炉内水处理方案课件.ppt

1、炉内水处理炉内水处理1、碱性全挥发处理、碱性全挥发处理2、 给水加氧处理给水加氧处理3、给水联合处理、给水联合处理4、直流锅炉加氧处理、直流锅炉加氧处理1 1、碱性全挥发处理、碱性全挥发处理全挥发处理（简称全挥发处理（简称AVT）是在深度除氧的前提下，用氨和联氨维持一个最佳是在深度除氧的前提下，用氨和联氨维持一个最佳的除氧碱性工况，达到抑制铜、铁腐蚀目的一种给水处理方式。加氨是提高的除氧碱性工况，达到抑制铜、铁腐蚀目的一种给水处理方式。加氨是提高给水给水pH值，使给水系统钢材和铜材表面的保护膜的溶解度降低。加联氨是值，使给水系统钢材和铜材表面的保护膜的溶解度降低。加联氨是在热力除氧之后，用它辅

2、助除去水中残余的氧，并使给水保持还原性条件。在热力除氧之后，用它辅助除去水中残余的氧，并使给水保持还原性条件。全挥发处理原理全挥发处理原理减少给水中氧化铁含量是防止热力设备结垢腐蚀的重要措施。除氧水中金属减少给水中氧化铁含量是防止热力设备结垢腐蚀的重要措施。除氧水中金属表面的表面的Fe3O4保护膜在纯水中的溶解度与水的含氨量及水温有关。实验证明，保护膜在纯水中的溶解度与水的含氨量及水温有关。实验证明，随着水中含氨量的提高，随着水中含氨量的提高，Fe3O4在水中的溶解度明显降低；所以一般要求给在水中的溶解度明显降低；所以一般要求给水在水在8.89.3范围。范围。 联氨是一种很强的还原剂，它可和水

3、中溶解氧反应，并且分解产物对联氨是一种很强的还原剂，它可和水中溶解氧反应，并且分解产物对热力系统无害。温度高于热力系统无害。温度高于200时，联氨可将时，联氨可将Fe2O3还原成还原成Fe3O4 或或Fe，这一性质可以用来防止炉内生成铁垢。在热力除氧器正常工作时，能这一性质可以用来防止炉内生成铁垢。在热力除氧器正常工作时，能保证出水含氧量不大于保证出水含氧量不大于0.01mg/L,这时联氨对氧的还原作用实际上不存这时联氨对氧的还原作用实际上不存在，联氨只是使给水系统里的介质具有还原性。在，联氨只是使给水系统里的介质具有还原性。全挥发给水处理的优点全挥发给水处理的优点：避免了沉积物下的碱性腐蚀；

4、炉水含盐量低，蒸避免了沉积物下的碱性腐蚀；炉水含盐量低，蒸汽品质好。汽品质好。全挥发给水处理的不足全挥发给水处理的不足：炉水的炉水的pH值难以控制，易造成酸腐蚀；给水含值难以控制，易造成酸腐蚀；给水含铁量高。凝结水除盐设备的运行周期短。为此又发展了新的水处理技铁量高。凝结水除盐设备的运行周期短。为此又发展了新的水处理技术加氧处理。术加氧处理。2 2 、给水加氧处理、给水加氧处理加氧处理的基本原理加氧处理的基本原理从电化学腐蚀的基本原理可以认识到，水中的溶解氧对与之接触从电化学腐蚀的基本原理可以认识到，水中的溶解氧对与之接触的钢铁材料有促进腐蚀和抑制腐蚀的双重作用。在实际工况条件的钢铁材料有促进

