电厂用水概述
第一讲 电厂化学基础知识
碱度和酸度
碱度：表示水中能接受氢离子的一类物质的量，在水 中碱度主要是OH－、1/2CO32－、HCO3－。天然水中的 碱度主要是HCO3－。 酸度：表示水中能接受氢氧根离子的一类物质的量， 在水中酸度主要有各种酸类及强酸弱碱盐，天然水中 的酸度主要是H2CO3。 阳床出水的酸度主要是强酸HCI、H2SO4。及碳酸 H2CO3。
• 例 某水分析结果为：Ca2+的浓度为60.0mg/L ; Mg2+的浓度为24.3mg/L,试用各种方法表示总硬度。 解：1/2Ca2+和1/2Mg2+的摩尔质量分别为20g/mol和 。 • YD=（） • YD=5.0mmol/L×2.8 oG/ mmol/L =14 oG • YD=5.0 mmol/L×50 ppm/mmol/L=250ppm
碱度和酸度可用酸碱滴定法测定。
有机物
COD：
在一定的条件下，用一定的强氧化剂与水中各 种有机物及亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等作用， 然后将所消耗的氧化剂的量，计算折合成氧的 质量浓度，称为化学耗氧量，单位以mg/L来表 示。
有机物
BOD:
在指定的条件下，水中的有机物进行生物氧化时 所消耗溶解氧的量，即为生化需氧量，单位用 mg/LO2表示。
水的介电常数81 （25℃） 温度升高水的介电常数减小
水的的表面张力(20℃时为72.8×10-3N/m2) 温度升高水的表面张力减小
3. 高温（300℃以上）炉水的性质
高温炉水温度升高至接近临界点时：
水的临界点：
蒸气压直线上升
374.15 ℃ ，
水的密度直线下降 水蒸汽的密度直线上升 水的比热直线下降
TOC:
水样中的有机物在900℃高温和催化剂的条件下 气化、燃烧，这时水样中的有机碳和无机碳全部 氧测差化定即成 总 为C总的OC有2O，机2然量碳后和。利无用机红碳红产外生线的气C体O2分量析，仪两分者别只
电厂用水的类别及水质指标
电厂用水的类别及水质指标电厂作为能源的主要生产和供应单位，对水资源的需求量非常大。
水是电厂的重要辅助能源，用于锅炉供水、冷却循环、污水处理等多个环节。
不同环节对水质的要求不同，下面将对电厂用水的类别及水质指标进行详细介绍。
一、锅炉供水锅炉是电厂的核心设备，其运行稳定性和效率都与供水水质有密切关系。
一般来说，锅炉供水可分为给水、进水和补水三个类别。
1. 给水：给水作为锅炉的原始水源，其要求水质必须高，以保证锅炉的正常运行和延长使用寿命。
常见的给水水质指标包括水硬度、碱度、含氧量、总溶解固体等。
2. 进水：进水是指从给水系统中流入锅炉的新鲜水，用于弥补给水系统的热损失和水量损失等。
进水水质要求不如给水那么高，但也需要满足一定的标准，以保持锅炉的稳定运行。
3. 补水：补水是指在锅炉运行过程中因水量不足而需要补充的水源。
补水水质要求相对较低，主要考虑的是对锅炉设备的腐蚀和污垢产生的影响。
二、冷却循环电厂的冷却循环系统主要是通过水对热量进行吸收并带走，以保持设备正常运行。
冷却循环水主要分为开放式循环和闭式循环。
1. 开放式循环：开放式循环系统是将水从冷却塔中通过喷淋装置喷洒到冷却设备上进行冷却，然后再将其返回到冷却塔。
开放式循环水质与环境直接相连，对水质要求较低，主要关注其杂质含量和微生物。
2. 闭式循环：闭式循环系统是通过冷却塔将热水冷却后再循环使用。
闭式循环对水质要求较高，主要关注水中的硬度、溶解氧、腐蚀性物质等。
三、污水处理污水处理是电厂环保工作的关键环节。
电厂产生的污水主要来自锅炉排放废水、冷却塔的回水以及其他与水有关的设备。
污水的处理要求根据当地环保标准进行处理，并达到要求的排放标准。
污水处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等，其中核心指标主要有悬浮物、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等。
总结：电厂用水的类别包括锅炉供水、冷却循环和污水处理。
不同类别对水质的要求有所差异。
锅炉供水对水质要求高，包括给水、进水和补水。
锅炉补给水系统
二、豫能公司补给水处理工艺介绍
1、豫能公司锅炉补给水处理概况
➢ 公司锅炉补给水原水为城市生活处理水和黄 河水,原水经补给水泵升压至净水站进行混凝 澄清、双室过滤后作为锅炉补给水处理系统 的进水.
