余热发电水处理运行原理与水质标准

余热发电中由于汽水品质不良而引起的危害有： 1．热力设备的结垢：如果进入锅炉或其它热交换器的水质不良，则 经过一段时间运行后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体的 附着物，这种现象称为结垢，这些固体附着物称为水垢。因为水垢 的导热性能比金属差几百倍，而这些水垢又极易在热负荷很高的锅 炉炉管中生成，所以结垢对锅炉（或热交换器）的危害性很大，它 可使结垢部位的金属管壁温度过高，引起金属强度下降，这样在管 内压力的作用下，就会发生管道局部变形，产生鼓包，甚至引起爆 管等严重事故。 2．热力设备的腐蚀：热力设备的金属经常和水接触，若水质不良， 则会引起金属的腐蚀。余热发电厂的给水管道、各种加热器、锅炉 的省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器等，都会因水质不良而 引起腐蚀，腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限，造成经济损失， 同时还由于金属腐蚀产物转入水中，使给水中杂质增多，从而又加 剧在高热负荷受热面上的结垢过程，而结成的垢转而又会促进锅炉 炉管的腐蚀，此种恶性循环，会导致爆管事故。 3．过热器和汽轮机的积盐：水质不良会使锅炉不能产生高纯度的蒸 汽，随蒸汽带出的杂质就会沉淀在蒸汽通过的各个部位，如过热器 和汽轮机，这种现象称为积盐。过热器管内积盐引起金属管壁过热 甚至爆管，汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率。
水汽质量劣化处理
炉水浑浊 1．原因： （1）给水浑浊或硬度太大； （2）负荷突然增加，连排阀门没有相应开大； （3）锅炉刚启动，排污量不够。 2．处理： （1）查明硬度高或浑浊鲜活的水源，并将此水源进行处理，或减少 使用量； （2）稳定负荷，应很据负荷的变化相应地及时调整，连续排污； （3）增加锅炉水排污量。 炉水磷酸根超过标准 1．原因：磷酸盐溶药箱浓度太大，加药量过多。 2．处理：如炉水磷酸根过高，应注意加强蒸汽品质的监督，并加大排污量，至 磷酸根合格为止。 炉水磷酸根底于标准 1．原因：（1）给水硬度突然升高，补水量过大； （2）加药系统阀门有堵塞现象； （3）药液浓度太稀。 2．处理：（1）查找给水硬度升高的原因，及时处理； （2）配制合乎规定的药品浓度； （3）通知检修工疏通堵塞的加药管道。
循环水的理化处理 1．排污处理：循环水逐步浓缩，水质超标时，开排污门，进行排污。 2．加药处理： A．加酸处理： 这种处理常用的是硫酸（H2SO4），因为它价廉，且浓硫酸不腐蚀钢材 （或钢管），易于贮藏。循环水加酸的作用是把碳酸氢根的碱性中和掉，使 水中的Ca(HCO3)2转变成溶解度现对CaCO3较大的CaSO4。其反应式如下： Ca(HCO3)2+ H2SO4= CaSO4+2CO2↑+2H2O B．添加聚磷酸盐阻垢剂： 一般采用的是三聚磷酸钠（Na5P3O10）,它的阻垢机理有两点：一是起 分散作用，聚磷酸盐溶于水后，形成具有—O—P—O—P—…的长链阴离子， 它容易吸附在固相CaCO3晶粒进一步析出；二是聚磷酸盐能与Ca2+，Mg2+ 等易结垢的离子结合成络合离子或螯合离子。因此，只要在水中添加少量的 聚磷酸盐，就能使碳酸钙以过饱和状态稳定存在于水中，从而提高了循环水 的极限盐碳酸盐硬度，达到防止结垢的目的。 用聚磷酸盐所能稳定的碳酸盐硬度是有极限的，如果因循环水过度浓缩以至 碳酸盐硬度超过了此极限，则仍然会结垢。