第五六七八九课件.ppt

1、第五章第五章 凝结水的除盐处理凝结水的除盐处理 火电厂中，凝结水包括汽轮机凝结水，热力火电厂中，凝结水包括汽轮机凝结水，热力系统的各种疏水，用户的生产、生活返回凝结水系统的各种疏水，用户的生产、生活返回凝结水等，它是锅炉给水的主要组成部分。凝结水的净等，它是锅炉给水的主要组成部分。凝结水的净化处理，一般是指汽轮机凝结水的处理。化处理，一般是指汽轮机凝结水的处理。凝结水的污染凝结水的污染 凝结水净化处理凝结水净化处理 凝结水净化系统凝结水净化系统u凝结水的污染凝结水的污染 凝结水是给水中量最大，也是最优良的部分，凝结水是给水中量最大，也是最优良的部分，水质应该是极纯的。但是，由于以下几方面的原水

2、质应该是极纯的。但是，由于以下几方面的原因，造成凝结水的污染。因，造成凝结水的污染。凝汽器漏水凝汽器漏水 凝汽器的汽空间是负压运行的，凝汽器漏水凝汽器的汽空间是负压运行的，凝汽器漏水是指冷却水漏入汽空间，包括是指冷却水漏入汽空间，包括渗漏渗漏和和泄漏泄漏。凝汽。凝汽器漏水总是存在的。器漏水总是存在的。这样，冷却水中的杂质就会进入凝结水中。这样，冷却水中的杂质就会进入凝结水中。由于凝结水是极纯的，即使泄漏量很少，也会给由于凝结水是极纯的，即使泄漏量很少，也会给机组带来很大危害。机组带来很大危害。金属腐蚀产物金属腐蚀产物 凝结水系统的设备、管路由于被腐蚀，使凝凝结水系统的设备、管路由于被腐蚀，使凝

3、结水带有金属腐蚀产物而被污染。结水带有金属腐蚀产物而被污染。这些产物主要是铁和铜的化合物，例如这些产物主要是铁和铜的化合物，例如Fe2O3、Fe3O4等等，通常以悬浮物或胶态存在。等等，通常以悬浮物或胶态存在。这样，凝结水污染主要的杂质为各种溶解盐这样，凝结水污染主要的杂质为各种溶解盐类、硅化合物、有机物以及悬浮态、胶态的金属类、硅化合物、有机物以及悬浮态、胶态的金属腐蚀产物等等。腐蚀产物等等。u凝结水净化处理凝结水净化处理 凝结水的净化处理，一般首先进行过滤以除凝结水的净化处理，一般首先进行过滤以除去水中的悬浮物和胶态金属腐蚀产物，然后利用去水中的悬浮物和胶态金属腐蚀产物，然后利用离子交换除

4、盐。离子交换除盐。凝结水的过滤凝结水的过滤 由于凝结水要过滤的是极小粒径悬浮态和胶由于凝结水要过滤的是极小粒径悬浮态和胶态金属腐蚀产物，能穿过普通的粒状滤料过滤层，态金属腐蚀产物，能穿过普通的粒状滤料过滤层，因此，应采用极细的粉状滤料或微孔过滤法，也因此，应采用极细的粉状滤料或微孔过滤法，也可利用铁的腐蚀产物的磁性过滤。可利用铁的腐蚀产物的磁性过滤。(1)(1)覆盖过滤器覆盖过滤器 覆盖过滤器结构示意见覆盖过滤器结构示意见图图5-215-21。图图5-15-1 覆盖过滤器结构示意图覆盖过滤器结构示意图 覆盖过滤器的运行分覆盖过滤器的运行分铺膜铺膜、过滤过滤、去膜去膜三个三个步骤。步骤。铺膜：铺

5、膜：将带有滤料的水通过滤元，使滤料在将带有滤料的水通过滤元，使滤料在滤元外侧形成滤膜。滤元外侧形成滤膜。(2)(2)电磁过滤器电磁过滤器 由于凝结水中铁的腐蚀产物主要是磁性氧化由于凝结水中铁的腐蚀产物主要是磁性氧化铁，而且高温下铁，而且高温下Fe2O3又可转化为又可转化为Fe3O4，因此可，因此可以利用磁力清除凝结水中的金属腐蚀产物。以利用磁力清除凝结水中的金属腐蚀产物。电磁过滤器结构示意见图电磁过滤器结构示意见图5-265-26。电磁过滤器，由于设备小、效率高，不消耗电磁过滤器，由于设备小、效率高，不消耗化学药品，又能在高温下工作，除铁效果好，因化学药品，又能在高温下工作，除铁效果好，因此应

