【正文】 內(nèi)蒙古岱海電廠一期 2600MW 機(jī)組化學(xué)培訓(xùn)教材1第 一 章 化 學(xué) 在 火 力 發(fā) 電 廠 的 作 用第 一 節(jié) 水 在 火 力 發(fā) 電 廠 中 的 作 用 熱 力 發(fā) 電 就 是 利 用 熱 能 轉(zhuǎn) 變 為 機(jī) 械 能 進(jìn) 行 發(fā) 電 。 現(xiàn) 在 我 國 用 得 比較 普 遍 的 熱 能 來 自 各 種 燃 料 的 化 學(xué) 能 ， 此 種 發(fā) 電 稱 為 火 力 發(fā) 電 。 本 書 以火 力 發(fā) 電 為 主 ， 對 其 用 水 質(zhì) 量 的 處 理 加 以 探 討 。 在 火 力 發(fā) 電 廠 中 ， 水 進(jìn) 入 鍋 爐 后 ， 吸 收 燃 料 （ 煤 、 油 或 天 然 氣 ）燃 燒 放 出 的 熱 能 ， 轉(zhuǎn) 變 成 蒸 汽 、 導(dǎo) 入 汽 輪 機(jī) ； 在 汽 輪 機(jī) 中 ， 蒸 汽 的 熱 能轉(zhuǎn) 變 成 機(jī) 械 能 ； 汽 輪 機(jī) 帶 動 發(fā) 電 機(jī) ， 將 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 變 成 電 能 。 所 以 鍋 爐 和汽 輪 機(jī) 為 火 力 發(fā) 電 的 主 要 設(shè) 備 。 為 了 保 證 它 們 正 常 運(yùn) 行 ， 對 鍋 爐 用 水的 質(zhì) 量 有 很 嚴(yán) 的 要 求 ， 而 且 機(jī) 組 中 蒸 汽 的 參數(shù) 愈 高 ， 對 其 要 求 也 愈 嚴(yán) 。 在 凝 汽 式 發(fā) 電 廠 中 ， 水 汽 呈 循 環(huán) 狀 運(yùn) 行 。 鍋 爐 產(chǎn) 生 的 蒸 汽 經(jīng) 汽 輪機(jī) 后 進(jìn) 入 凝 汽 器 ， 在 這 里 它 被 冷 卻 成 凝 結(jié) 水 ， 此 凝 結(jié) 水 經(jīng) 泵 送 到 低 壓 加熱 器 ， 加 熱 后 送 入 除 氧 器 ， 再 由 給 水 泵 將 已 除 氧 的 水 送 到 高 壓 加 熱 器 后進(jìn) 入 鍋 爐 。 圖 1－ 1 所 示 就 是 這 類 發(fā) 電 廠 水 汽 系 統(tǒng) 的 主 要 流 程 。圖 1－ 1 凝 汽 式 發(fā) 電 廠 水 汽 循 環(huán) 系 統(tǒng) 主 要 流 程 1 一 鍋 爐 j 2 一 汽 輪 機(jī) ； 3 一 發(fā) 電 機(jī) ； 4 一 凝 汽 器 ； 5 一 凝 結(jié) 水 泵 ； 6 一 冷 卻 水 泵 ；7 一 低 壓 加 熱 器 ； 8 一 除 氧 器 ； 9 一 給 水 泵 ； 10 一 高 壓 加 熱 器 ； 11 一 水 處 理 設(shè) 備內(nèi)蒙古岱海電廠一期 2600MW 機(jī)組化學(xué)培訓(xùn)教材2 在 上 述 系 統(tǒng) 中 ， 汽 水 的 流 動 雖 呈 循 環(huán) 狀 ， 但 這 是 主 流 ， 并 非 全 部 ，在 實 際 運(yùn) 行 中 總 不 免 有 些 損 失 。 造 成 汽 水 損 失 的 主 要 原 因 有 如 下 幾 個 方面 ： （ 1） 鍋 爐 部 分 。 鍋 爐 的 排 污 放 水 ， 鍋 爐 安 全 門 和 過 熱 器 放 汽 門 的向 外 排 汽 ， 用 蒸 汽 推 動 附 屬 機(jī) 械 （ 如 汽 動 給 水 泵 ） ， 蒸 汽 吹 灰 和 燃燒 液 體 燃 料 （ 如 油 等 ） 時 采 用 蒸 汽 霧 化 法 等 ， 都 要 造 成 汽 水 損 失 。 （ 2） 汽 輪 機(jī) 機(jī) 組 。 汽 輪 機(jī) 的 軸 封 處 要 連 續(xù) 向 外 排 汽 ， 在 抽 氣 器 和除 氧 器 排 氣 口 處 會 隨 空 氣 排 出 一 些 蒸 汽 ， 造 成 損 失 。 （ 3） 各 種 水 箱 。 各 種 水 箱 伯 疏 水 箱 等 ） 有 溢 流 和 熱 水 的 蒸 發(fā) 等 損失 。 （ 4） 管 道 系 統(tǒng) 。 各 管 道 系 統(tǒng) 法 蘭 盤 連 接 處 不 嚴(yán) 密 和 閥 門 漏 泄 等 原因 ， 也 會 造 成 汽 水 損 失 。 ‘’ 為 了 維 持 發(fā) 電 廠 熱 力 系 統(tǒng) 的 水 汽 循 環(huán) 運(yùn) 行 正 常 ， 。 就 要 用 水 補(bǔ)充 這 些 損 失 這 部 分 水 稱 為 補(bǔ) 給 水 。 “凝 汽 式 發(fā) 電 廠 在 正 常 運(yùn) 行 情 況 下 ，補(bǔ) 給 水 量 不 超 過 鍋 爐 額 定 蒸 發(fā) 量 的 2％ ~4％ 。 例 如 額 定 蒸 發(fā) 量 每 小 時為 100t 蒸 汽 的 鍋 爐 。 其 補(bǔ) 給 水 量 每 小 時 不 超 過 24t。第 二 節(jié) 火 力 發(fā) 電 廠 中 水 處 理 的 重 要 性 長 期 的 實 踐 使 人 們 認(rèn) 識 到 ， 熱 力 系 統(tǒng) 中 水 的 品 質(zhì) ， 是 影 響 發(fā) 電 廠熱 力 設(shè) 備 （ 鍋 爐 、 汽 輪 機(jī) 等 ） 安 全 、 經(jīng) 濟(jì) 運(yùn) 行 的 重 要 因 素 之 一 。 沒 有 經(jīng)過 凈 化 處 理 的 天 然 水 含 有 許 多 雜 質(zhì) ， 這 種 水 如 進(jìn) 入 水 汽 循 環(huán) 系 統(tǒng) ， 將 會造 成 各 種 危 害 。 為 了 保 證 熱 力 系 統(tǒng) 中 有 良 好 的 水 質(zhì) ， 必 須 對 水 進(jìn) 行 適 當(dāng)?shù)?凈 化 處 理 和 嚴(yán) 格 地 監(jiān) 督 汽 水 質(zhì) 量 。 現(xiàn) 將 熱 力 發(fā) 電 廠 中 。 ， 由 于 汽 水 品 質(zhì) 不 良 而 引 起 的 危 害 ， 簡 述 如下 ： （ 1） 熱 力 設(shè) 備 的 結(jié) 垢 。 如 果 進(jìn) 入 鍋 爐 或 其 他 熱 交 換 器 的 水 質(zhì) 不 良 ，則 經(jīng) 過 一 段 時 間 運(yùn) 行 后 ， 在 和 水 接 觸 的 受 熱 面 上 ， 會 生 成 一 些 固 體 附 著物 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 結(jié) 垢 ， 這 些 固 體 附 著 物 稱 為 水 垢 。 因 為 金 屬 的 導(dǎo) 熱 性內(nèi)蒙古岱海電廠一期 2600MW 機(jī)組化學(xué)培訓(xùn)教材3比 水 垢 的 高 幾 百 倍 ， 而 這 些 水 垢 又 極 易 在 熱 負(fù) 荷 很 高 的 鍋 爐 爐 管 中 生 成 ，所 以 結(jié) 垢 對 鍋 爐 （ 或 熱 交 換 器 ） 。 的 危 害 性 很 大 。 它 可 使 結(jié) 垢 部 位 的金 屬 管 壁 溫 度 過 高 ， 引 起 金 屬 強(qiáng) 度 下 降 ， 這 樣 在 管 內(nèi) 壓 力 的 作 用 下 ， 就會 發(fā) 生 管 道 局 部 變 形 、 產(chǎn) 生 鼓 包 ， 甚 至 引 起 爆 管 等 嚴(yán) 重 事 故 。 結(jié) 垢 不 僅危 害 安 全 運(yùn) 行 。 而 且 還 會 大 大 降 低 發(fā) 電 廠 的 經(jīng) 濟(jì) 性 。 例 如 ， 火 力 發(fā) 電 廠鍋 爐 的 省 煤 器 中 ， 結(jié) 有 lmm 厚 的 水 垢 時 ， 燃 料 用 量 就 比 原 來 的 多 消 耗％ ～ ％ 。 