锅炉补给水系统
一、火电厂用水概述
1、火电厂水处理的重要性
长期的实践使人们认识到,热力系统中水的品质， 是影响发电厂热力设备（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，这种水如进入汽水循环系统将会 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。火电厂中由于汽水品质不良而引起的危害简述 如下：
预处理由混凝、沉淀、过滤等工作过程组成。
4、水的混凝处理
➢ 天然水中含有泥沙、黏土等悬浮物和胶体,在对原水进
行深度处理之前,必须将它们除去.悬浮物颗粒的直径大于 0.1微米,而胶体的颗粒直径处于0.001~0.1微米之间.大颗粒 悬浮杂质可以通过自然沉降的方法去除,而微小粒径的悬 浮物和胶体杂质是难以用自然沉降法去除的。
➢ 锅炉补给水处理系统设备（室外水箱除外） 主要包括：3套出力为155t/h超滤及其加药、 反洗、清洗设备；3套出力为116t/h反渗透及 其加药、清洗设备；3列出力为3×ψ2500一 级除盐（阳床+混床）设备；3台出力为 3×ψ2500混合离子交换器（深度除盐）；酸 碱储存及再生设备。
2、我公司补给水处理工艺流程
三、循环水处理
1、工艺流程与主要工艺
助 二氧 聚合 凝 化氯 铁溶 剂 加药 液
➢城市处理水和黄河水 加药混合 消
热电厂锅炉用水分类及水质指标简析
热电厂锅炉用水分类及水质指标简析一、热电厂用水的分类由于水在发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，其水质常有较大的差别，热电厂锅炉软化水用水大致可分为：原水、补给水、给水、锅炉水、排污水、凝结水、疏水、返回凝结水、冷却水等。
1、原水：原水是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等)。
在火力发电厂中，原水是制取补给水的水源，也可以用来冲灰渣或作为消防用水。
一般取自自备水源(地表水或地下水)或城市供水网。
2、补给水：原水经过各种水处理工艺处理后，成为用来补充火力发电厂汽水损失的锅炉补给水。
锅炉补给水按其净化处理方法的不同，又可分为软化水、蒸馏水或除盐水等。
3、给水：经过各种水处理工艺处理后送进锅炉的水成为给水。
凝汽式发电厂的给水主要由汽轮机凝结水、补给水和各种疏水组成;热电厂的给水中还包括返回凝结水。
4、锅炉水：在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水。
5、排污水：为了防止锅炉结垢和改善蒸汽汽质，用排污的方法排出一部分含盐量高的锅炉水，这部分排出的锅炉水称为排污水。
6、凝结水：锅炉产生的蒸汽在汽轮机内做功后，经冷却水冷凝成的水称为凝结水。
这部分水又重新进入热力系统，成为锅炉给水的主要部分。
7、疏水：在热力系统中，进入加热器的蒸汽将给水加热后，由这部分蒸汽冷凝下来的水，以及在停机过程中，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水都称为疏水。
所有疏水经疏水器汇集到疏水箱，符合水质要求的，作为锅炉给水的一部分返回热力系统。
由于火力发电厂(尤其是热电厂)的疏水系统比较复杂，一般在水汽循环的主要系统中不表示出来，另行阐述。
8、返回凝结水：热力发电厂向热用户供热后，回收的蒸汽凝结成水，称为返回凝结水(也称返回水)。
