一、超临界机组对水质的要求 直流汽锅没有进行水汽分离的气包,给水一次性通过汽锅的预热、蒸发、过热等受热面后全部转化成过热蒸汽,并输送到汽机中鞭策汽机做功。直流汽锅没有水的循环,不能进行炉内加药处理。给水带进汽锅的盐量一部分被蒸汽消融带走,步入汽机,剩下的沉积在汽锅各蒸发受热面上形成水垢。水垢的导热系数很低,结垢导致管闭温度上升,严重时可能出现超温爆管。另外,汽锅水质还是控制水冷壁腐蚀破坏要害因素。因此,为了确保汽锅受热面安全,给水质量必须满足超临界直流汽锅的水质要求。 蒸汽从汽锅带出的盐份步入汽机后,由于盐类在蒸汽中的消融度随着蒸汽压力的降低而下降,所以参数越低,如果蒸汽带盐达到一定限度,超出相应压力、温度下蒸汽的溶盐能力,就会析出并沉积在喷嘴和叶片上,使叶片通流截面减小,导致汽机效率降低,轴向推力增大,严重时还会影响转子的平衡而造成更大事故。因此汽锅产生的蒸汽不仅要符合设计划定的压力和温度,而且还要达到划定的蒸汽质量。 二、化学工作的重要性 一、内容 在火力发电厂中,水是传递能+量的工质。水步入汽锅后,吸收燃料燃烧放出的热量转变为蒸汽,导入汽机。在汽机中,蒸汽的热量转变为机械能,发电机将机械能转变为电能,送至电网。为了保证机组的没事了运行,对汽锅用水的 质量有严酷的要求,而且机组的蒸汽参数愈高,其要求也愈严酷。 蒸汽在汽机内做功落伍入凝汽器,被冷却为凝结水。凝结水由凝结抽水机送到低压加热器,加热后送入除氧器,再由给抽水机将已祛除氧的水经高压加热器加热后送入汽锅。 在上述系统中,水汽虽是循环的,但运行中总难免有些损掉。为了连结发电厂热力系统的水汽平衡,保证没事了水汽循环运行,就要任何时间向汽锅补充合格的水来弥补其损掉,这部分水称为补给水。凝汽式电厂在没事了运行情况下,补给水不超过汽锅额定蒸发量的2%～4%。 热力系统中的水质是影响火力发电厂热力装备(汽锅、汽机等)安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的原水,其中含有很多杂质,这种水是不允许步入热力装备中的水汽循环系统的,必须经过适当的净化处理,达标后,才能保证热力装备的稳定运行。如果品质不良的水步入水汽循环系统,就会造成以下几方面的危害: (1)热力装备的结垢 如果步入汽锅或其它热交换器的水质不良,则经过一段时间的运行后,在和水接触的受热面上,会天生一些固体附着物,这些固体附着物称为水垢,这种现象称为结垢。结垢的速度与汽锅的蒸发量成正比。因此,如果品质不良的水步入高参数、大容量机组的水汽循环系统,就有可能在短时间内造成更大的危害。因为水垢的导热性能比金属的差几百倍,这些水垢又易形成在热负荷很高的汽锅炉管中,这样会使结垢部位的金属管壁温度过热,导致金属强度下降,在管内压力作用下,就会发生管道局部变形,产生鼓包,甚至导致爆管等严重事故。 结垢不仅危害到汽锅的安全运行,而且会影响发电厂的经济效益。另外,在汽机凝汽器内结垢,会导致凝汽器真空度降低,使汽机达不到额定着力,热效率下降;加热器结垢会使水的加热温度达不到设计值,以致整个热力系统的经济性降低。而且热力装备结垢后还必须实时进行清洗,因此增加了机组的停运时间,减少了发电量,增加了清洗、检修的用度,以及增加了环保工作量等。 (2)热力装备的腐蚀 热力装备的运行常以水作为介质。如果水质不良,则会导致金属的腐蚀。由于金属材料与环境介质反映而导致金属材料的破坏叫做金属的腐蚀。火力发电厂的给水管道,各种加热器,汽锅的省煤器、水冷壁、过热器和汽机凝汽器都会因水中含有消融性气体和腐蚀介质而导致腐蚀。腐蚀不仅会缩短金属的施用寿命,而且由于金属腐蚀产物转入给水中,使给水杂质增多,从而又缩短了在热负荷高的受热面上的结垢过程,结成的垢又会增进汽锅管壁的垢下腐蚀。这种恶性循环,会迅速导致爆管事故的发生。 ⑶过热器和汽机的积盐 如果汽锅施用的水质不良,就不能产生高纯度的蒸汽,随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽流通部分,例如过热器和汽机里,这种现象称为积盐。过热器管内积盐会导致金属管壁过热,甚至爆管;汽机内积盐会大大降低汽机的着力和效率。特别是对于高温、高压的大容量汽机,它的高压蒸汽通流部分的截面积很小,所以少量的积盐就会大大增加蒸汽流通的阻力,使汽机的着力下降。当汽机积盐严重时,还会使推力轴承负荷增大,隔板弯曲,造成事故停机。 水中杂质对水处理装备和热力装备影响见下表1-1。 表1-1水中杂质对装备的有害影响 序号 杂质名称 对装备影响 1 悬浮物 污染树脂,降低其交换性能,尤其对逆流再生装备影响较大。 2 有机物 一、使阴离子交换树脂污染老化,降低交换容量及施用寿命; 2、步入汽锅后能造成汽水共腾,恶化蒸汽品质。 3 游离氯 是氧化剂,能形成树脂的不可逆膨胀而使树脂损坏。 4 消融氧 可造成水处理系统和给水系统的腐蚀,但在高纯给水中进行中性水加氧处理,可形成一层保护膜,减缓对给水系统的腐蚀。 5 硅酸化合物 易在热力系统结垢,在汽机叶片上结垢析出,影响机组着力。 6 碳酸盐化合物 在加热后能分解出二氧化碳,在给水系统造成二氧化碳腐蚀。 7 钙镁盐类 能在强受热面上结出坚硬的水垢。 8 钾钠盐类 能在过热器、汽机叶片上结盐。 9 铜铁垢 步入离子交换树脂内不易再被交换出来;在汽锅水冷壁管上结垢又能造成溃疡性垢下腐蚀,严重影响汽锅安全运行。 10 氨和铵盐 适量的氨对抑制系统中的二氧化碳腐蚀有好处,但量大后能促使对铜的腐蚀。 11 硝酸、亚硝酸盐 能形成水冷壁及过热器的腐蚀。 因此,火力发电厂化学水处理工作主要肩负着以下使命: (1)净化原水:制备热力系统所需要的补给水工艺,包括祛除原水中的悬浮物和胶体颗粒的澄清、过淋等预处理,祛除水中全部消融性盐类的除盐处理。制备补给水的处理通常称为炉外水处理。 (2)给水处理:对于给水,进行祛除水中消融氧或加氧、提高PH值等加药处理,以保证给水的质量。 ⑶凝结水处理:对直流炉机组及高参数机组,要进行汽机凝结水的除铁、除盐等净化处理。
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