5、腐蚀和抑制腐蚀的双重作用。在实际工况条件下，氧起哪一种作用为主，则取决于具体条件。下，氧起哪一种作用为主，则取决于具体条件。氧对碳钢的腐蚀氧对碳钢的腐蚀 从热力学观点看，锅炉给水在除氧的全挥发处理时，给水从热力学观点看，锅炉给水在除氧的全挥发处理时，给水pHpH值值在在9 91010之间，铁的电位是之间，铁的电位是0.5V0.5V以下，处于钝化区，钢铁不会以下，处于钝化区，钢铁不会受到腐蚀。在流动的高纯水中加入氧或过氧化氢后，铁的电位升受到腐蚀。在流动的高纯水中加入氧或过氧化氢后，铁的电位升高数百毫伏，达到高数百毫伏，达到0.3V0.3V0.4V0.4V也进入钝化区，钢铁受到保护。也进入钝化区

6、，钢铁受到保护。有氧的情况下，铁和水中的溶解氧发生如下反应：有氧的情况下，铁和水中的溶解氧发生如下反应：3Fe3Fe2+2+3H+3H2 2O+1/2OO+1/2O2 2 = Fe= Fe3 3OO4 4+6H+6H+ +碳钢表面膜的结构由下面反应确定：碳钢表面膜的结构由下面反应确定：2Fe2Fe3 3O O4 4+H+H2 2O=3 FeO=3 Fe2 2OO3 3 +2H +2H+ +2e+2eFeFe3 3OO4 4+2H+2H2 2O=3 FeOOH+HO=3 FeOOH+H+ + +2e+2e反应生成的反应生成的FeOOHFeOOH也会陈化为也会陈化为FeFe2 2OO3 3，生成的

7、，生成的FeFe2 2OO3 3 沉积在沉积在FeFe3 3O O4 4孔隙孔隙之中，在钢表面生成稳定的保护膜，无法侵蚀钢表面。如果保护膜损坏，之中，在钢表面生成稳定的保护膜，无法侵蚀钢表面。如果保护膜损坏，水中的氧化剂能迅速修复保护膜。水中的氧化剂能迅速修复保护膜。 加氧水工况下形成的表面膜是双层结构，一层是紧紧贴在钢表面的磁加氧水工况下形成的表面膜是双层结构，一层是紧紧贴在钢表面的磁性氧化铁层性氧化铁层FeFe3 3OO4 4，其外面是含尖晶石型的氧化物层，其外面是含尖晶石型的氧化物层FeFe2 2O O3 3。氧的存在。氧的存在加快了加快了FeFe3 3OO4 4内伸层的形成速度，而内伸

8、层的形成速度，而FeFe3 3OO4 4层和水相界面处又生成一层层和水相界面处又生成一层FeFe2 2OO3 3层，使层，使FeFe3 3OO4 4表面孔隙和沟槽被封闭，三价铁的溶解度远比二价表面孔隙和沟槽被封闭，三价铁的溶解度远比二价铁低，所以形成的保护膜更致密稳定。加氧工况下形成的保护膜层呈红铁低，所以形成的保护膜更致密稳定。加氧工况下形成的保护膜层呈红色；晶粒多数小于色；晶粒多数小于1 1mm；膜的主要金属组成元素是铁，膜的厚度小于；膜的主要金属组成元素是铁，膜的厚度小于1010mm。3 3、给水联合处理、给水联合处理给水联合处理给水联合处理是既在给水中是既在给水中加入微量的氧加入微量的

9、氧以抑制系统中碳钢的腐蚀，同时又以抑制系统中碳钢的腐蚀，同时又加加入微量的氨入微量的氨，将给水的，将给水的pH值提高到值提高到8.09.0，以抑制凝汽器的腐蚀。克服了，以抑制凝汽器的腐蚀。克服了AVT的含铁量高，结垢严重缺点，同时也克服了的含铁量高，结垢严重缺点，同时也克服了NWT中性条件下缓冲性能小中性条件下缓冲性能小的不足，一种比较理想的给水处理方法。的不足，一种比较理想的给水处理方法。给水加氧量：给水加氧量：一般情况下给水中的氧浓度在一般情况下给水中的氧浓度在50g/L300g/L。氧的加入点，。氧的加入点，一个是凝泵入口侧，另一个是给水泵的入口侧。一个是凝泵入口侧，另一个是给水泵的入口

