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电厂水质净化说明
火电厂水质净化系统流程及SCAD控制系统
目录
一、未经过任何处理的天然水1
1.1、天然水中的杂质:
1
二电厂用水的类别及水质指标2
2.2电厂水质指标3
2.3.表征水中易结垢物质的指标4
2.4.发电厂水处理的重要性5
三.电厂水质处理的SCAD流程5
3.1流程总图6
3.2加药间6
3.3混凝处理7
3.4沉淀处理8
3.5澄清池9
3.6过滤处理9
3.7一级盐处理10
3.8二级盐处理11
3.9超滤处理12
3.10反渗透装置12
3.11历史报表13
3.12报警曲线14
一、未经过任何处理的天然水
水是地面上分布最广的物质,几乎占据着地球表面的四分之三,构成了海洋、江河、湖泊以及积雪和冰川,此外,地层中还存在着大量的地下水,大气中也存在着相当数量的水蒸气。
地面水主要来自雨水,地下水主要来自地面水,而雨水又来自地面水和地下水的蒸发。
因此,水在自然界中是不断循环的。
水分子(H2O)是由两个氢原子和一个氧原子组成,可是大自然中很纯的水是没有的,因为水是一种溶解能力很强的溶剂,能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多物质,此外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。
水是工业部门不可缺少的物质,由于工业部门的不同,对水的质量的要求也不同,在火力发电厂中,由于对水的质量要求很高,因此对水需要净化处理。
电厂用水的水源主要有两种,一种是地表水,另一种是地下水。
地表水是指流动或静止在陆地表面的水,主要是指江河、湖泊和水库水。
海水虽然属于地表水,但由于其特殊的水质。
1.1、天然水中的杂质:
天然水中的杂质是多种多样的,这些杂质按照其颗粒大小可分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。
悬浮物:
悬浮物的表示方法:
通常用透明度或浑浊度(浊度)来表示。
颗粒直径约在10-4毫米以上的微粒,这类物质在水中是不稳定的,很容易除去。
水发生浑浊现象,都是由此类物质造成的。
胶体:
颗粒直径约在10-6---10-4毫米之间的微粒,是许多分子和离子的集合体,有明显的表面活性,常常因吸附大量离子而带电,不易下沉。
溶解物质:
溶解盐类的表示方法:
1.含盐量:
表示水中所含盐类的总和。
2.蒸发残渣:
表示水中不挥发物质的量。
3.灼烧残渣:
将蒸发残渣在800℃时灼烧而得。
4.电导率:
表示水导电能力大小的指标。
5.硬度的表示方法:
硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以对于天然水来说,主要指钙、镁离子。
硬度按照水中存在得阴离子情况。
划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。
6.碱度和酸度:
碱度表示水中含OH-、CO32-、HCO3-量以及其它一些弱酸盐类量得总和。
碱度表示方法可分为甲基橙碱度和酚酞碱度两种。
酸度表示水中能与强酸起中和作用的物质的量。
溶解物质是指颗粒直径小于10-6mm的微粒,它们大都以离子或溶解气体状态存在于水中。
天然水中都存在Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-。
在含盐量不大的水中,Mg2+的浓度一般为Ca2+的25%~50%,水中Ca2+、Mg2+是形成水垢的主要成分。
含钠的矿石在风化过程中易于分解,释放出Na+,所以地表水和地下水中普遍含有Na+。
因为钠盐的溶解度很高,在自然界中一般不存在Na+的沉淀反应,所以在高含盐量水中,Na+是主要阳离子。
天然水中K+的含量远低于Na+,这是因为含钾的矿物比含钠的矿物抗风化能力大,所以K+比Na+较难转移至天然水中。
由于在一般水中K+的含量不高,而且化学性质与Na+相似,因为在水质分析中,常以(K++Na+)之和表示它们的含量,并取加权平均值25作为两者的摩尔质量。
天然水中都含有Cl-,这是因为水流经地层时,溶解了其中的氯化物。
