

5、溫部分得到保護(hù)。因?yàn)椋谀Y(jié)水泵出口加氧或過氧化氫，給水系統(tǒng)低溫部分的金屬表面能生成良好的保護(hù)膜。而堿性處理，除氧器以前的低溫管道和設(shè)備仍然有受腐蝕的可能性。 水汽集中取樣分析裝置: 組成：降溫減壓架、低溫儀表屏和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 通過對(duì)高溫、高壓水汽樣品進(jìn)行降溫、減壓、恒溫處理，取得具有代表性樣水，供人工取樣和化學(xué)分析儀表監(jiān)測水汽品質(zhì)，從而保證了整個(gè)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 在冷卻水滿足條件時(shí)：當(dāng)40樣水溫度200時(shí)，采用一級(jí)冷卻；當(dāng)樣水溫度大于200時(shí)，應(yīng)采用二級(jí)冷卻；冷卻后樣水溫度應(yīng)小于40。 減壓閥出口樣水壓力小于0.8MPa，樣水流量在10002000L/min范圍內(nèi)可調(diào)。 機(jī)械恒溫裝置

6、進(jìn)口樣水溫度：445；機(jī)械恒溫裝置出口樣水溫度：251。 采集頻率：所有儀表監(jiān)測項(xiàng)目1分鐘（可調(diào)）采集一次； 轉(zhuǎn)換精度：D/A、A/D轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換誤差小于0.5%； 數(shù)據(jù)顯示：數(shù)值顯示方式、曲線顯示方式兩種。 凝結(jié)水處理，有的也稱為精處理或凈化處理，來源于”polishing treatment”， 凝汽器泄漏問題，當(dāng)用淡水作冷卻水時(shí)，凝汽器的允許泄漏率般應(yīng)小于0.02%。當(dāng)用海水作冷卻水時(shí)，要求泄漏率小于0.004%。 金屬腐蝕產(chǎn)物帶入。 補(bǔ)給水帶入的懸浮物和鹽分。 中壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 省掉一級(jí)凝結(jié)水泵，投資減少； 有利于機(jī)組快速啟動(dòng)，因?yàn)榈蛪合到y(tǒng)要 考慮凝結(jié)水熱水井 水位與二級(jí)水泵的 工作出力

7、平衡。 每列設(shè)置二臺(tái)，每臺(tái)出力為全部凝結(jié)水量的50%，不備用。混床為DN2200mm的柱型混床。 設(shè)備規(guī)范及參數(shù)： 正常出力：347.5t/h臺(tái) 最大出力：487t/h臺(tái) 工作壓力：2.8MPa設(shè)計(jì)壓力3.5MPa 工作溫度：50 筒體內(nèi)徑：2200mm 筒體壁厚：30mm 筒體總高度：3110mm（不包括支腿） 筒體內(nèi)壁防腐：一層半硬橡膠和一層軟橡膠2mm/3mm 樹脂層高度：1m高速混床內(nèi)部金屬材質(zhì)均勻?yàn)?Cr18Ni9Ti。 運(yùn)行流速：汽輪機(jī)凝結(jié)水具有水量大和含鹽量低的特點(diǎn)，運(yùn)行流速一般在100120m/h，最高運(yùn)行流速為150m/h 。但混床運(yùn)行流速也不可能無限提高，因?yàn)檫^高流速會(huì)使工

8、作層變厚、水流阻力增加、樹脂受壓破碎等問題。 陽、陰樹脂比例：適當(dāng)?shù)卦黾雨枠渲牧?，混床陰樹脂與陽樹脂的體積比為（11.5）：2。 樹脂的再生方式：用于凝結(jié)水除鹽處理的混床宜采用體外再生。錐斗法、高塔法 空氣擦洗：混床樹脂需采用空氣擦洗，使樹脂顆粒表面粘附的腐蝕產(chǎn)物脫落，用水從上向下淋洗，將其從下部排掉。 GB/T12145-1999規(guī)定的凝結(jié)水混床出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是： 硬度 0mol/L 電導(dǎo)率（25） 0.2S/cm 二氧化硅 15g/L 鈉 5g/L 鐵 8g/L 銅 3g/L 在內(nèi)冷水發(fā)電機(jī)定子的純銅或銅合金空芯導(dǎo)線中，使用的冷卻介質(zhì)雖然是除鹽水或凝結(jié)水，但內(nèi)冷水系統(tǒng)密封不嚴(yán)密，可能含有氧