6、用广泛。此应用广泛。图图5-25-2 电磁过滤器结构示意图电磁过滤器结构示意图（3）离子交换树脂粉过滤器结构和覆盖过滤器相同。只不过把纸粉换成了阴阳离子交换树脂。同时起到了过滤和除盐的作用。（4）管式微孔过滤器结构与覆盖过滤器类似，但是他没有覆盖层。（5）氢型阳离子交换器和阳离子混床离子交换树脂颗粒很小，可以用作过滤。主要是用氢型阳离子交换树脂对凝结水过滤。A 单独以氢型阳床的形式过滤B在凝结水除盐用的混床上加一层氢型阳离子交换树脂起过滤作用，又称为阳层混床。氢型阳床在起过滤作用滤除水中颗粒状物质的同时，还能去除凝结水中的氧化铁和氨，并降低混床进水中的纳的含量，可以延长混床的运行周期凝结水的除

7、盐凝结水的除盐 在前置过滤除去水中的悬浮物和胶态杂质后，在前置过滤除去水中的悬浮物和胶态杂质后，凝结水的除盐普遍采用凝结水的除盐普遍采用混床混床。由于凝结水量大、含盐量低，这种混床不同由于凝结水量大、含盐量低，这种混床不同于一般混床，它的流速很高，一般在于一般混床，它的流速很高，一般在80m/h以上，以上，这种高速混床也叫做这种高速混床也叫做H-OH型混床型混床。（1）高速混床所用的离子交换树脂）高速混床所用的离子交换树脂 机械强度高，树脂有较高的交换速度和工作交换机械强度高，树脂有较高的交换速度和工作交换容量容量树脂的配比：有前置阳床：阳：阴树脂的配比：有前置阳床：阳：阴=1=1：1 1 无

8、前置阳床：阳：阴无前置阳床：阳：阴=2=2：1 1（2）高速混床的结构特点）高速混床的结构特点 采用体外再生技术不设置中间排液装置，采用体外再生技术不设置中间排液装置，但设有排树脂装置以排尽罐体中的树脂。但设有排树脂装置以排尽罐体中的树脂。（3）高速混床的体外再生系统）高速混床的体外再生系统空气擦洗空气擦洗再生前，阴阳离子交换树脂完全分离再生前，阴阳离子交换树脂完全分离再生工艺再生工艺双塔系统和三塔系统双塔系统和三塔系统（4）影响混床出水的因素）影响混床出水的因素 u凝结水净化系统凝结水净化系统 凝结水净化系统是指凝结水的除悬浮物和除凝结水净化系统是指凝结水的除悬浮物和除盐相结合的系统。这类系

9、统可分为两大类：一类盐相结合的系统。这类系统可分为两大类：一类是是有无前置过滤器的系统有无前置过滤器的系统，一类是，一类是前置过滤器的前置过滤器的系统系统。前者如凝结水直接进入覆盖过滤器或直接进前者如凝结水直接进入覆盖过滤器或直接进入高速混床的系统。入高速混床的系统。后者采用前置过滤后者采用前置过滤+混床形式。可选择的过混床形式。可选择的过滤器有覆盖过滤器、电磁过滤器、微孔过滤器、滤器有覆盖过滤器、电磁过滤器、微孔过滤器、氢型阳床等等。氢型阳床等等。总之，凝结水的净化用于对水质要求很高的总之，凝结水的净化用于对水质要求很高的直流锅炉和亚临界参数汽包锅炉。直流锅炉和亚临界参数汽包锅炉。第六章第六

10、章 锅内处理锅内处理 在汽包锅炉的水汽系统中，由汽包在汽包锅炉的水汽系统中，由汽包下降管下降管下联箱下联箱水冷壁水冷壁(上联箱上联箱)汽包，称为汽包，称为水循水循环系统环系统。图图6-16-1所示为有中间再热器的汽包锅炉水汽所示为有中间再热器的汽包锅炉水汽循环系统示意图。循环系统示意图。水垢和水渣水垢和水渣 (1)(1)水垢和水渣的特性水垢和水渣的特性 一般电厂锅炉的水汽系统中，水垢主要是一般电厂锅炉的水汽系统中，水垢主要是Fe、Cu的氧化物。水渣的组成也很复杂，主要由的氧化物。水渣的组成也很复杂，主要由Ca、Mg的难溶化合物组成，主要危害是影响蒸汽品质。的难溶化合物组成，主要危害是影响蒸汽品

11、质。图图6-16-1 带有中间再热器的汽包锅炉水汽循环系统示意图带有中间再热器的汽包锅炉水汽循环系统示意图(2)(2)水垢的形成及其防止水垢的形成及其防止 水垢按其主要成分可分为：水垢按其主要成分可分为：钙镁水垢钙镁水垢、硅酸硅酸盐水垢盐水垢、氧化铁垢氧化铁垢、铜垢铜垢等等。等等。防止水垢的形成，应加强对锅炉补给水的处防止水垢的形成，应加强对锅炉补给水的处理。防止凝汽器的泄漏，对高参数机组应对凝结理。防止凝汽器的泄漏，对高参数机组应对凝结水进行净化处理。此外还要防止热力系统的腐蚀，水进行净化处理。此外还要防止热力系统的腐蚀，并进行必要的锅内处理。并进行必要的锅内处理。各种水垢的定性鉴别见表各种