所以Cl+几乎存在于所有的天然水中。
天然水中最常见的阳离子是Ca2+、Mg2+、K+、Na+;阴离子是HCO3-、SO42-、Cl-。
溶解气体:
天然水中常见的溶解气体有氧(O2)和二氧化碳(CO2),有时还有硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)和氨(NH3)等。
天然水中O2的主要来源是大气中O2的溶解,因为空气中含有20.95%的氧,水与大气接触使水体具有自充氧的能力。
另外,水中藻类的光合作用也产生一部分的氧,但这种光合作用并不是水体中氧的主要来源,因为在白天靠这种光合作用产生的氧,又在夜间的新陈代谢过程中消耗了。
地下水因不与大气相接触,氧的含量一般低与地表水,天然水的氧含量一般在0~14mg/L之间。
天然水中CO2的主要来源:
为水中或泥土中有机物的分解和氧化,也有因地层深处进行的地质过程而生成的,其含量在几毫克/升至几百毫克/升之间。
地表水的CO2含量常不超过20~30mg/L,地下水的CO2含量较高,有时达到几百毫克/升。
天然水中CO2并非来自大气,而恰好相反,它会向大气中析出,以为大气中CO2的体积百分数只有0.03%~0.04%,与之相反的溶解度仅为0.5~1.0mg/L。
水中O2和CO2的存在是使金属发生腐蚀的主要原因。
。
微生物。
在天然水中还有许多微生物,其中属于植物界的有细菌类、藻类和真菌类;属于动物界的有鞭毛虫、病毒等原生动物。
另外,还有属于高等植物的苔类和属于后生动物的轮虫、涤虫等。
为了研究问题方便起见,人为地将水中阴、阳离子结合起来,写成化合物的形式,这称为水中离子的假想结合。
这种表示方法的原理是,钙和镁的碳酸氢盐最易转化成沉淀物,所以令它们首先假想结合,其次是钙、镁的硫酸盐,而阳离子Na+和K+以及阴离子Cl-都不易生成沉淀物。
因此它们以离子的形式存在于水中。
二电厂用水的类别及水质指标
2.1电厂用水的类别
水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同,水质常有较大的差别。
因此根据实用的需要,人们常给予这些水以不同的名称。
它们是原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等。
现简述如下:
(1)原水:
也称为生水,是未经任何处理的天然水(如江河水、湖水、地下水等),它是电厂各种用水的水源。
(2)锅炉补给水:
原水经过各种水处理工艺净化处理后,用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给水。
按其净化处理方法的不同,又可分为软化水和除盐水等。
(3)给水:
送进锅炉的水称为给水。
给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。
(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,习惯上简称炉水。
(5)锅炉排污水:
为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质,用排污的方法,排出一部分炉水,这部分排出的炉水称为锅炉排污水。
(6)凝结水:
蒸汽在汽轮机中作功后,经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水,它是锅炉给水的主要组成部分。
(7)冷却水:
用作冷却介质的水为冷却水。
这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水,如果该水循环使用,则称循环冷却水。
(8)疏水:
进入加热器的蒸汽将给水加热后,这部分蒸汽冷却下来的水,以及机组停行时,蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水,都称为疏水。
在水处理工艺过程中,还有所谓清水、软化水、除盐水及自用水等。
2.2电厂水质指标
1.悬浮固体
悬浮固体是水样在规定的条件下,经过滤能够分离出来的固体,单位为毫克/升(mg/L)。
这项指标仅能表征水中颗粒较大的悬浮物,而不包括能穿透滤纸的颗粒小的悬浮物及胶体,所以有较大的局限性。