10、侧。给水电导率给水电导率高纯水是高纯水是CWT工况的最主要的前提，在阳离子电导率为工况的最主要的前提，在阳离子电导率为0.1S/cm的纯水中，氧浓度大于的纯水中，氧浓度大于100g/L时，腐蚀速率极低，因此，时，腐蚀速率极低，因此，CWT水工况要求的水工况要求的电导率小于电导率小于0.1S/cm0.15S/cm（25）。）。 给水的给水的pH值值 我国标准推荐给水我国标准推荐给水pH值在值在89的范围。的范围。CWT水工况的运行控制水工况的运行控制CWT运行时，各指标若偏离正常值，应采取相应的措施，如果阳离子电导运行时，各指标若偏离正常值，应采取相应的措施，如果阳离子电导率在率在0.2S/cm

11、0.3S/cm之间，应增加系统之间，应增加系统pH值到值到AVT的水平，对全铁系的水平，对全铁系统约为统约为9.2，并且连续加氧。但如果超过了，并且连续加氧。但如果超过了0.3S/cm，则应立即停止加氧，则应立即停止加氧，回到不加联氨的回到不加联氨的AVT工况运行，其它标准维持与工况运行，其它标准维持与AVT工况时相同。系统运工况时相同。系统运行时应尽量避免中断加氧，尽管短时间内氧损失对行时应尽量避免中断加氧，尽管短时间内氧损失对CWT运行的系统的耐蚀运行的系统的耐蚀性能影响较小，但中断还往往会导致铁浓度的上升。性能影响较小，但中断还往往会导致铁浓度的上升。CWT工况下机组的启动和停机工况下机

12、组的启动和停机CWT工况下机组的启动和工况下机组的启动和AVT工况下相似，氨和工况下相似，氨和AVT一样，只是不加联氨一样，只是不加联氨 ，直到阳离子电导率达到直到阳离子电导率达到0.15S/cm并有下降趋势时，才开始加氧。启动早期并有下降趋势时，才开始加氧。启动早期可适当增加给水含氧量，以加快管道内表面保护膜的生成。可适当增加给水含氧量，以加快管道内表面保护膜的生成。与与AVT相比，相比，NWT和和CWT方式运行具有下列优点方式运行具有下列优点，给水含铁量降，给水含铁量降低；压差明显降低，由于采用低；压差明显降低，由于采用AVT时，炉管内沉积的主要是粒径较时，炉管内沉积的主要是粒径较大的大的

13、Fe3O4，在管子表面上呈波纹状；而采用，在管子表面上呈波纹状；而采用NWT、CWT时炉管内时炉管内沉积的主要是粒径较小的、不呈波纹状沉积的主要是粒径较小的、不呈波纹状Fe2O3；化学清洗间隔缩短；化学清洗间隔缩短；有效防止氨蚀，有效防止氨蚀，NWT不加氨，不存在氨蚀；不加氨，不存在氨蚀；CWT只加入少量的氨只加入少量的氨 ，pH值比值比AVT时低，只保持在时低，只保持在8.5左右。左右。采用采用CWT处理的条件是：给水一定要纯。处理的条件是：给水一定要纯。4、 直流锅炉给水加氧处理（直流锅炉给水加氧处理（DL/T805.12002） 1、给水加氧处理的原则、给水加氧处理的原则 锅炉给水采用加

14、氧处理技术是利用给水中溶解氧对金属的钝化作用，锅炉给水采用加氧处理技术是利用给水中溶解氧对金属的钝化作用，使金属表面形成致密的保护性氧化膜，以降低给水的铁含量，防止炉前系统使金属表面形成致密的保护性氧化膜，以降低给水的铁含量，防止炉前系统发生流动加速腐蚀（发生流动加速腐蚀（Flow Accelerated Corrosion，简称简称FAC）、）、降低锅炉管降低锅炉管的结垢速率、减缓直流炉运行压差的上升速度、延长锅炉化学清洗的周期和的结垢速率、减缓直流炉运行压差的上升速度、延长锅炉化学清洗的周期和凝结水精处理混床的运行周期。凝结水精处理混床的运行周期。2给水加氧处理的条件给水加氧处理的条件1