其中又有热网加热器凝结水和生产返回凝结水之分。
9、冷却水：蒸汽在汽轮机中做完功以后，通常通过水冷，闭式水系统的冷却通常也需要水冷，这两部分水称为冷却水。
一般说的冷却水主要是指这两部分。
二、天然水中水中杂质(离子和主要化合物)天然水中的杂质可按其分散颗粒的大小分为：悬浮物、胶体和溶解物质。
电厂用水的类别及水质指标
电厂用水的类别及水质指标一、火力发电厂用水的分类由于水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，其水质常有较大的差别，热力设备用水大致可分为：原水、补给水、给水、锅炉水、排污水、凝结水、疏水、返回凝结水、冷却水等。
123456、凝结水：锅炉产生的蒸汽在汽轮机内做功后，经冷却水冷凝成的水称为凝结水。
这部分水又重新进入热力系统，成为锅炉给水的主要部分。
7、疏水：在热力系统中，进入加热器的蒸汽将给水加热后，由这部分蒸汽冷凝下来的水，以及在停机过程中，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水都称为疏水。
所有疏水经疏水器汇集到疏水箱，符合水质要求的，作为锅炉给水的一部分返回热力系统。
由于火力发电厂（尤其是热电厂）的疏水系统比较复杂，一般在水汽循环的主要系统中不表示出来，另行阐述。
8、返回凝结水：热力发电厂向热用户供热后，回收的蒸汽凝结成水，称为返回凝结水（也称返回水）。
其中又有热网加热器凝结水和生产返回凝结水之分。
9、冷却水：蒸汽在汽轮机中做完功以后，通常通过水冷，闭式水系统的冷却通常也需要水冷，这两部分水称为冷却水。
一般说的冷却水主要是指这两部分。
二、天然水中水中杂质（离子和主要化合物）12、水中的主要化合物2.1 碳酸化合物在天然水中，含量最大的杂质常常是碳酸的盐类。
碳酸是由二氧化碳与水作用而形成，在水中碳酸化合物可以四种形态存在：溶于水中的气体态（CO2）、碳酸的分子态（H2CO3）、碳酸氢根（HCO–3）和碳酸根（CO2–3）离子态。
碳酸化合物的这四种形态随水的pH值而相互转化。
图1–1表示出在不同pH值时各自的相对含量。
图1–1水中各种碳酸化合物的相对量和pH的关系（25℃）由图可见，在 pH8.35以下，碳酸化合物主要是碳酸氢根和水中游离的二氧化碳，若当当（硅酸的酸性很弱，电离度不大，所以当纯水中含有硅酸时不易用pH或电导率检测出来。
二氧化硅的溶解度随pH值变化的关系可由图1–2来表征。
图1–2 SiO2的溶解度图1–2表明，当pH值在9以下时，SiO2的溶解度是恒定的。
电厂中水的使用流程
电厂中水的使用流程1. 引言本文旨在介绍电厂中水的使用流程，包括水的来源、处理、分配和循环利用等方面。
通过建立科学合理的水资源管理系统，电厂能够高效利用水资源，降低用水成本，提高环境友好性。
2. 水的来源电厂的用水主要来自以下几个来源：•自来水供应：电厂通常会接入城市自来水管网，直接使用市政供水。
•河流水源：有些电厂位于河流附近，可以直接从河流中取水。
•地下水：一些电厂会钻探井，并利用地下水作为用水来源。
3. 水的处理为了确保用水的质量和安全性，电厂需要对水进行处理，主要包括以下几个步骤：•预处理：预处理的目的是去除水中的悬浮物、悬浮胶体、溶解有机物和部分溶解无机物。
常用的预处理方法包括混凝、澄清和过滤等。
•除盐处理：对于海水或含盐水源，电厂需要进行除盐处理，通常采用反渗透膜技术，将盐分从水中去除，以获得纯净水。