此法需要将水样过滤,滤出的悬浮物需经烘干和称量等手续,操作麻烦,不易用作现场的监督指标。
2.浊度
浊度是反映水中悬浮物和胶体含量的一个综合性指标,它是利用水中悬浮物和胶体颗粒对光的散射作用来表征其含量的一种指标,即表示水浑浊的程度。
浊度是通过专用仪器测定的,操作简便迅速。
由于标准水样配制方法不同,所使用的单位也不相同,目前以福马肼聚合物(由硫酸肼(N2H4SO4)和六次甲基四胺[(CH2)6N4]配制成的浑浊液)作为浊度标准的对照溶液,与水样相比较,所测得的浊度单位用福马肼单位(FTU)表示。
3.透明度
透明度是利用水中悬浮物和胶体物质的透光性来表征其含量的另一种指标,即表示水透明程度的指标,单位为厘米(cm)表示。
水的透明度与浊度成反比,水中悬浮物含量越高,其透明度越低。
由于它是通过人的眼睛观察水层厚度来确定水中悬浮物含量的,因此它带有人为的随意性。
1.含盐量
含盐量是表示水中各种溶解盐类的总和,由水质全分析的结果,通过计算求出。
含盐量有两种表示方法:
一是质量表示法,即将水中各种阴、阳离子的含量以质量浓度(mg/L)为单位全部相加。
二是摩尔表示法,即将水中各种阳离子(或阴离子)均按带一个电荷的离子为基本单位,计算其摩尔浓度(mmol/L),然后将它们(阳离子或阴离子)相加。
由于水质全分析比较麻烦,所以常用溶解固体近似表示,或用电导率衡量水中含盐量的多少。
2.溶解固体
溶解固体是指在规定的条件下,水样经过滤除去悬浮固体后,经蒸发、干燥所得的残渣重量,单位用毫克/升(mg/L)表示。
这种方法实际测得的是在蒸发时水中不挥发性物质的质量,主要是水中各种溶解性盐类。
溶解固体只能近似表示水中溶解盐类的含量,因为在过滤时水中的胶体及部分有机物与溶解盐类一样能穿过滤纸,蒸干时某些物质的湿分和结晶水不能除尽,有些有机物分解了,水中原有的碳酸氢盐全部转换为碳酸盐。
3.电导率
表示水中离子导电能力大小的指标,称作电导率。
由于溶于水的盐类都能电离出具有导电能力的离子,所以电导率是表征水中溶解盐类的一种替代指标。
水越纯净,含盐量越小,电导率越小。
水的电导率的大小除了与水中离子含量有关外,还和离子的种类有关,单凭电导率不能计算水中含盐量。
在水中离子的组成比较稳定的情况下,可以根据试验求得电导率与含盐量的关系,将测得的电导率换算成含盐量。
电导率的单位为微西/厘米(µS/cm)。
由于水的电导率与水中离子组成有关,所以为了测定结果具有可比性,对于纯度较高的水常用“氢电导”表示。
即将待测定的水样,先通过H离子交换柱,将水中阳离子都转换为H+再进行电导率测定。
表征水中易结垢物质的指标是硬度,它是指水中某些易形成沉淀的金属离子,它们都是二价或二价以上的金属离子。
在天然水中,形成硬度的物质主要是钙、镁离子,所以通常认为硬度就是指水中这两种离子的含量。
水中钙离子含量称钙硬(HCa),镁离子含量称镁硬(HMg), 总硬度是指钙硬和镁硬之和,即H=HCa+HMg=[(1/2)Ca2+]+[(1/2)Mg2+]。
根据Ca2+、Mg2+与阴离子组合形式的不同,又将硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
1.碳酸盐硬度(HT)
碳酸盐硬度是指水中钙、镁的碳酸盐及碳酸氢盐的含量。
此类硬度在水沸腾时就从溶液中析出而产生沉淀,所以有时也叫暂时硬度。
2.非碳酸盐硬度(HF)
非碳酸盐硬度是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物等的含量。
由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀,所以有时也称永久硬度。
硬度的单位为毫摩尔/升(mmol/L),这是一种最常用的表示物质浓度的方法,是我国的法定计量单位。
在美国硬度单位为ppmCaCO3,这里的ppm表示百万分之一,它与mg/L大致相当;在德国硬度单位采用的是德国度°G,1°G相当于10mg/LCaO所形成的硬度。
以上几种硬度单位的关系如下:
1mmol/L=2.8°G=50ppmCaCO3
表征水中碱性物质的指标是碱度,碱度是表示水中可以用强酸中和的物质的量。