12、水垢的定性鉴别见表6-16-1。表表6-16-1 各种水垢的定性鉴别各种水垢的定性鉴别水垢种类水垢种类外观外观鉴别方法鉴别方法碳酸盐水垢碳酸盐水垢白色白色加加5%盐酸大部分溶解，生成大量气泡盐酸大部分溶解，生成大量气泡硫酸盐水垢硫酸盐水垢白色或黄色白色或黄色 加加5%盐酸可缓慢溶解，再加盐酸可缓慢溶解，再加10%氯化钡氯化钡溶液，生成大量白色沉淀溶液，生成大量白色沉淀硅酸盐水垢硅酸盐水垢灰色或灰白色灰色或灰白色 在在5%热盐酸中可缓慢溶解，但残留有砂热盐酸中可缓慢溶解，但残留有砂粒状或透明状物质，加碳酸钠后在粒状或透明状物质，加碳酸钠后在800时时熔融，也可溶于氢氟酸熔融，也可溶于氢氟酸油垢油

13、垢黑色黑色加乙醚后，乙醚液呈浅黄色加乙醚后，乙醚液呈浅黄色铁垢铁垢棕褐色棕褐色加加5%盐酸溶解后，酸液呈黄色盐酸溶解后，酸液呈黄色（3）易溶盐消失现象）易溶盐消失现象 当锅炉热负荷增加时，某些易溶盐类便从炉水中析出沉积到炉管壁上，因而使它们在炉水中的浓度降低，而当热负荷降低时，它们又重新回到炉水中，使它们在炉水中的浓度又升高，这种现象叫易溶盐的消失现象。u锅炉水的处理锅炉水的处理 锅炉水的处理，是为了防止从水处理设备穿锅炉水的处理，是为了防止从水处理设备穿透过去的和由凝汽器漏入的各种杂质产生的结垢透过去的和由凝汽器漏入的各种杂质产生的结垢和腐蚀。通常加入磷酸盐，如和腐蚀。通常加入磷酸盐，如Na

14、2PO412H2O等以等以防止结垢，这叫防止结垢，这叫磷酸盐处理磷酸盐处理。如果磷酸盐处理不。如果磷酸盐处理不仅要求防垢，还要求防止碱性腐蚀，这叫仅要求防垢，还要求防止碱性腐蚀，这叫协调协调pH-磷酸盐处理磷酸盐处理。磷酸盐处理磷酸盐处理 磷酸盐处理是使炉水维持一定浓度的磷酸盐处理是使炉水维持一定浓度的 ，目的在于防垢。目的在于防垢。在沸腾的炉水中加入磷酸盐，由于炉水碱性在沸腾的炉水中加入磷酸盐，由于炉水碱性很强很强(pH=911)，发生如下反应：，发生如下反应：34PO 生成的生成的碱式磷酸钙碱式磷酸钙是一种松软的水渣，可以是一种松软的水渣，可以随锅炉排污除去，而且不会粘附形成二次水垢。随锅

15、炉排污除去，而且不会粘附形成二次水垢。由于碱式碳酸钙的由于碱式碳酸钙的溶度积很小溶度积很小，当炉水中维，当炉水中维持一定浓度的持一定浓度的 时，使时，使Ca2+浓度很小，不会生浓度很小，不会生成硫酸钙、硅酸钙等水垢。成硫酸钙、硅酸钙等水垢。另外，在碱性很高的沸腾炉水中，少量的另外，在碱性很高的沸腾炉水中，少量的Mg2+和和 还会发生下述反应：还会发生下述反应：生成的生成的蛇纹石蛇纹石呈水渣状，亦可随锅炉排污除呈水渣状，亦可随锅炉排污除去。因此，磷酸盐处理可以除去去。因此，磷酸盐处理可以除去Ca2+、Mg2+。234102461062()()CaPOOHCaOHPO34PO23SiO223222

16、322322MgSiOOHH OMgOSiOH O协调协调pH磷酸盐处理磷酸盐处理 单独的单独的Na3PO4处理，在锅炉负荷变化时，可处理，在锅炉负荷变化时，可能产生易溶盐暂时消失现象，在炉管管壁附近产能产生易溶盐暂时消失现象，在炉管管壁附近产生游离生游离NaOH。这是因为下述反应：。这是因为下述反应：这样，这样，为消除游离为消除游离NaOH，避免碱性腐蚀，避免碱性腐蚀，应控制炉水应控制炉水pH；同时又要维持一定浓度同时又要维持一定浓度 以防以防止结垢，止结垢，在生产上采用加入在生产上采用加入Na2HPO4或或NaH2PO3的方法处理，这就是协调的方法处理，这就是协调pH磷酸盐处理。磷酸盐处理