•消毒处理：为了杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物，电厂会进行消毒处理。
常用的消毒方法包括氯消毒和紫外线消毒。
4. 水的分配处理后的水将根据需要在电厂内分配和利用。
以下是水的一些主要用途：•锅炉供水：锅炉是电厂中主要的热能转换设备，需要大量清洁水作为冷却和蒸汽产生的介质。
•冷却循环：电厂中的发电机、变压器等设备需要进行冷却。
一般采用开放循环或封闭循环供水方式。
•煤泥浆处理：电厂通过水对煤泥浆进行处理，以便于输送和利用。
•设备冷却：一些设备需要冷却水进行散热，以保持设备的正常运行温度。
•消防用水：电厂内消防设备需要用水，以应对突发火灾等紧急情况。
5. 水的循环利用为了最大程度地节约水资源，电厂通常会采取水的循环利用方案，包括以下几个环节：•冷却循环系统：电厂中的冷却循环水会进行处理和过滤，然后再次循环使用。
•反渗透废水处理：通过反渗透技术处理废水，去除其中的盐分和杂质，再次利用于其他用途。
•雨水收集利用：在适当的条件下，电厂可以收集、储存和利用雨水，用于一些非特殊用途。
6. 水资源管理系统为了实现水资源的高效利用和保护，电厂需要建立科学合理的水资源管理系统，包括以下几个方面：•用水监测：对用水情况进行监测和分析，了解用水需求和消耗情况。
火力发电厂用水概述课件
反渗透
利用反渗透膜对水进行高压过滤 ，有效去除水中的溶解盐类、有
机物等杂质。
废水处理工艺
01
02
03
04
中和处理
通过添加中和剂，调整废水的 pH值，使其达到排放标准。
氧化处理
利用氧化剂对废水中的有机物 进行氧化分解，降低其污染性
。
澄清处理
通过混凝、沉淀等方式去除废 水中的悬浮物、色度等污染物
加大废水处理力度，提高废水处理回 用率，减少废水排放，实现废水零排 放目标。
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优化生产流程和设备
建立用水监控和考核制度
改进生产流程，选用节水型设备和器具， 降低生产过程中的水耗。
安装用水计量设备，实时监控各部门的用 水量，定期对用水情况进行考核和评价， 确保节水措施的执行和效果。
04
火力发电厂用水管理与 实践
用水管理制度建设
制度建设必要性
火力发电厂作为水资源消耗大户，建立完善的用水管理制 度是确保水资源合理利用、降低生产成本、实现可持续发 展的重要保障。
未来展望与改进方向
技术创新
继续关注国内外节水技术动态，引进 先进适用的节水技术，提高火力发电 厂用水效率。
管理创新
完善用水管理制度，推动水资源管理 信息化建设，提高企业用水管理水平 。
拓展水资源来源
积极寻求非常规水资源利用途径，如 海水淡化、雨水收集等，降低对传统 水资源的依赖。
深化废水处理与回用
清洁用途
水在火力发电厂也被用于清洗设备和场地，以确保发电环境的清洁和安 全。
03
蒸汽产生
用于蒸汽轮机发电的水，通过锅炉加热转化为蒸汽，驱动轮机旋转，进
火电厂5055用水标准
火电厂5055用水标准
火电厂对用水的标准主要涉及以下几个方面：
1. 冷却水，火电厂需要大量的冷却水来降低发电设备的温度。
冷却水的标准通常涉及水质和温度等方面。
水质标准包括PH值、悬浮物、溶解性固体、重金属等的含量限制。
温度方面通常要求冷却水在进入和排出发电设备后的温度变化不超过一定范围。
2. 锅炉给水，火电厂的锅炉给水需要符合一定的标准，以保证蒸汽质量和锅炉的安全稳定运行。
给水标准通常包括水质要求，如溶解氧、硅酸盐、碱度、电导率等指标的限制。