形成碱度的物质有:
(1)强碱,如NaOH、Ca(OH)2等,它们在水中全部以OH-形式存在;
(2)弱碱,如NH3的水溶液,它在水中部分以OH-形式存在;
(3)强碱弱酸盐类,如碳酸盐、磷酸盐等,它们水解时产生OH-。
在天然水中的碱度成分主要是碳酸氢盐,有时还有少量的腐殖酸盐。
水中常见的碱度形式是OH-、CO32-和HCO3-,当水中同时存在有HCO3-和OH-的时候,就发生如(1-1)式的化学反应,
HCO3-+OH- → CO32-+H2O
(1-1)
故一般说水中不能同时含有HCO3-碱度和OH-碱度。
根据这种假设,水中的碱度可能有五种不同的形式:
只有OH-碱度;只有CO32-碱度;只有HCO3-碱度;同时有OH-+CO32-碱度;同时有CO32-+HCO3-碱度。
水中的碱度是用中和滴定法进行测定的,这时所用的标准溶液是HCl或H2SO4溶液,酸与各种碱度成分的反应是,
OH-+H+ → H2O
(1-2)
CO32-+H+ → HCO3-
(1-3)
HCO3-+H+ → H2O+CO2
(1-4)
如果水的pH值较高,用酸滴定时,上述三个反应(1-2)、(1-3)、(1-4)将依次进行。
当用甲基橙作指标剂,因终点的pH值为4.2,所以上述三个反应都可以进行到底,所测得的碱度是水的全碱度,也叫甲基橙碱度;如用酚酞作指示剂,终点的pH值为8.3,此时只进行(1-2)、(1-3)式的反应,反应式(1-4)并不进行,测得的是水的酚酞碱度。
因此,测定水中碱度时,所用的指示剂不同,碱度值也不同。
碱度的单位为mmol/L,与硬度一样,在美国和德国分别用ppmCaCO3和°G为单位。
表示水中酸性物质的指标是酸度,酸度是表示水中能用强碱中和的物质的量。
可能形成酸度的物质有:
强酸、强酸弱碱盐、弱酸和酸式盐。
天然水中酸度的成分主要是碳酸,一般没有强酸酸度。
在水处理过程中,如H离子交换器出水出现有强酸酸度。
水中酸度的测定是用强碱标准溶液来滴定的。
所用指示剂不同时,所得到的酸度不同。
如:
用甲基橙作指示剂,测出的是强酸酸度。
用酚酞作指示剂,测定的酸度除强酸酸度(如果水中有强酸酸度)外,还有H2CO3酸度,即CO2酸度。
水中酸性物质对碱的全部中和能力称总酸度。
酸度并不等于水中氢离子的浓度,水中氢离子的浓度常用pH值表示,是指呈离子状态的H+数量;而酸度则表示中和滴定过程中可以与强碱进行反应的全部H+数量,其中包括原已电离的和将要电离的两个部分。
同样道理,碱度并不等于水中氢氧离子的浓度,水中氢氧离子的浓度常用pOH表示,是指呈离子状态的OH-数量。
天然水中的有机物种类繁多,成分也很复杂,分别以溶解物、胶体和悬浮状态存在。
因此很难进行逐类测定,通常是利用有机物比较容易被氧化这一特性,用某些指标间接地反映它的含量,如化学氧化、生物氧化和燃烧等三种氧化方法,都是以有机物在氧化过程中所消耗氧或氧化剂的数量来表示有机物可氧化程度的。
1.化学耗氧量(COD)
化学耗氧量是指在规定条件下,用氧化剂处理水样时,水样中有机物氧化所消耗该氧化剂的量,即为化学耗氧量。
计算时折合为氧的质量浓度,简写代号为COD,单位用毫克/升表示。
化学耗氧量越高,表示水中有机物越多。
常采用的氧化剂有重铬酸钾和高锰酸钾,氧化剂不同,测得有机物的含量也不同。
如用重铬酸钾K2Cr2O7作氧化剂,在强酸加热沸腾回流的条件下,以银离子作催化剂,可对水中85%~95%以上的有机物进行氧化,不能被完全氧化的是一些直链的、带苯环的有机物,这种方法基本上能反映水中有机物的总量。
如用高锰酸钾KMnO4作氧化剂,只能氧化约70%的一些比较容易氧化的有机物,并且有机物的种类不同,所得的结果也有很大差别,所以这项指标具有明显的相对性,目前它较多地用于轻度污染的天然水和清水的测定。
用KMnO4作氧化剂测得的有机物用(COD)Mn标注,用K2Cr2O7作氧化剂测得的有机物用(COD)Cr标注。
测定化学耗氧量时,应严格控制氧化反应条件,温度、氧化时间和pH值对测定结果影响较大。
2.生化需氧量(BOD)
生化需氧量是指在特定条件下,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。
单位也用毫克/升表示。