9、和二氧化碳等，從而導(dǎo)致空芯銅管腐蝕，而且腐蝕產(chǎn)物大部分進(jìn)入冷卻介質(zhì)并帶入定子線圈，在發(fā)電機(jī)磁場作用下面沉積，造成空芯導(dǎo)線的堵塞，使發(fā)電機(jī)線圈溫度急劇上升，甚至燒毀。 因此運(yùn)行中必須經(jīng)常監(jiān)控并及時(shí)調(diào)整內(nèi)冷水的水質(zhì)，必要時(shí)還可以添加銅緩蝕劑和進(jìn)行化學(xué)清洗。 內(nèi)冷水的pH值至少要提高到6.8以上，當(dāng)不添加緩蝕劑時(shí)還應(yīng)更高一些（如7.6以上）。 pH調(diào)節(jié)一般采用氫氧化鈉、醋酸鈉或氨水來進(jìn)行，當(dāng)用氨水調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)經(jīng)常更換一部分內(nèi)冷水，以免水中含氨量過高而加速銅的腐蝕。 2-巰基苯并噻唑（MBT）-C6H4SC(SH)N 苯并三氮唑（BTA） -C6H4NCHS ，為淡黃色的液體，有特殊的氣味，可溶于乙醇，

10、水溶性比MBT稍好，分子量為135.18，密度在12401250kg/m3范圍。 BTA能與銅原子作用，在銅管表面生成一層聚合直線結(jié)構(gòu)的CuBTA膜。 由于分子中的硫和氮原子均能與銅離子形成強(qiáng)的配位鍵，所以它能與銅離子形成溶解度極小的、粘附性很強(qiáng)的保護(hù)膜，即CuMBT膜。膜層牢固，不易脫落或變質(zhì)。 此膜實(shí)際上是在銅管原有的氧化亞銅膜上生成的，因此銅管的表面膜呈現(xiàn)雙層結(jié)構(gòu)： Cu|Cu2O| CuMBT 化學(xué)清洗 一般采用鹽酸、硫酸、檸檬酸以及有機(jī)絡(luò)合劑等作為清洗劑。例如采用5%的鹽酸或硫酸清洗，也可用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH值至3.5，結(jié)合3%4%的檸檬酸溶液清洗，或者用乙二胺四乙酸二鈉溶液清洗。 鈍

11、化處理 發(fā)電機(jī)空芯銅導(dǎo)線化學(xué)清洗后，一般可用鈍化劑（如MBT等）對(duì)導(dǎo)線內(nèi)表面進(jìn)行鈍化處理，這樣可以增強(qiáng)投運(yùn)后銅導(dǎo)線的耐腐蝕性能。 爐 型鍋爐壓力MPa硬度mol/L二氧化硅g/L鐵g/L汽包爐12.718.3108080直流爐12.718.3-1000爐 型鍋爐壓力MPa溶氧g/L二氧化硅g/L鐵g/L硬度mol/LpH25聯(lián)氨g/L汽包爐12.718.330808008.59.21050直流爐12.718.320506.8不加緩蝕劑102007.611.3.機(jī)組啟動(dòng)期間蒸汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 爐型鍋爐壓力MPa電導(dǎo)率（經(jīng)氫離子交換后，25）S/cm二氧化硅g/kg鐵g/kg銅g/kg鈉g/kg汽包爐1