由 于 發(fā) 電 廠 鍋 爐 的 容 量 一 般 都 很 大 ， 每 年 使 用 的 燃 料 量也 很 大 (60 萬 的 機(jī) 組 煤 耗 為 150160 萬 噸 /年 ， 所 以 燃 料 的 消 耗 率 雖 只有 微 小 的 增 加 ， 卻 會 給 電 廠 造 成 巨 額 的 經(jīng) 濟(jì) 損 失 。 另 外 ， 在 汽 輪 機(jī) 凝 汽器 內(nèi) 結(jié) 垢 會 導(dǎo) 致 凝 汽 器 真 空 度 降 低 ， 從 而 使 汽 輪 機(jī) 的 熱 效 率 和 出 力 下 降 。加 熱 器 的 結(jié) 垢 會 使 水 的 加 熱 溫 度 達(dá) 不 到 設(shè) 計 值 ， 使 整 個 熱 力 系 統(tǒng) 的 經(jīng) 濟(jì)性 降 低 。 而 且 ， 熱 力 設(shè) 備 結(jié) 垢 以 后 。 必 須 及 時 進(jìn) 行 清 洗 工 作 ， 這 就 要 停止 運(yùn) 行 ， 減 少 了 設(shè) 備 的 年 利 用 小 時 數(shù) ， 此 外 ， 還 要 增 加 檢 修 工 作 量 和 費用 等 。 （ 2） 熱 力 設(shè) 備 的 腐 蝕 。 發(fā) 電 廠 熱 力 設(shè) 備 的 金 屬 經(jīng) 常 和 水 接 觸 ， 若水 質(zhì) 不 良 ， 則 會 引 起 金 屬 腐 蝕 。 熱 力 發(fā) 電 廠 的 給 水 管 道 、 各 種 加 熱 器 、。 鍋 爐 省 煤 器 、 水 冷 壁 、 過 熱 器 和 汽 輪 機(jī) 凝 汽 器 等 ， 。 都 會 因 水 質(zhì)不 良 而 腐 蝕 。 腐 蝕 不 僅 要 縮 短 設(shè) 備 本 身 的 使 用 期 限 ， 造 成 經(jīng) 濟(jì) 損 失 ， 而且 金 屬 腐 蝕 產(chǎn) 物 轉(zhuǎn) 入 水 中 ， 使 給 水 中 翻 增 多 ， 從 而 加 劇 在 高 熱 負(fù) 荷 受 熱面 上 的 結(jié) 垢 過 程 ， 結(jié) 成 的 垢 又 會 加 速 鍋 爐 爐 管 腐 蝕 。 ”此 種 惡 性 循環(huán) ， 會 迅 速 導(dǎo) 致 爆 管 事 故 。 此 外 ， 金 屬 的 腐 蝕 產(chǎn) 物 被 蒸 汽 帶 到 汽 輪 機(jī) 中沉 積 下 來 后 ， 也 會 嚴(yán) 重 地 影 響 汽 輪 機(jī) 的 安 全 、 經(jīng) 濟(jì) 運(yùn) 行 。 （ 3） 過 熱 器 和 汽 輪 機(jī) 的 積 鹽 。 水 質(zhì) 不 良 會 使 鍋 爐 不 能 產(chǎn) 生 高 純 度的 蒸 汽 ， 隨 蒸 汽 帶 出 的 雜 質(zhì) 就 會 沉 積 在 蒸 汽 通 過 的 各 個 部 位 ， 如 過 熱 器和 汽 輪 機(jī) ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 積 鹽 。 過 熱 器 管 內(nèi) 積 鹽 會 引 起 金 屬 管 壁 過 熱 甚至 爆 管 ； 汽 輪 機(jī) 內(nèi) 積 鹽 會 大 大 降 低 汽 輪 機(jī) 的 出 力 和 效 率 ， 特 別 是 高 溫 高壓 大 容 量 汽 輪 機(jī) ， 它 的 高 壓 部 分 蒸 汽 流 通 的 截 面 積 很 小 ， 所 以 少 量 的 積鹽 也 會 大 大 增 加 蒸 汽 流 通 的 阻 力 ， 使 汽 輪 機(jī) 的 出 力 下 降 。 當(dāng) 汽 輪 機(jī) 積 鹽嚴(yán) 重 時 ， 還 會 使 推 力 軸 承 負(fù) 荷 增 大 ， 隔 板 彎 曲 ， 造 成 事 故 停 機(jī) 。內(nèi)蒙古岱海電廠一期 2600MW 機(jī)組化學(xué)培訓(xùn)教材4 火 力 發(fā) 電 廠 化 學(xué) 工 作 就 是 為 了 保 證 火 力 系 統(tǒng) 各 部 分 有 良 好 的 水 汽品 質(zhì) ， 以 防 止 熱 力 設(shè) 備 的 結(jié) 垢 、 積 鹽 和 腐 蝕 。 