3. 废水排放，火电厂产生的废水需要符合环保要求，废水排放标准通常包括对污染物浓度、排放途径等方面的限制，以保护周围环境和水体的质量。
4. 循环水，火电厂通常会使用循环水系统来循环利用水资源，循环水的标准通常包括对水质的要求和循环系统的运行参数等方面的规定。
总的来说，火电厂对用水的标准主要是为了保证发电设备的正常运行、保护环境和水资源、符合法律法规要求。
这些标准通常由国家相关部门或行业标准制定，火电厂需要严格遵守并定期监测和报告相关数据，以确保用水符合标准要求。
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(7)给水：送进锅炉的水称为给水。发电厂的给水主 要由凝结水，补给水和各种疏水组成。 (8)锅炉水：在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称 为锅炉水，习惯上简称炉水。 (9)冷却水：用作冷却介质的水称为冷却水，又称循 环水。主要是指通过凝汽器用以冷却汽轮机排汽的 水。 (10)饱和蒸汽：炉水吸热蒸发成为湿分较大的蒸汽。 (11)再热蒸汽：在汽轮机高压缸做功后的蒸汽，重 新抽出进入锅炉再热器加热，然后再进入中压缸继 续做功的蒸汽。 (12)过热蒸汽：饱和蒸汽经过热器加热后的干蒸汽。
4、水的溶解能力 水是一种优良极性溶剂。能溶解大量杂质。锅炉补 给水净化的任务就是将水在自然界中所溶解的杂质除去。 5、水的电导 因为水是一种很弱的两性电解质，能电离出少量的 H+和OH-，所以即使是理想的纯水也有一定的导电能力， 这种导电能力常用电导率来表示。 电阻率是对断面为lcm×lcm、长lcm体积的水所测 得的电阻，单位是欧姆•厘米(Ω•cm)。 电导率是电阻率的倒数。电导率的单位是西门子/ 厘米(S/cm或µS/cm)。 25℃时纯水的电导率为0.0546微西门子/厘米(µS/cm)。
锅炉
汽压 (MPa) 3.9 9.81 汽温 (℃) 450 540 汽压 (MPa) 3.43 8.82
汽轮机
汽温 (℃ ) 435 535
中压机组 高压机组 超高压机组
6,12,25 50,100
125 200
13.23 13.73
16.68 18.27
555 540
555 541
12.23 12.74
二、水的特性
1、水的状态 水在常压下有汽、液、固三态。在常压下，水的冰点为0℃， 沸点为100℃。在自然环境中可以固体存在，也可以液体存在， 并有相当部分变为水蒸汽。火力发电厂的生产工艺就是利用水 的这种三态变化来 2、水的密度转换能量的。 水的密度是3.98℃时最大为1g/cm3。高于或低于此温度时， 其密度都小于1g/cm3。 3、水的比热容 在所有的液体和固体物质中，水的比热容最大 （4.1868J/g℃）同时水也有很大的蒸发热和溶解热。这是因 为水加热时，热量不仅消耗于水温升高，还消耗于水分子聚合 物的解离(氢键)。
6、水的沸点与蒸汽压 蒸发 H2O(l) H2O（g） 凝结 在温度一定的情况下，达到动态平衡时的蒸汽称 为该温度下的饱和蒸汽，这时的蒸汽压力称为饱和蒸 汽压，简称蒸汽压。 当水的温度升高到一定值，其蒸汽压力等于外界 压力时，水就开始沸腾，这时的温度称为该压力下的 沸点。 当气体高于某一温度时，不管加多大压力都不能 将气体液化，这一温度称为气体的临界温度。在临界 温度下，使气体液化的压力称为临界压力。水蒸汽的 临界温度为374.15℃，临界压力为22.129MPa。