12、2.718.3160501520直流爐30501520爐型鍋爐壓力MPa硬度mol/L鐵g/L溶解氧g/L二氧化硅g/L汽包爐12.718.35753080直流爐0503030機(jī)組啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水回收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 外形硬度mol/L鐵g/L銅g/L二氧化硅g/L無色透明10803080項(xiàng) 目標(biāo)準(zhǔn)值處 理 值一級(jí)二級(jí)三級(jí)電導(dǎo)率（經(jīng)氫離子交換后，25）S/cm有混床0.20.2無混床0.30.30.40.65硬度mol/L有混床02無混床22520用海水冷卻的電廠，當(dāng)凝結(jié)水中的含鈉量大于400g/L時(shí)，應(yīng)緊急停爐。 項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值處理值一級(jí)二級(jí)三級(jí)pH(25)全鐵系統(tǒng)9.09.59.5鐵銅系統(tǒng)8.89.39.

13、3電導(dǎo)率（經(jīng)氫離子交換后，25）S/cm0.20.30.40.65溶解氧g/L7720 原因 為了防止汽機(jī)結(jié)生硅垢，汽水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)蒸汽含硅量有嚴(yán)格的規(guī)定，但隨著蒸汽參數(shù)的提高，蒸汽溶解攜帶SiO2的能力增大，新建鍋爐投產(chǎn)時(shí)越來越難于保證蒸汽含硅量合格。 設(shè)備安裝后切實(shí)做好內(nèi)部清洗、預(yù)沖洗、化學(xué)清洗、冷態(tài)沖洗、熱態(tài)沖洗、蒸汽吹管等一系列工作，同時(shí)還可以實(shí)施整機(jī)啟動(dòng)時(shí)的洗硅工藝。 “洗硅”運(yùn)行階段從5.88MPa(60at)壓力開始，由低到高逐步地提高蒸汽壓力，通過運(yùn)行中的一系列措施，使?fàn)t水含硅量符合相應(yīng)壓力下的允許值，保證相應(yīng)壓力下蒸汽的含硅量符合要求。 這些措施包括兩個(gè)方面：一方面通過鍋爐排污

14、排掉硅化合物含量大的爐水。在洗硅過程中，凡是來自水冷壁、汽包以及高、低壓給水泵統(tǒng)進(jìn)入鍋內(nèi)的硅化合物，都通過鍋爐排污除去。另一方面，在洗硅中改進(jìn)給水水質(zhì)，而啟動(dòng)時(shí)疏水可不回收，所以關(guān)鍵是保證凝結(jié)水的水質(zhì)，防止凝結(jié)水被污染， 在啟動(dòng)升壓力過程中，應(yīng)控制爐水含硅量使蒸汽含硅量不超過35g/kg。 以亞臨界壓力汽包爐（主蒸汽參數(shù)為17.35MPa,540）為例來說明洗硅工作程序 ：壓力從5.88MPa開始，逐步按9.8MPa、13.72MPa、16.66MPa等壓力等級(jí)升壓。 在升至某一壓力后，運(yùn)行中盡可能帶較高的負(fù)荷。 由于負(fù)荷升高，在給水質(zhì)量和排污量不變的情況下，爐水的濃縮程度必然要增高，使?fàn)t水含硅量升高，并逐步升至該壓力下的爐水極限允許含硅量，此極限爐水含硅量應(yīng)保證蒸汽含硅量不超過35g/kg。 把鍋爐壓力降低到比前一次升壓起始值高的壓力上，降壓至8.33MPa、11.76MPa、14.70MPa ,以保證蒸汽純度合格。 壓力降低一些后，采取增加鍋爐排污量和提高水純度的措施，以降低鍋爐水含硅量。將鍋爐水含硅量降到比上一次未升壓時(shí)的含硅量還要低的數(shù)值，以便為鍋爐升至更高的壓力創(chuàng)造條件。 當(dāng)鍋爐水含硅量降至能夠保證進(jìn)一步升至更高壓力時(shí)，蒸汽純度合格后，再行升壓。 如此“升壓升負(fù)荷（此