因 此 ， 在 火 力 發(fā) 電 廠 中 ，化 學(xué) 工 作 對 保 證 發(fā) 電 廠 的 安 全 、 經(jīng) 濟(jì) 運(yùn) 行 具 有 十 分 重 要 的 意 義 ?；?力 發(fā) 電 廠 的 化 學(xué) 工 作 者 ， 應(yīng) 主 持 或 參 與 以 下 這 些 工 作 ： （ 1） 凈 化 原 水 ， 制 備 力 系 統(tǒng) 所 需 質(zhì) 量 的 補(bǔ) 給 水 。 它 包 括 除 去 天 然水 中 的 懸 浮 物 和 膠 體 狀 態(tài) 雜 質(zhì) 的 澄 清 、 過 濾 等 處 理 ； 除 去 水 中 溶 解 的 鈣 、鎂 離 子 的 軟 化 處 理 ； 或 除 去 水 中 全 部 溶 解 鹽 類 的 除 鹽 處 理 。 這 些 制 備 補(bǔ)給 水 的 處 理 ， 通 常 稱 為 爐 外 水 處 理 。（ 2） 對 給 水 進(jìn) 行 除 氧 、 加 藥 等 處 理 。（ 3） 對 汽 包 鍋 爐 進(jìn) 行 鍋 爐 水 的 加 藥 處 理 和 排 污 ， 這 些 工 作 稱 為 鍋 內(nèi)水 處 理 。（ 4） 對 直 流 鍋 爐 機(jī) 組 或 某 些 亞 臨 界 壓 力 、 汽 包 鍋 ． 爐 機(jī) 組 進(jìn) 行 凝結(jié) 水 的 凈 化 處 理 。（ 5） 在 熱 電 廠 中 ， 對 生 產(chǎn) 返 回 水 進(jìn) 行 除 油 、 除 鐵 等 凈 化 處 理 。（ 6） 對 冷 卻 水 進(jìn) 行 防 垢 、 防 腐 和 防 止 有 機(jī) 附 著 物 等 處 理 。（ 7） 對 熱 力 系 統(tǒng) 各 部 分 的 汽 水 質(zhì) 量 進(jìn) 行 監(jiān) 督 。 此 外 ， 化 學(xué) 清 洗 熱 力 設(shè) 備 以 及 機(jī) 爐 停 運(yùn) 期 間 的 保 養(yǎng) 工 作 ， 化 學(xué) 有直 接 關(guān) 系 ， 也 應(yīng) 列 入 水 處 理 工 作 。 第三節(jié) 岱海一期 2600MW 機(jī)組主要參數(shù)1． 鍋 爐 鍋 爐 是 北 京 巴 布 科 克 威 爾 科 克 斯 有 限 公 司 生 產(chǎn) 的 亞 臨 界 、 一 次中 間 再 熱 、 單 爐 膛 、 平 衡 通 風(fēng) 、 全 封 閉 布 置 、 自 然 循 環(huán) 單 汽 包 燃 煤 鍋 爐 ，其 主 要 參 數(shù) ： 主 蒸 汽 流 量 ： 2028． 4 t/h給 水 溫 度 ： 280． 3℃給 水 壓 力 ： 17． 5 M Pa 過 熱 蒸 汽 溫 度 ： 541℃ 過 熱 蒸 汽 壓 力 ： 17． 5MPa內(nèi)蒙古岱海電廠一期 2600MW 機(jī)組化學(xué)培訓(xùn)教材5再 熱 蒸 汽 出 口 溫 度 ： 541℃再 熱 蒸 汽 出 口 壓 力 ： 3． 3MPa2． 汽 輪 機(jī) 汽 輪 機(jī) 是 上 海 汽 輪 機(jī) 廠 生 產(chǎn) 的 一 次 中 間 再 熱 、 單 軸 、 四 缸 。 四 排汽 、 雙 背 壓 凝 汽 式 汽 輪 機(jī) ， 其 主 要 參 數(shù) 如 下 ：主 汽 門 前 蒸 汽 壓 力 ： 16． 70 MPa主 汽 門 前 蒸 汽 溫 度 ： 538℃ 額 定 進(jìn) 汽 量 ： 1757． 223 t/h3． 發(fā) 電 機(jī) 制 造 廠 家 ： 上 海 汽 輪 機(jī) 廠 額 定 功 率 ： 600MW 冷 卻 方 式 ： 氫 冷第四節(jié) 岱海一期 2600MW 機(jī)組原水水質(zhì)全分析報告項 目 名 稱 單 位 1 2 3K++Na+ mg/L Ca2+ mg/L Mg2+ mg/L Fe2+ mg/L 0 Fe3+ mg/L Al3+ mg/L 0 0 0NH4+ mg/L 0