构成有机体的有机物大多是碳水化合物、蛋白质和脂肪等,其组成元素是碳、氢、氧、氮等,因此不论有机物的种类如何,有氧分解的最终产物总是二氧化碳、水和硝酸盐。
生物氧化的整个过程一般可分为两个阶段,第一个阶段主要是有机物被转化为二氧化碳、水和氨的过程;第二个阶段主要是氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
对于工业用水,因为氨已经是无机物,它的进一步氧化,对环境卫生的影响较小,所以,生化需氧量通常只指第一阶段有机物氧化所需的氧量。
通常都以5天作为测定生化需氧量的标准时间,称5天生化需氧量,用BOD5表示。
试验证明,一般有机物的5天生化需氧量约为第一阶段生化需氧量的70%左右,因此,BOD5具有一定的代表性。
此外,用仪器测定有机物完全燃烧后所产生的气体来反映总含碳量的,称为总有机碳(简称TOC),或反映消耗氧的量的,称总需氧量(简称TOD)。
表示水中硅酸化合物的指标是活性硅及全硅。
天然水中的硅酸化合物比较复杂。
有溶解态的,它们多是单分子、双分子等硅酸化合物;有胶态的,它们是硅酸聚合度增大时,由溶解态转化而成胶态的;有吸附态的,如吸附在泥沙、粘土上、悬浮有机物颗粒上或铁铝化合物颗粒上。
硅酸化合物各种形态可以互相转化,提高水温或增大水的pH值,都有利于胶体硅向溶解态硅的转变。
依据硅的测定方法,硅酸化合物可分为活性硅和非活性硅,两者之和称全硅。
通常采用的钼兰比色法测得的称为活性硅,所以活性硅主要是溶解态硅;不能测得的通称非活性硅,它是由测得的全硅减去活性硅而求得的。
所谓水质是指水和其中杂质共同表现出的综合特性,而表示水中杂质个体成分或整体性质的项目,称为水质指标。
由于各种工业生产过程对水质的要求不同,所以采用的水质指标也有差别。
火力发电厂用水的水质指标有二类:
一类是表示水中杂质离子的组成的成分指标,如Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42-等;另一类指标是表示某些化合物之和或表征某种性能,这些指标是由于技术上的需要而专门制定的,故称为技术指标。
1.表征水中悬浮物及胶体的指标
(1)悬浮固体。
(2)浊度。
(3)透明度。
2.表征水中溶解盐类的指标
(1)含盐量。
含盐量是表示水中各种溶解盐类的总合,由水质全分析的结果,通过计算求出。
含盐量有两种表示方法:
一是摩尔表示法,即将水中各种阳离子(或阴离子)均按带一个电荷的离子为基本单位,计算其含量(mmol/L),然后将它们(阳离子或阴离子)相加;二是重量表示法,即将水中各种阴、阳离子的含量以mg/L为单位全部相加。
由于水质全分析比较麻烦,所以常用溶解固体近似表示,或用电导率衡量水中含盐量的多少。
(2)溶解固体。
溶解固体是将一定体积的过滤水样,经蒸干并在105~1100C下干燥至恒重所得到的蒸发残渣量,单位用毫克/升(mg/L)表示。
它只能近似表示水中溶解盐类的含量,因为在这种操作条件下,水中的胶体及部分有机物与溶解盐类一样能穿过滤纸,许多物质的湿分和结晶水不能除尽,碳酸氢盐全部转换为碳酸盐。
(3)电导率。
表示水中离子导电能力大小的指标,称作电导率。
由于溶于水的盐类都能电离出具有导电能力的离,所以电导率是表征水中溶解盐类的一种代替指标。
水越纯净,含盐量越小。
电导率越小。
水的电导率的大小除了与水中离子含量有关外,还和离子的种类有关,单凭电导率不能计算水中含盐量。
在水中离子的组成比较稳定的情况下,可以根据试验求得电导率与含盐量的关系,将测得的电导率换算成含盐量。
电导率的单位为微西/厘米(uS/cm)。
2.3.表征水中易结垢物质的指标
表征水中易结垢物质的指标是硬度,形成硬度的物质主要是钙、镁离子,所以通常认为硬度就是指水中这两种离子的含量。
水中钙离子含量称钙硬(Hca),镁离子含量称镁硬(HMg),总硬度是指钙硬和镁硬之和,即H=HCa+HMg=[(1/2)Ca2+]+[(1/2)Mg2+]。
根据Ca2+、Mg2+与阴离子组合形式的不同,又将硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
(1)盐硬度(HT)是指水中钙、镁的碳酸盐及碳酸氢盐的含量。
此类硬度在水沸腾时就从溶液中析出而产生沉淀,所以有时也叫暂时硬度。