17、。超高压锅炉水协调超高压锅炉水协调pH磷酸盐处理控制图磷酸盐处理控制图见见图图6-26-2。34224Na POH ONa HPONaOH34PO图图6-26-2 超高压锅炉水协调超高压锅炉水协调pH-磷酸盐处理控制图磷酸盐处理控制图u汽包锅炉的蒸汽污染及防止汽包锅炉的蒸汽污染及防止 实践证明，从汽包出来的蒸汽总是带有少量实践证明，从汽包出来的蒸汽总是带有少量杂质的，这些杂质主要是钠盐、硅酸、二氧化碳、杂质的，这些杂质主要是钠盐、硅酸、二氧化碳、氨和氢。氨和氢。蒸汽污染蒸汽污染通常是指蒸汽中含有钠盐和硅通常是指蒸汽中含有钠盐和硅酸，它们的危害主要是在过热器和汽轮机中积盐。酸，它们的危害主要是在

18、过热器和汽轮机中积盐。饱和蒸汽的污染饱和蒸汽的污染 饱和蒸汽的污染主要来自蒸汽的机械携带和饱和蒸汽的污染主要来自蒸汽的机械携带和溶解携带。溶解携带。(1)(1)机械携带机械携带 又叫又叫蒸汽带水蒸汽带水，是指从汽包送出的饱和蒸汽，是指从汽包送出的饱和蒸汽，常夹带一部分炉水水滴，炉水中的杂质以水溶液常夹带一部分炉水水滴，炉水中的杂质以水溶液的状态进入蒸汽的现象。的状态进入蒸汽的现象。(2)(2)溶解携带溶解携带 是指饱和蒸汽因溶解作用而携带炉水中某种是指饱和蒸汽因溶解作用而携带炉水中某种物质的现象。物质的现象。过热器、汽轮机的积盐过热器、汽轮机的积盐 饱和蒸汽中携带杂质的危害，是杂质在过热饱和蒸

19、汽中携带杂质的危害，是杂质在过热器和汽轮机的沉积，这就是积盐。器和汽轮机的沉积，这就是积盐。(1)(1)过热器的积盐过热器的积盐 在过热器中，如果饱和蒸汽中携带的某种盐在过热器中，如果饱和蒸汽中携带的某种盐类的量，超过过热蒸汽中该盐类的溶解度，该物类的量，超过过热蒸汽中该盐类的溶解度，该物质就会在过热器中沉积质就会在过热器中沉积(积盐积盐)；相反，则被过热；相反，则被过热蒸汽带往汽轮机。蒸汽带往汽轮机。(2)(2)汽轮机的积盐汽轮机的积盐 在汽轮机中，由于蒸汽做功，温度、压力逐在汽轮机中，由于蒸汽做功，温度、压力逐渐降低，过热蒸汽所携带的杂质溶解度也逐渐降渐降低，过热蒸汽所携带的杂质溶解度也逐

20、渐降低。当溶解度降低到低于该物质在过热蒸汽中携低。当溶解度降低到低于该物质在过热蒸汽中携带量时，该杂质就会在汽轮机蒸汽流通部位沉积带量时，该杂质就会在汽轮机蒸汽流通部位沉积下来，这种现象叫做下来，这种现象叫做汽轮机的积盐汽轮机的积盐。汽轮机的积盐，降低汽轮机的出力，影响汽汽轮机的积盐，降低汽轮机的出力，影响汽轮机的安全、经济运行。轮机的安全、经济运行。过热器的积盐是易溶的钠盐，通常采用过热器的积盐是易溶的钠盐，通常采用除盐除盐水水洗水水洗的方法清除。汽轮机的积盐，通常采用的方法清除。汽轮机的积盐，通常采用湿湿蒸汽清洗蒸汽清洗的方法清除。因此，设法改善蒸汽品质的方法清除。因此，设法改善蒸汽品质十

21、分重要。十分重要。改善蒸汽品质的方法改善蒸汽品质的方法 获得清洁蒸汽的主要途径首先是提高锅炉给获得清洁蒸汽的主要途径首先是提高锅炉给水的水质；其次是尽量减少蒸汽的机械携带和溶水的水质；其次是尽量减少蒸汽的机械携带和溶解携带。解携带。(1)(1)减少进入锅炉水的杂质减少进入锅炉水的杂质 应采取措施保证优良的给水水质。应采取措施保证优良的给水水质。(2)(2)调整锅炉运行工况和进行锅炉排污调整锅炉运行工况和进行锅炉排污 锅炉的运行工况主要是注意负荷的变化，避锅炉的运行工况主要是注意负荷的变化，避免由于负荷变化引起蒸汽流速过快和汽包水位的免由于负荷变化引起蒸汽流速过快和汽包水位的波动。波动。锅炉排污