所以，应与循环水的排污结合， 以控制循环水的浓缩倍率。 凝结器不锈钢波纹管腐蚀的危害性 凝汽器不锈钢波纹管内侧为冷却水，外侧是凝结水，不锈钢波纹管腐蚀 穿孔泄漏后，势必又大量的冷却水侵入凝结水中，致使给水严重污染，水质 恶化，这是造成锅炉内结垢的重要原因，也是锅炉发生（1）碱度： ≤ 14mmol/L（2）PO43-：5—15mg/L （3）PH：9—11 （4）Cl-≤8mg/L （5）电导≤180μs/cm 2．饱和蒸汽控制标准： （1）Na+＜20 mg/L （2）SiO2＜25 mg/L （3）电导率＜20μs/cm 3．过热蒸汽控制标准： （1）Na+＜20 mg/L （2）SiO2＜25 mg/L （3）电导率＜20μs/cm
二、锅炉的排污 1．排污的目的 锅炉在运行中，由于蒸发浓缩的结果，使炉水含盐量、含铁量愈来愈高，联箱之 沉淀物愈来愈多。排污的目的是为了保证炉水含盐量在合格范围，炉管不被沉淀物堵 塞，蒸汽品质良好，受热面不产生污垢（可叫表面排污和定期排污）。 2．连续排污和定期排污的特点 （1）连续排污的特点是；从汽包中炉水浓度最大部位连续不断的排出一部分浓度最大的炉 水，以防止炉水含盐量过高而影响蒸汽品质。 （2）定期排污的特点；定期排污也可以叫做间断排污，它是在锅炉循环系统最低部位的联 箱间断地进行，排除炉水中在炉内加药处理后所形成的水化磷灰石及松软的沉淀物以 及给水管路和锅炉本体腐蚀新生成的氢氧化钙沉积物等。其特点是各联箱轮流进行排 污，排污时间不易过长，每次排污不能超过30秒钟，则会破坏水汽循环，使炉管烧坏。 3．连排的调整 （1）水处理人员应根据炉水和蒸汽品质情况合理调整。 （2）炉水碱度（含盐量）接近上限时，连续排污应适当开大，接近下限时应适当开小。 （3）炉水混浊度或蒸汽品质不良时，应开大连续排污。 （4）汽包连续排污，锅炉值班操作。 4．定排的监督 （1）在蒸汽品质正常情况下，应每24小时进行一次排污。 （2）根据蒸汽品质及炉水混浊情况，化验人员应根据具体情况提出增加定期排污次数。 （3）每次排污时，四侧联箱轮流操作一遍，不能只排一侧，更不能同时操作。
锅炉的炉水处理
一、炉内磷酸盐处理 为了防止炉内结垢，除保证给水质量外，通常还需在炉内加磷酸三钠 （Na3PO4）,使随给水进入炉内的残余少量硬度盐类生成水渣，而不生成 水垢，然后用定期排污的方法将水渣排掉。给水硬度增大时，应增加磷酸 三钠加药量。 1．原理： 除去锅炉水中的钙、镁离子，由于锅炉处于沸腾状态，而且PH值较 高（一般在9.2—11之间），加入一定量的磷酸盐后，炉水中的钙离子就 会与磷酸根离子发生反应： 10Ca2++6PO43-+20H-→Ca10(OH)2(PO4)6 (碱式磷酸钙) 碱式磷酸钙是一种松散的水渣，易随锅炉排污排出，而且不会生成二 次水垢。 2．防止锅炉金属腐蚀： 磷酸盐可在锅炉金属的表面上，生成磷酸盐保护膜，防止金属腐蚀。 锅炉水中的PO43-含量不宜过高或过低，过低起不到防垢作用，过高 会产生以下危害：增加炉水的含盐量，影响蒸汽品质，有可能生成Mg3 （PO4）2或Fe(PO4）2水垢，因此为了保证磷酸盐的处理效果，炉水中 应维持一定的PO43-含量。
循环水的处理
