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1、火力发电厂水处理,火力发电厂 发电厂水力发电厂 核电站 其它：如太阳能发电、风电等,燃煤电厂 火力发电厂 燃油电厂 燃气电厂,第一章火力发电厂用水概述,1 水在火力发电厂中的作用一、火电厂汽水循环系统 水:介质,火力发电厂的能量转换：化学能热能机械能电能,凝汽式发电厂,供热式电厂,2.两类电厂的区别,凝汽式发电厂（简称发电厂）：只发电，不向外供热如：下关发电厂，嘉兴发电厂 供热式电厂（简称热电厂）：既发电，又向外供热如：南京热电厂，南京第二热电厂，北京石景山热电总厂注意：热力发电厂和热电厂的区别热力发电厂是利用热能发电的电厂，又称火力发电厂；而热电厂是热力发电厂中的一种，是对应凝汽式发电厂而言
2、的。,3.汽水损失的原因,(1)锅炉部分Q1(2)汽轮机机组(3)各种水箱损失Q2（厂内循环损失）(4)管道系统(5)供热（热电厂）Q3补充水量凝汽式：Q=Q1+Q2 热电厂：Q=Q1+Q2+Q3,1,二、水汽循环中水的名称,1.原水(raw water)：未经任何处理的天然水。2.锅炉补给水(boiler replenish water)：原水经各种方法净化处理后，用来补充热力发电厂汽水损失的水。3.凝结水(condensed water)：在汽轮机中做功后的蒸汽经冷凝成的水。4.疏水(scattered water)：在蒸汽管道和其它用汽设备中的蒸汽冷凝水。5.返回水(return con
3、densed water)：热电厂向热用户供热后，回收的蒸汽冷凝水。6.给水(feeding water)：送进锅炉的水。7.锅炉水(boiler water)：在锅炉本体的蒸发系统中流动的水。8.冷却水(cooling water)：用作冷却介质的水。,三、汽水品质不良的危害1.热力设备结垢结垢的危害：1)影响安全性：金属过热，变形，甚至爆管 2)影响经济性：结1mm垢，煤耗增加1.52%结3mm垢，煤耗增加10%结垢后需清洗，影响经济性2.热力设备的腐蚀腐蚀的危害：1)影响设备寿命2)腐蚀结垢3.过热器和汽轮机积盐过热器积盐会造成管壁过热甚至爆管，汽轮机内积盐会降低其出力和效率总结:水处理
4、工作者的任务,四、水处理工作的内容,1.净化原水：炉外水处理预处理去除悬浮物软化处理或除盐处理2.给水除氧，加药处理3.炉内水处理4.其它化学车间：水处理，煤分析，油分析，制氢，环保,五、水处理工艺流程,第一章第二章 第三章天然水 预处理（混凝、沉淀、澄清、过滤）软化 离子交换除盐 除氧器 锅炉 第六章,第四章,第五章,第七、八、九章,参考书：,热力发电厂水处理(第三版)施燮钧主编 中国电力出版社 火力发电厂水处理及水质控制(第二版)李培元主编 中国电力出版社火力发电厂水质净化 施燮钧主编 水利电力出版社工业锅炉水处理及水质分析 姚继贤主编 劳动人事出版社锅炉水处理 李培元、钱达中、王蒙聚编
5、湖北科学技术出版社低压锅炉水处理 李培元、王蒙聚等编 湖北科学技术出版社水处理工程 顾夏声等编 清华大学出版社锅炉水处理 王方主编 中国建筑工业出版社,2天然水中的杂质,一、悬浮物直径 d100nm(10-4mm)的颗粒很不稳定，易除去二、胶体d=1 100nm(10-6 10-4mm)比较稳定，不易用自然沉降的方法去除,三、溶解物质 d1nm(10-6mm),1.呈离子状态的杂质(1)Ca2+,Mg 2+,HCO3-,SO42-来源：CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2 Ca2+,HCO3-MgCO3+CO2+H2OMg(HCO3)2 Mg2+,HCO3-HCO3-天然水中最主要的
6、阴离子 CaSO42H2O Ca2+H2O+SO42-(2)Na+,K+,Cl-海水中含量很高(3)HSiO3-,SiO3-危害较大，水处理的重要对象之一。,表1-2 天然水中溶有离子的概况,2.溶解气体,(1)O2两个来源a.空气中氧的溶解b.水生植物的光合作用 天然水：014mg/l(2)CO2几十几百mg/l来源：a.水中或泥土中有机物分解和氧化的产物b.地壳中进行的化学变化产生部分CO2,表1-3 水中杂质分类,表1-4 水 质 指 标,3 火电厂用水的水质指标,一、悬浮固体和浊度：表示水中颗粒较大，不溶于水的固体杂质的指标。测定方法：悬浮固体重量法单位：mg/L操作麻烦，不宜现场监督