22、有锅炉排污有连续排污连续排污和和定期排污定期排污两种方式。两种方式。(3)(3)汽包内部装置汽包内部装置 为保证获得清洁蒸汽，汽包内设置了汽水分为保证获得清洁蒸汽，汽包内设置了汽水分离装置、蒸汽清洗装置以及分段蒸发装置等等。离装置、蒸汽清洗装置以及分段蒸发装置等等。汽水分离装置汽水分离装置 汽水分离装置的作用是汽水分离装置的作用是减少饱和蒸汽带水减少饱和蒸汽带水。它们的型式很多，但工业原理都是利用离心力、它们的型式很多，但工业原理都是利用离心力、粘附力和水流重力进行分离。粘附力和水流重力进行分离。蒸汽清洗装置蒸汽清洗装置 蒸汽清洗装置的作用，使蒸汽清洗装置的作用，使减少蒸汽的溶解携减少蒸汽的溶

23、解携带带。分段蒸发装置分段蒸发装置 为了在为了在较低排污率下保证良好的蒸汽品质较低排污率下保证良好的蒸汽品质，分段蒸发是一种有效措施，如图分段蒸发是一种有效措施，如图6-36-3。图图6-3 6-3 分段蒸发锅炉示意分段蒸发锅炉示意 分段蒸发主要用于给水水质较差、补给水率分段蒸发主要用于给水水质较差、补给水率较大的高、中压热电厂。较大的高、中压热电厂。第七章第七章 直流锅炉水处理直流锅炉水处理直流锅炉的水汽系统直流锅炉的水汽系统 直流锅炉在直流锅炉在结构上不设置汽包结构上不设置汽包，这是它与汽，这是它与汽包锅炉的基本区别。在直流锅炉中，水流经炉管，包锅炉的基本区别。在直流锅炉中，水流经炉管，一

24、次性的完全变成蒸汽，因而一次性的完全变成蒸汽，因而没有循环的锅炉水没有循环的锅炉水。图图7-17-1为中间再热式直流锅炉的水汽系统示为中间再热式直流锅炉的水汽系统示意图。意图。直流锅炉对水质的要求直流锅炉对水质的要求 1.直流锅炉的结构特点直流锅炉的结构特点直流锅炉对水质要求十分严格。是由它的结构决定。直流锅炉对水质要求十分严格。是由它的结构决定。图图7-17-1 中间再热直流锅炉水汽系统示意中间再热直流锅炉水汽系统示意没有汽包，炉管内径比较小，所以没有汽包，炉管内径比较小，所以 不能进行不能进行加药处理和排污来调节炉水水质，也不能利加药处理和排污来调节炉水水质，也不能利用汽包改善蒸汽品质。用

25、汽包改善蒸汽品质。2.2.杂质在直流锅炉内沉积状况杂质在直流锅炉内沉积状况高压以上锅炉杂质在蒸汽中的溶解度顺序高压以上锅炉杂质在蒸汽中的溶解度顺序硅酸硅酸NaClCaClNaClCaCl2 2NaNa2 2SOSO4 4Ca(OH)Ca(OH)2 2CaSOCaSO4 4沉积部位：主要是残余湿分被蒸干和蒸汽微过沉积部位：主要是残余湿分被蒸干和蒸汽微过热的一段炉管内热的一段炉管内 3.3.直流锅炉对水质的要求直流锅炉对水质的要求表表7-17-1列出直流锅炉给水水质标准。列出直流锅炉给水水质标准。表表7-17-1 直流锅炉给水水质标准直流锅炉给水水质标准 其中前六项为防止炉管、汽轮机的结垢和积其中

26、前六项为防止炉管、汽轮机的结垢和积盐，后四项为防止热力系统的腐蚀。盐，后四项为防止热力系统的腐蚀。锅炉出口锅炉出口主蒸汽压力主蒸汽压力(MPa)电导率电导率(25(25经氢离子经氢离子交换后交换后)(s/cm)s/cm)Na+(g/L)全硅全硅 (以以SiO2表示表示)(g/L)硬度硬度(mol/L)全全Fe (g/L)5.918.30.31020010锅炉出口锅炉出口主蒸汽压力主蒸汽压力(MPa)全全Fe(g/L)O2 (g/L)过剩过剩 N2H4 (g/L)pH值值(2525)总总CO2(mg/L)5.918.35710308.89.3或或9.09.4加热器为钢管加热器为钢管0直流锅炉的水

27、处理直流锅炉的水处理 直流锅炉水处理一般应包括以下内容：直流锅炉水处理一般应包括以下内容：(1)(1)补给水的制备补给水的制备 直流锅炉的补给水应除去全部悬浮物、胶态直流锅炉的补给水应除去全部悬浮物、胶态和离子态杂质。应经过混凝和离子态杂质。应经过混凝-过滤过滤-除盐等处理步除盐等处理步骤。骤。(2)(2)凝结水净化凝结水净化 一般采用前置过滤一般采用前置过滤+混床系统。混床系统。(3)(3)挥发性药物处理挥发性药物处理 为防止腐蚀及其产物对给水的污染，采用挥为防止腐蚀及其产物对给水的污染，采用挥发性药物处理。发性药物处理。一种是加氨和联氨，叫做一种是加氨和联氨，叫做还原性水规范还原性水规范；