余热发电使用的冷却水，主要是用于汽轮机的凝汽器作为冷却介质。如 果水质不好，会使凝汽器钢管结垢和产生有机物附着物，由于附着物的传热 性很差，会影响汽轮机出力和运行的经济性。水质不好还会引起钢管腐蚀， 甚至穿孔泄露，使凝结水品质劣化，污染锅炉水，直接影响锅炉安全运行。 汽轮机冷却水的用量很大，循环水的流程是：用（循环）水泵从循环水 池（冷却塔下部）中将水抽出，送入汽轮机凝汽器以冷却做功后的蒸汽，使 循环水的温度升高到40℃左右，此高温水接着回到冷却塔中部，分成若干支 流，变成小水柱流下，经淋水盘渐成小水滴成雨状流入下部水池中，在此淋 洒过程与冷却塔下部进入的冷空气形成对流，从而将水冷却降温。 循环冷却水在循环过程中是有损失的，原因有三：第一、当高温循环水 进入冷却塔后要有一部分水蒸发成水蒸气而跑掉，即蒸发损失。第二、风吹 飞溅和泄露也要损失一部分水，即泄露损失。第三、为了保持循环水的水质， 不使其含盐量上升，必须进行排污，排去一部分含盐浓度大的水，即排污损 失。 循环水之所以逐步浓缩，主要由于蒸发掉的水是纯水，通过排污，又排 掉一部分碳酸盐硬度大的水，补充一部分硬度小的水，所以在运行中要不断 往循环水池进行补水，以使系统保持一定的水量。 循环水水质控制项目及标准 （1）Cl-： ＜ 150mg/L（2）PH： 7—9.2（3）PO43-： 3—8mg/L（4）碱度： ＜2.0mmol/L （5）硬度： ＜500mg/L
余热发电水处理运行原理与水质标准
一、水处理在余热发电中的作用 二、水处理工艺流程 三、循环水的处理 四、锅炉的炉水处理 五、水汽质量劣化处理
水处理在余热发电中的作用
在余热发电中，水进入锅炉后，吸收余热，放出的热能，转变成蒸汽，进 入汽轮机，在汽轮机中蒸汽的热能转变为机械能，发电机将机械能转变成电能。 而蒸汽经汽轮机后进入凝汽器，被冷却成凝结水，又由凝结水泵送入除氧器， 再由给水泵将已除氧的水送入锅炉。余热发电中水汽是一个循环系统 。整套 系统的运行过程要保持水量平衡。 余热发电中水起到能量转换介质的作用。所以热力系统中水的品质是影响 余热发电热力设备（锅炉、汽轮机等）安全、经济运行的重要因素之一，没有 经过净化处理的天然水含有许多杂质，这种水如进入水汽循环系统，将会造成 各种危害。为了保证热力系统中有良好的水质，必须对水进行适当的净化处理 和严格地监督汽水质量。
蒸汽品质的劣化 1．原因：（1）炉水的含盐量超过极限值； （2）锅炉的负荷太大，汽包水位过高，蒸汽压力变化快； （3）锅炉加药浓度过大； （4）汽水分离器效率低或各分离器元件的结合处不严密； （5）表面式减温器泄露； （6）取样冷却器内蛇形管破裂，漏入生水。 2．处理：（1）开大连续排污，增加定期排污； （2）通知锅炉值班人员降低负荷，稳定气压和水位，使之保持正常； （3）降低药液浓度； （4）消除气、水分离器的缺陷； （5）消除设备泄露缺陷； （6）化验蒸汽硬度高，证明冷却器蛇形管泄露，应报告值长，通知有关人员进 行消除。 给水水质劣化 1．原因：（1）凝结器钢管泄露； （2）除盐水硬度超出规定； （3）疏水水质劣化。 2．处理：（1）查找并消除进入给水的劣质水源； （2）加强锅炉连续排污和定期排污，同时适当提高磷酸盐的加入量； （3）根据水质情况将劣质水源排掉或部分排掉；
疏水箱内疏水质量劣化 1．原因：（1）不合格的水质漏入； （2）由含铁量或含铜量过高的疏水进入疏水箱； （3）疏水箱腐蚀严重。 2．处理：（1）查明原因，消除劣质水进入箱内； （2）查明引起不合格的疏水水源，采取相应措施，确保水质合格； （3）对疏水箱涂防腐漆实行定期排污和清扫，彻底清理箱内的杂质。 给水溶解氧超过标准 1．原因：（1）除氧器的汽压温度不够； （2）除氧器内部装置存在缺陷，填料不足，进水盘严重腐蚀； （3）除盐水补充量过大，到各个除氧器分配不均，负荷不稳定； （4）取样管流量过大或过小，胶管老化漏气； （5）内部压力超过规定，水封冲破。 2．处理：（1）通知汽机值班工，分别调整压力温度及水封，调整除盐水的 分配与负荷的稳定； （2）与汽机联系检查缺陷并消除； （3）调整水样流速，控制取样温度或更换胶管；