锅 化学能 (燃料)
炉 蒸汽
发电机 电能
热能
机械能
Power Plant
能量转化过程示意图
图 1-1-1 能量转化过程示意图 可以看出以下结论： ①能量守恒定律； ②火电厂可分为三大系统：燃烧系统、水汽系统、电气系统； ③热力系统中的水汽是密闭、循环运行的； ④火电厂是一个能量转化工厂。将燃料中的化学能最终转化为电能，电 是火电厂的产品。
第一章 电厂用水概述
第一节 电厂用水的水源及水质特点
第二节 天然水中的杂质和天然水分类
第三节 电厂用水的水质指标
第一节 电厂用水的水源及特点
一、水的结构 二、水的特性 三、水的自然分布 四、水的运动
五、天然水中的杂质特性
六、锅炉补给水净化流程
一、水分子的结构
水的基本化学式为H2O。两个氢原子核排列成以氧原子 核为顶的等腰三角形。水分子是一个极性很强的分子。 在正极一方有两个裸露的氢核，在负极一方有氧的两对 孤对电子，五个水分子之间形成四个氢键，其中每一个 外围分子又再与另外的分子继续生成氢键。这种现象称 为水分子的缔合现象，所以水是单个分子H2O和(H2O)n 的混合物，(H2O)n称为水子的集聚体或聚合物。
三、水的自然分布
1、生物圈 生物圈是指地球上有生命的部分，即地球上所有的生物(包 括人类)及其生存环境的总体。它是地球上最大的生态系统，其 划分的范围在海平面以上9km到海平面以下10km，它包括了上 千万种物种。生物圈中所有的生物都离不开水，水是生命最基 础的物质，没有水就没有生命。
7、水的化学性质 （1）水能与金属和非金属作用放出氢 2Na+2H2O→2NaOH+H2↑ Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑ 3Fe+4H2O → Fe3O4+4H2↑ 3Fe+4H2O → Fe(OH)2+4H2↑ C+H2O→CO+H2↑ （2）水还能与许多金属和非金属的氧化物反应，生成碱和酸。 CaO+H2O→Ca(OH)2 SO3+H2O→H2SO4 CO2+H2O→H2CO3 （3）水有很强的稳定性，加热到2000℃时，才有0.588%的水 分解： 2H2O=H2↑+O2↑ 水具有以上的特性，是水用来做热力发电厂能量转换的介质 的先决条件。
16.17 16.66
550 535
550 535
亚600 ≥600
18.27 ＞22.11
541 ——
16.66 ＞22.11
537 ——
水、汽命名
(1)原水：未经任何处理的天然水(如江河、湖、泊、 海洋、地下水等) 称为原水，又称生水。 (2)清水：原水经过混凝澄清过滤后，去掉悬浮物的水 称为清水。 (3)锅炉补给水：原水经过各种方法净化处理后，用来 补充热力发电厂汽水损失的水，称为锅炉补给水。可 分为软化水、蒸馏水、除盐水和高纯水等。 (4)凝结水：在汽轮机中做功后的乏汽冷凝成的水称为 凝结水。 (5)疏水：各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽冷凝水称 为疏水。 (6)返回水：热电厂向用户供热后，回收的蒸汽冷凝水 称为返回水。
火电厂汽水系统：
汽轮机 过热蒸汽 发电机
过热器 生水 锅炉 省煤器 锅 炉 给 水 高压加热器 给水泵 水处理 设备 (软化) 补给水 凝汽器
排气
冷 却 水 凝 结 水
除氧器 低压加热器 凝结水泵
循环水泵
600MW汽轮发电机组汽水循环流程
热力发电厂机组容量和蒸汽参数
蒸汽参数 名称 额定功率 (MW)