28、另；另一种是加氧和加氨，叫做一种是加氧和加氨，叫做氧化性水规范氧化性水规范。第八章第八章 冷却水处理冷却水处理 在火力发电厂中，有许多设备需要用水作冷在火力发电厂中，有许多设备需要用水作冷却介质，其中却介质，其中用水量最大的是凝汽器用水量最大的是凝汽器。冷却水水质不良，会使凝汽器铜管内结垢、冷却水水质不良，会使凝汽器铜管内结垢、生成附着物、发生腐蚀。因此，冷却水通常也要生成附着物、发生腐蚀。因此，冷却水通常也要进行一定的处理。进行一定的处理。冷却水系统和冷却原理冷却水系统和冷却原理 循环冷却水处理循环冷却水处理u冷却水系统和冷却原理冷却水系统和冷却原理冷却水系统冷却水系统 火电厂的冷却水系统，

29、一般有两种形式：火电厂的冷却水系统，一般有两种形式：直直流式流式冷却水系统和冷却水系统和循环式循环式冷却水系统。冷却水系统。(1)(1)直流式直流式(开放式开放式)冷却水系统冷却水系统 直流矢直流矢(开放式开放式)冷却水系统是指冷却用水只冷却水系统是指冷却用水只通过凝汽器就一次排放的系统。适用于水源充足通过凝汽器就一次排放的系统。适用于水源充足的地方。的地方。(2)(2)循环式冷却水系统循环式冷却水系统 这类系统又分为这类系统又分为密闭式密闭式和和敞开式敞开式两种。两种。密闭式循环冷却水系统密闭式循环冷却水系统 该系统冷却水循环使用不排放，通常采用软该系统冷却水循环使用不排放，通常采用软化或除

30、盐水。由于冷却水不暴露于空气，因而不化或除盐水。由于冷却水不暴露于空气，因而不蒸发浓缩，很少发生金属的腐蚀，也不易结垢和蒸发浓缩，很少发生金属的腐蚀，也不易结垢和发生由于微生物引起的各种危害。发生由于微生物引起的各种危害。火电厂发电机的水冷系统就是这种密闭式循火电厂发电机的水冷系统就是这种密闭式循环冷却水系统，如环冷却水系统，如图图8-18-1。敞开式循环冷却水系统敞开式循环冷却水系统 敞开式循环冷却水系统见敞开式循环冷却水系统见图图8-28-2。如此循环。如此循环的冷却水又叫循环水。的冷却水又叫循环水。这种系统循环水是暴露在空气中的。目前，这种系统循环水是暴露在空气中的。目前，大多数火力发电

31、厂均采用这种冷却水系统。大多数火力发电厂均采用这种冷却水系统。图图8-18-1 密闭式循环冷却水系统密闭式循环冷却水系统图图8-28-2 敞开式循环冷却水系统敞开式循环冷却水系统水的冷却原理水的冷却原理 由于循环水以空气为冷却介质，水、气之间由于循环水以空气为冷却介质，水、气之间的传热形式主要是的传热形式主要是蒸发散热蒸发散热和和接触传热接触传热。(1)(1)蒸发散热蒸发散热 蒸发散热是指冷却塔和冷却水池中的热的循蒸发散热是指冷却塔和冷却水池中的热的循环水，在低于沸点的情况下不断蒸发，逸出水面环水，在低于沸点的情况下不断蒸发，逸出水面的水蒸汽分子将热量带走，使水温下降。的水蒸汽分子将热量带走，

32、使水温下降。(2)(2)接触传热接触传热 接触传热是指在冷却塔中，水与空气相互接接触传热是指在冷却塔中，水与空气相互接触，由于水温高于气温，水将热量传递给空气而触，由于水温高于气温，水将热量传递给空气而自身被冷却，因此接触传热是一个传热过程。自身被冷却，因此接触传热是一个传热过程。一般夏季气温高，以蒸发散热为主，冬季气一般夏季气温高，以蒸发散热为主，冬季气温低，以接触传热为主。温低，以接触传热为主。u循环冷却水处理循环冷却水处理 循环冷却水处理一般包括：凝汽器铜管内的循环冷却水处理一般包括：凝汽器铜管内的防垢处理、凝汽器铜管水侧腐蚀的防止防垢处理、凝汽器铜管水侧腐蚀的防止(第四章讨第四章讨论论