15、）给水氢电导率应小于）给水氢电导率应小于0.15S/cm。2 )凝结水系统应配置全流量精处理设备。凝结水系统应配置全流量精处理设备。3 )除凝汽器冷凝管外汽水循环系统各设备均应为钢制元件。对于汽水除凝汽器冷凝管外汽水循环系统各设备均应为钢制元件。对于汽水系统有铜加热器管的机组，应通过专门试验，确定在加氧后不会增加系统有铜加热器管的机组，应通过专门试验，确定在加氧后不会增加汽水系统的含铜量，才能采用给水加氧处理工艺。汽水系统的含铜量，才能采用给水加氧处理工艺。4 )锅炉水冷壁管内的结垢量达到锅炉水冷壁管内的结垢量达到200g/m2300g/m2时，在给水采用加时，在给水采用加氧处理前宜进行化学清

16、洗。氧处理前宜进行化学清洗。加氧系统由氧气储存设备、氧气流量控制设备和氧气输送管线组成。应选用加氧系统由氧气储存设备、氧气流量控制设备和氧气输送管线组成。应选用纯度大于纯度大于99%99%的氧气作为氧化剂。加氧点的位置设在凝结水处理设备出口和的氧气作为氧化剂。加氧点的位置设在凝结水处理设备出口和给水泵的吸入侧。给水泵的吸入侧。3.5 给水的加氨系统给水的加氨系统给水加氨处理时，为了中和微量酸性物质，增加汽水系统的缓冲性，需加少给水加氨处理时，为了中和微量酸性物质，增加汽水系统的缓冲性，需加少量的氨，以保持汽水系统中的量的氨，以保持汽水系统中的pH值符合表值符合表2的要求。加氨点应选在凝结水精的

17、要求。加氨点应选在凝结水精处理设备出口处，加氨量应由加氨自动装置控制。处理设备出口处，加氨量应由加氨自动装置控制。 氧气瓶氧气瓶氧气流量氧气流量控制系统控制系统给水泵吸入侧加氧点给水泵吸入侧加氧点凝结水精处理出口处加氧点凝结水精处理出口处加氧点3 3加氧系统加氧系统加氧系统示意图如下：加氧系统示意图如下：表表1 1 直流炉给水加氧处理汽水品质监测项目直流炉给水加氧处理汽水品质监测项目取样点取样点pHpH2525氢导电率氢导电率2525，s/cms/cm溶解氧溶解氧二氧化硅二氧化硅铁铁铜铜钠钠g/Lg/L省煤器入口省煤器入口C CC CC Cc cWWWWgsgs主蒸汽主蒸汽WWC Cgsgsc

18、 cWWWWc c凝结水泵出口凝结水泵出口c cC Cc cWWWWgsgs凝结水精处理出口凝结水精处理出口c cC Cc cgsgsgsgsC C补给混床出水补给混床出水WWC CGsGsWWWW除氧器入口除氧器入口WWC CWW高压加热器疏水高压加热器疏水WWgsgsgsgs-注：注：1.C1.C为连续监测，为连续监测，WW为每周一次，为每周一次，gsgs为根据实际需要定时取样监测。为根据实际需要定时取样监测。 2.2.监测项目实验方法为：监测项目实验方法为：pHpH有测定按有测定按GB/T6904-3GB/T6904-3、氨的测定按、氨的测定按GB/T12146GB/T12146、纯水电