(2)非碳酸盐硬度(HF)是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物等的含量。
由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀,所以有时也称永久硬度。
硬度的单位为毫摩尔/升(mmol/L),这是一种最常见的表示物质浓度的方法,是我国的法定计量单位。
1、征水中碱性物质的指标
表征水中碱性物质的指标是碱度,碱度是表示水中可以用强酸中和的物质的量。
形成碱度的物质有:
(1)强碱,如NaOH、Ca(OH)2等,它们在水中全部以OH-形式存在;
(2)弱碱,如NH3的水溶液,它在水中部分以OH-形式存在;
(3)强碱弱酸盐类,如碳酸盐、磷酸盐等,它们水解时产生OH-。
在天然水中的碱度成分主要是碳酸氢盐,有时还有少量的腐殖酸盐。
水中常见的碱度形式是OH-、CO32-和HCO3-,当水中同时存在有HCO3-和OH-的时候,就发生如(2-2)式的化学反应,
HCO3+OH-→CO32-+H2O(2-2)
故一般说水中不能同时含有HCO3-碱度和OH-碱度。
根据这种假设,水中的碱度可能有五种不同的形式:
只有OH-碱度;只有CO32-碱度;只有HCO3-碱度;同时有OH-+CO32-碱度;同时有CO32-+HCO3-碱度。
碱度的单位为毫摩尔/升(mmol/L),与硬度一样,在美国和德国分别用ppmCaCO3和oG为单位。
2、表示水中酸性物质的指标
表示水中酸性物质的指标是酸度,酸度是表示水中能用强碱中和的物质的量。
可能形成酸度的物质有:
强酸、强酸弱碱盐、弱酸和酸式盐。
天然水中酸度的成分主要是碳酸,一般没有强酸酸度。
在水处理过程中,如H离子交换器出水出现有强酸酸度。
水中酸度的测定是用强碱标准来滴定的。
所用指示剂不同时,所得到的酸度不同。
如:
用甲基橙作指示剂,测出的是强酸酸度。
用酚酞作指示剂,测定的酸度除强酸酸度(如果水中有强酸酸度)外,还有H2CO3酸度,即CO2酸度。
水中酸性物质对碱的全部中和能力称总酸度。
这里需要说明的是,酸度并不等于水中氢离子的浓度,水中氢离子的浓度常用PH值表示,是指呈离子状态的H+数量;而酸度则表示中和滴定过程中可以与强碱进行反应的全部H+数量,其中包括原已电离的和将要电离的两个部分。
2.4.发电厂水处理的重要性
(1).热力设备结垢
如果进入锅炉或其它热交换器中的水,含有杂质(特别是高价金属离子),经过一段时间运行后,在和水接触的受热面上,会生成一些固体附着物,这种现象称为结垢,这些固体附着物称为水垢。
结垢对锅炉(或热交换器)的安全、经济运行有很大危害。
这是因为水垢的导热性能比金属差几百倍,而这些水垢有极易在热负荷很高的锅炉炉管中生成。
这时,会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。
结垢不紧影响设备的安全经济运行,而且还会大大影响设备的安全经济运行。
列如,火力发电厂锅炉的受热面上结有1mm厚的水垢时,其燃料用量就比原来多消耗1.5%-2.0%,由于发电厂锅炉的容量一般都很大,每年使用的燃料量也很大,所以燃料的消耗率虽只有微小的增加,却会给国家造成巨额的经济损失。
另外,在汽轮机凝汽器内结垢会导致凝汽器真空度降低,从而使汽轮机的热效率和出力下降。
加热器结垢会使水的加热温度达不到设计值,使整个热力系统的经济性降低。
(2).热力设备腐蚀
发电厂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。
火力发电厂的给水管道、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,还由于金属的腐蚀产物转入水中,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。
(3)、锅炉积盐
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积在蒸汽通过的各个部位,如过热器,汽轮机
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