33、)和循环水系统微生物、悬浮物的控制等三项内和循环水系统微生物、悬浮物的控制等三项内容。容。凝汽器铜管的结垢、防止和清洗凝汽器铜管的结垢、防止和清洗 (1)(1)凝汽器铜管的结垢凝汽器铜管的结垢 在电厂的冷却水系统中形成的水垢，通常只在电厂的冷却水系统中形成的水垢，通常只有附着在凝汽器铜管内的碳酸盐垢，它的生成主有附着在凝汽器铜管内的碳酸盐垢，它的生成主要是冷却水在循环过程中的要是冷却水在循环过程中的蒸发和浓缩蒸发和浓缩。蒸发浓缩使循环水中蒸发浓缩使循环水中Ca(HCO3)2含量增加，含量增加，CO2减少，下述平衡右移：减少，下述平衡右移：因此，任何补充水质都有一个使冷却系统不因此，任何补充水质

34、都有一个使冷却系统不结垢的最高的碳酸盐硬度，称结垢的最高的碳酸盐硬度，称极限碳酸盐硬度极限碳酸盐硬度。极限碳酸盐硬度可以通过循环系统的动态模极限碳酸盐硬度可以通过循环系统的动态模拟实验拟实验(图图8-38-3)测出。在与实际运行工况相同的条测出。在与实际运行工况相同的条件下进行实验，测出循环水件下进行实验，测出循环水pH、硬度、碱度开始、硬度、碱度开始下降时的碳酸盐硬度下降时的碳酸盐硬度(此时实验铜管开始结垢此时实验铜管开始结垢)，即为极限碳酸盐硬度。即为极限碳酸盐硬度。(2)(2)凝汽器铜管结垢的防止凝汽器铜管结垢的防止 防止凝汽器铜管结垢的方法可分两类：防止凝汽器铜管结垢的方法可分两类：3

35、2322()Ca HCOCaCOCOH O 图图8-38-3 循环水动态模拟系统循环水动态模拟系统 一是对补充水进行净化处理；一是对补充水进行净化处理；二是在循环水中投加药剂，使二是在循环水中投加药剂，使CaCO3结晶不能生成；或使结晶畸化、变软不易结晶不能生成；或使结晶畸化、变软不易附着；或高度分散而使水处于稳定状态，附着；或高度分散而使水处于稳定状态，因此也叫因此也叫稳定处理稳定处理。（1）水质净化处理）水质净化处理目的：去除水中的成垢物质。目的：去除水中的成垢物质。方法：离子交换和石灰处理方法：离子交换和石灰处理（2）水质稳定处理）水质稳定处理A 炉烟和加酸处理炉烟和加酸处理加酸处理Ca

36、(HCO3)2+H2SO4=CaSO4+2CO2+2H2O炉烟处理的原理是利用炉烟中的CO2和SO2CO2的作用是抑制Ca(HCO3)2分解，使平衡左移从而防止CaCO3结垢。SO2的作用实质是一种加酸处理B 阻垢处理将少量药剂加入到循环水中从而起到防垢的作用的一种处理方法加入的化学药剂叫阻垢剂(3)(3)凝汽器铜管的清洗凝汽器铜管的清洗 凝汽器铜管的清洗有凝汽器铜管的清洗有海绵球自动清洗海绵球自动清洗和和化学清洗化学清洗两种方法。两种方法。海绵球自动清洗海绵球自动清洗是防止凝汽器铜管产生是防止凝汽器铜管产生附着物的有效措施，为火电厂广泛采用。附着物的有效措施，为火电厂广泛采用。化学清洗化学清

37、洗是用化学药剂清洗铜管内壁上是用化学药剂清洗铜管内壁上碳酸盐垢类的方法，最常用的化学药剂是盐碳酸盐垢类的方法，最常用的化学药剂是盐酸。酸。悬浮物和微生物控制悬浮物和微生物控制 由于循环冷却水暴露于空气中，为悬浮物、由于循环冷却水暴露于空气中，为悬浮物、微生物含量的增加提供了条件。微生物含量的增加提供了条件。(1)(1)悬浮物及其控制悬浮物及其控制 循环水中的悬浮物主要来自两个方面：一是循环水中的悬浮物主要来自两个方面：一是补充水，二是冷却塔和冷却水池周围空气的含尘补充水，二是冷却塔和冷却水池周围空气的含尘量。量。悬浮物的控制通常采用如下悬浮物的控制通常采用如下两种方法两种方法：当补充水悬浮物含

38、量高时，应进行混凝、当补充水悬浮物含量高时，应进行混凝、沉淀处理。沉淀处理。采用旁路过滤处理以保证循环水中的悬浮采用旁路过滤处理以保证循环水中的悬浮物含量在允许的范围内。物含量在允许的范围内。(2)(2)微生物及其控制微生物及其控制 由于循环水的温度、光照以及水中各种营养由于循环水的温度、光照以及水中各种营养物质，为水中微生物的生长、繁殖提供了适宜的物质，为水中微生物的生长、繁殖提供了适宜的条件，使微生物成为循环水污染的另一个重要因条件，使微生物成为循环水污染的另一个重要因素。素。循环水系统微生物的控制常采用循环水系统微生物的控制常采用杀生剂杀生剂，又，又称为称为杀菌剂杀菌剂。杀生剂可分为杀生

