电厂化学专业培训教材.doc

内蒙古岱海电厂一期2×600MW机组化学培训教材

第一章化学在火力发电厂的作用
第一节水在火力发电厂中的作用
热力发电就是利用热能转变为机械能进行发电。现在我国用得比较普遍的热能来自各种燃料的化学能,此种发电称为火力发电。本书以火力发电为主，对其用水质量的处理加以探讨。
在火力发电厂中，水进入锅炉后，吸收燃料（煤、油或天然气）燃烧放出的热能，转变成蒸汽、导入汽轮机；在汽轮机中，蒸汽的热能转变成机械能；汽轮机带动发电机，将机械能转变成电能。所以锅炉和汽轮机为火力发电的主要设备.为了保证它们正常运行，对锅炉用水的质量有很严的要求，而且机组中蒸汽的参
数愈高，对其要求也愈严。
在凝汽式发电厂中，水汽呈循环状运行。锅炉产生的蒸汽经汽轮机后进入凝汽器，在这里它被冷却成凝结水,此凝结水经泵送到低压加热器，加热后送入除氧器，再由给水泵将已除氧的水送到高压加热器后进入锅炉。图1－1所示就是这类发电厂水汽系统的主要流程。
图1－1凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程
1一锅炉j2一汽轮机；3一发电机；4一凝汽器;5一凝结水泵；6一冷却水泵；7一低压加热器；8一除氧器；9一给水泵;10一高压加热器；11一水处理设备
在上述系统中，汽水的流动虽呈循环状，但这是主流,并非全部，在实际运行中总不免有些损失.造成汽水损失的主要原因有如下几个方面:
（1）锅炉部分.锅炉的排污放水,锅炉安全门和过热器放汽门的向外排汽，用蒸汽推动附属机械（如汽动给水泵），蒸汽吹灰和燃烧液体燃料（如油等）时采用蒸汽雾化法等，都要造成汽水损失.
（2）汽轮机机组。汽轮机的轴封处要连续向外排汽，在抽气器和除氧器排气口处会随空气排出一些蒸汽，造成损失。
（3）各种水箱。各种水箱伯疏水箱等）有溢流和热水的蒸发等损失。
（4）管道系统。各管道系统法兰盘连接处不严密和阀门漏泄等原因，也会造成汽水损失。‘’
为了维持发电厂热力系统的水汽循环运行正常，。就要用水补充这些损失这部分水称为补给水。“凝汽式发电厂在正常运行情况下，补给水量不超过锅炉额定蒸发量的2％～4％.例如额定蒸发量每小时为100t蒸汽的锅炉.其补给水量每小时不超过2—4t。
第二节火力发电厂中水处理的重要性
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，这种水如进入水汽循环系统，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。
现将热力发电厂中。，由于汽水品质不良而引起的危害，简述如下：
（1）热力设备的结垢.如果进入锅炉或其他热交换器的水质不良，则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。因为金属的导热性比水垢的高几百倍，而这些水垢又极易在热负荷很高的锅炉炉管中生成，所以结垢对锅炉（或热交换器）。的危害性很大。它可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。结垢不仅危害安全运行。而且还会大大降低发电厂的经济性。例如，火力发电厂锅炉的省煤器中,结有lmm厚的水垢时，燃料用量就比原来的多消耗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(60万的机组煤耗为150—160万吨/年，所以燃料的消耗率虽只有微小的增加，却会给电厂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。加热器的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。而且,热力设备结垢以后。必须及时进行清洗工作,这就要停止运行，减少了设备的年利用小时数，此外，还要增加检修工作量和费用等。
(2）热力设备的腐蚀。发电厂热力设备的金属经常和水接触，若水质不良，则会引起金属腐蚀。热力发电厂的给水管道、各种加热器、。锅炉省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器等,。都会因水质不良而腐蚀。腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限，造成经济损失，而且金属腐蚀产物转入水中，使给水中翻增多，从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程,结成的垢又会加速锅炉炉管腐蚀。"此种恶性循环，会迅速导致爆管事故。此外,金属的腐蚀产物被蒸汽带到汽轮机中沉积下来后,也会严重地影响汽轮机的安全、经济运行。
（3)过热器和汽轮机的积盐。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，如过热器和汽轮机，这种现象称为积盐.过热器管内积盐会引起金属管壁过热甚至爆管；汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率，特别是高温高压大容量汽轮机,它的高压部分蒸汽流通的截面积很小，所以少量的积盐也会大大增