7、浊度浊度仪法单位：NTU（FTU JTU）,技术指标：为了技术上的要求而人为制定的。如：硬度，碱度，含盐量等。成分指标：反映水中具体的杂质含量。如：Ca2+,介绍技术指标的意义,水质水和杂质共同表现出的综合特性水质指标衡量水质好坏的参数,二、溶解盐类(soluble solid),1.含盐量(saline concentration)1)质量表示法(mg/L)S=S阳S阴2)物质的量浓度表示法(mmol/L)C=C阳=C阴特点：精确，但麻烦费时,2.溶解固体（蒸发残渣）:取一定体积过滤水样蒸干，残渣在105-110下干燥至恒重。单位：mg/L 灼烧残渣：蒸发残渣在800时灼烧得到。,表示水的导
8、电性能大小的指标。电阻率的倒数电阻率长度1cm，截面积1cm2的金属导体的电阻。电导率电解质溶液中，两片面积为1cm2的平行电极相距1cm 时溶液的电导。单位：s/cm，常用s/cm水中阴阳离子数越多，电导率越大。注意：1）与温度有关 T，DD；T,DD 2）与气体（CO2，NH3）的存在有关 3）纯水的电导率 25时=0.055s/cm,3.电导率(conductivity)：DD或,三、硬度（Hardness）H,1.定义：指某些容易形成垢类以及洗涤时容易消耗肥皂的一类物质。主要是易于形成沉淀物的金属离子。天然水中，主要为Ca 2+，Mg 2+2.分类：（1）碳酸盐硬度 HT=Ca(HCO
9、3)2+Mg(HCO3)2（+CaCO3+MgCO3）又称暂时硬度（2）非碳酸盐硬度 HF=H-HT 又称永久硬度,3.硬度的单位,1)mmol/L(Me 2+)最常用 H=HCa+HMg=C(Ca2+)+C(Mg2+)Ca 2+:62.1mg/L,Mg 2+:13.6mg/L H=2)德国度 G 1 G相当于10mg/L CaO 3)ppmCaCO3,三者的换算关系,1mmol/L(Me2+)=1mmol/L(CaO)=28mg/LCaO=2.8 G 1mmol/L(Me2+)=1mmol/L(CaCO3)=50mg/LCaCO3=50ppmCaCO31mmol/L(Me2+)=2.8 G=
10、50 ppmCaCO3,四、碱度（Alkality）A,表示水中能与强酸（HCl,H2SO4）发生中和作用的所有碱性物质的含量。天然水中主要为HCO3-，锅炉水中还可能含有OH-,CO32-HCO3-与 OH-不能同时存在 HCO3-OH-CO32-H2O酚酞碱度 P甲基橙碱度 M（等于总碱度）,4 天然水的特征及分类,一、天然水的特征1.大气降水（雨、雪）：比较洁净，但难以收集，无法直接利用2.江河水：水中悬浮物和胶态杂质较多，浊度高于地下水；浊度随地区及时间变化较大；含盐量和硬度较低，易受污染3.湖泊及水库水：流动性小，浊度较低；含盐量通常高于河水；藻类较多，近年来富营养化问题严重,4.地
11、下水：水质清澈，且水源不易受到外界污染和气温影响；含盐量通常高于地表水；铁、锰含量通常较高5.海水：含盐量高，各种盐类比例基本一致，氯化物含量约占总含盐量的89%左右，硫化物次之子，再次为碳酸盐,二、天然水的分类,1.按含盐量分类,2.按硬度分类,阴阳离子间的关系 C阳C阴 单位:mmol/L()分析误差,3.按阴阳离子的相对含量分类,假想化合物的组合次序：阳离子：Ca 2+，Mg 2+，Na+和K+阴离子：HCO3-，SO42-，Cl-原则：水在蒸发浓缩时，阴阳离子首先组合成溶解度小的化合物，再组合成溶解度大的化合物。,HA 非碱性水,HT=A，HF=H-A，H-=AG=0,HA 碱性水,这
12、时，NaHCO3(KHCO3）称过剩碱度（AG），又称负硬度 H-HT=H，HF=0，H-=AG=A-H,H=A,HT=H=A，HF=0，H-=0，AG=0,例题,根据下列水质分析结果 Ca2+：54mg/L Mg2+：9.6mg/L Na+：11.5mg/L HCO3-：170.8mg/L SO4 2-：43.2mg/L Cl-：10.65mg/L计算（1）阴阳离子组合成假想化合物的量；（2）各类硬度的数值。,作业：,1.火力发电厂水处理系统一般流程如何？2.什么是硬度？它的分类如何？它与碱度之间存在什么样的关系？通过这些关系你能判断水的性质吗？3.某水经分析结果如下：Ca2+为84mg/L，Mg2+为24mg/L，试计算水中硬度各为多少mmol/L、G和ppmCaCO3。,4.哪些物质在水中同时具有硬度和碱度？哪些物质在水中只有硬度没有碱度？哪些物质在水中只有碱度没有硬度？5.按下述分析结果计算水中含盐量、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度、总碱度和总硬度各为多少？（以mmol/L表示）Ca2+=61.1mg/L Mg2+=13.7mg/L Na=3.5mg/L HCO3219.6mg/L SO42=9.6mg/L Cl=17.7mg/L,