39、剂可分为氧化型氧化型和和非氧化型非氧化型两类。氧化两类。氧化型杀生剂都是强氧化剂，可以氧化微生物体内的型杀生剂都是强氧化剂，可以氧化微生物体内的酶，常用的有酶，常用的有Cl2、NaClO、O2、ClO2等；非氧化等；非氧化型杀生剂主要是破坏微生物的能量代谢、溶解和型杀生剂主要是破坏微生物的能量代谢、溶解和破坏微生物体内的酶，常用的有季铵盐、氯酚等。破坏微生物体内的酶，常用的有季铵盐、氯酚等。第九章 电厂空冷机组水处理技术空冷机组的特点空冷技术：就是利用空气来冷却凝结水。目前用于发电厂的空冷系统主要有3种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混合式)凝汽器的

40、间接空冷系统(海勒式空冷系统)。直接空冷系统直接空冷就是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热交换。哈蒙式间接空冷系统 哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器的间接空冷系统，在该系统中冷却水与锅炉给水是分开的，这样就保证了锅炉给水水质。哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔组成，系统与常规的湿冷系统非常相似 海勒式间接空冷系统 海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔构成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混合并将加热后的冷凝水绝大部分送至空冷散热器，经过换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。极少一部分中性水经过精处理后送回锅炉与汽机

41、的水循环系统。据统计目前世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43%，哈蒙式间接空冷系统约占24%，海勒式间接空冷系统约占33%。直接空冷机组的特点 u优点：1耗水量小在水冷凝汽器机组中，冷却塔的蒸发损失量很大，约占全厂耗水量的90%以上，直接空冷凝汽器采用空气冷却，减少中间的水冷过程。据统计，采用直接空冷凝汽器系统的机组比水冷凝汽器机组节水70%以上。由于直接空冷的节水特性，在富煤而干旱缺水地区电站建设开辟了一条新道路。2占地面积小直接空冷凝汽器系统没有水冷凝汽器系统中的循环冷却水塔和循环水泵房，建在厂房外，利用厂房与升压站空间，因此，占地面积减少。3较高的经济性在水资源日益紧张、水价

42、不断提高、环保要求等问题的日益突出，直接空冷系统在经济性方面的优越性也就更加突出。从投资角度看，直接空冷系统机组造价高，而且运行期间的热耗率较高，但是从长远利益考虑在富煤贫水地区建造电厂及运行所需的费用远比水源充足地区的煤炭运输费用低，并且节约大量的用水。因此，直接空冷系统的整体经济性将高于水冷机组，同时在节约大量用水的同时创造了更高的社会价值。4运行安全可靠、防冻效果好直接空冷机组将整个系统划分为若干单元，如某电厂200 MW机组凝汽器系统划分为24个凝汽单元，在运行期间可以将出现故障的单元与整体隔离进行维修；在降负荷运行及冬天，在满足冷却条件时可以将部分单元停运；可以对每台风机进行变速调节

43、，以进行凝结水过冷度和汽轮机背压的调整。缺点1机组背压高、变化大汽轮机背压在超出设计范围时，汽轮机将被迫降低出力，影响机组效率。由于空气热容量远远小于水，冷却能力低，即使空冷系统具有很大的换热面积，但是机组的背压普遍比湿冷机组高，一般设计背压为1535 kPa。环境温度对机组背压影响也很大，一些地区机组由于环境度影响，在冬季被压能降到设计背压的2/3以下，夏天却升到设计被压的200%以上，因此，汽轮机必须能适应较宽背压范围的需要。虽然直接空冷机组的汽轮机可以适应较大范围的背压变化，但在一年中的某段时间内，由于背压超出设计范围，汽轮机出力将被迫降低。2热空气再循环的影响在直接控冷系统中，由于采用

44、了空冷强制通风，热气出口的空气可能被空气入口吸入进行再循环。在夏天机组运行中，热空气的再循环严重影响凝汽器的冷却效率。热空气的再循环与凝汽器的几何参数、外部风速及风向有关。在凝汽器周围设置挡热板能较好地解决这一问题。此外，风机群噪声对环境的影响、风机消耗动力、维护量大、系统的负压区域大等都是空冷机组存的缺点。空冷机组水处理空冷系统中凝结水水质特点1.含盐量低2.SIO2比例高3.水汽接触的换热表面积大，凝结水中CO2含量较高，铁的腐蚀产物含量高。4.凝结水水温高5.由于系统容积大，启动时所需维持排气管真空的时间长。空冷机组水处理特点1.选择耐高温的树脂，尤其是阴树脂要求耐高温且有较高的热稳定性。2.减小运行中的阴树脂量3.保证出水水质和再生周期的前提下，减小树脂粒度，提高再生度，可以降低树脂的层高，减小运行中的阴树脂量4.除铁过滤器可以选用管式过滤器或者耐高温的电磁过滤器。