19、、纯水电导率的测定按导率的测定按GB/T12147GB/T12147、全硅的测定按、全硅的测定按GB/T12148GB/T12148、硅的测定按、硅的测定按GB/12150GB/12150、铜的测定、铜的测定按按GBT14418GBT14418、铁的测定按、铁的测定按GB/T14427GB/T14427、含氧量的测定用在线溶氧仪表或便携式溶氧表、含氧量的测定用在线溶氧仪表或便携式溶氧表表表2 2 给水加氧处理汽水质量标准给水加氧处理汽水质量标准 项目项目取样点取样点pHpH2525氢导电率氢导电率2525铁铁铜铜溶解氧溶解氧二氧化硅二氧化硅 钠钠s/cms/cmg/Lg/L省煤器入口省煤器入口

20、8.09.8.09.0 00.150.150.190.19 1010 555 5333030030300 10105 5主蒸汽主蒸汽 0.150.15 5 5333 31110101010凝结水泵出口凝结水泵出口0.30.31010凝结水精处理出口凝结水精处理出口0.100.105 5331110101 1补给混床出水补给混床出水0.150.15* *1010注：补给水混床出水用电导率。注：补给水混床出水用电导率。4给水加氧处理的实施给水加氧处理的实施1 ）运行与监督）运行与监督 给水加氧处理时，运行中监督和检测的水汽质量项目按表给水加氧处理时，运行中监督和检测的水汽质量项目按表1的规定。的规

21、定。各项控制指标应符合表各项控制指标应符合表2的规定。的规定。最重要的控制指标是给水氢电导率，通过对其监测，及时发现水质污染的状最重要的控制指标是给水氢电导率，通过对其监测，及时发现水质污染的状况并消除引起污染的原因，保持加氧处理所要求的高纯水质。况并消除引起污染的原因，保持加氧处理所要求的高纯水质。2 2 ）机组启动时的水质处理机组启动时的水质处理机组正常启动时，一般通过加氨给水机组正常启动时，一般通过加氨给水pHpH值提高至值提高至9.09.59.09.5。当机组运行稳定、。当机组运行稳定、给水的氢电导率降到给水的氢电导率降到0.150.15S/cmS/cm，并有继续降低的趋势时，开始加氧

22、。为并有继续降低的趋势时，开始加氧。为加快循环回路中溶解氧的平衡，加氧初始可提高给水中的含氧量，但最高不加快循环回路中溶解氧的平衡，加氧初始可提高给水中的含氧量，但最高不得超过得超过300300g/Lg/L。3 3 ）水质异常时的处理原则水质异常时的处理原则当汽水质量偏离控制指标时，应迅速检查取样的代表性或确认测量结果的准当汽水质量偏离控制指标时，应迅速检查取样的代表性或确认测量结果的准确性，并分析循环回路中汽水质量的变化情况，查找原因，采取相应的措施，确性，并分析循环回路中汽水质量的变化情况，查找原因，采取相应的措施，详见表详见表3 3。表表3 3 水质异常处理措施水质异常处理措施省煤器入口

23、氢电导省煤器入口氢电导率率25 s/cm25 s/cm应采取的措施应采取的措施0.10.150.10.15正常运行，应迅查找污染原因，在正常运行，应迅查找污染原因，在72h72h内使氢电导率降内使氢电导率降0.10s/cm0.10s/cm以下。以下。0.150.20.150.2立即提高加氨量，调立即提高加氨量，调pHpH值到值到9.09.59.09.5在在24h24h内使氢电导率降至内使氢电导率降至0.10s/cm0.10s/cm以下。以下。0.20.2停止加氧，转换为不加联氨的全挥发性处理方式运行停止加氧，转换为不加联氨的全挥发性处理方式运行4 4）机组的停运和保护措施）机组的停运和保护措施

24、机组在停运前（机组在停运前（1212）h h，停止加氧，并提高加氨量，使给水停止加氧，并提高加氨量，使给水pHpH值大于值大于9.09.0，同时打开除氧器排汽门，提供辅助除氧。停运时锅炉可按照同时打开除氧器排汽门，提供辅助除氧。停运时锅炉可按照SD223SD223有关规定有关规定采用带压放水、余热烘干或提高采用带压放水、余热烘干或提高pHpH值的湿法保护等措施。值的湿法保护等措施。人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。鼓舞我们前进。