1、火力发电厂全过程的化学技术监督要点资料讲解火力发电厂全过程的化学技术监督火电厂能量传递和冷却的介质水；润滑和冷却的介质润滑油；绝缘和冷却的介质绝缘油；发电机的冷却介质机的内冷水和氢气；充气开关绝缘的介质六氟化硫。为保证火力发电厂安全经济运行，就必须保证其介质质量良好，这就是化学技术监督的主要内容。要采用能够适应电力生产发展的检测手段和科学的管理方法，及时发现和消除与化学技术监督有关的发供电设备的隐患。加强对水、汽、油、气和燃料的质量监督，及时研究并采取有效措施等，防止或减缓热力设备在基建、安装、调试和运行期间的腐蚀、结垢、积盐和油质劣化，及时发现变压器、互感器、开关等充油的电气设备潜在性故障，
2、提高发电设备安全经济性，延长发电设备使用寿命。化学技术监督出问题，已经不再是慢性病，结石、溃疡、硬化、局部坏死等严重威胁火电厂安全经济运行。所以说:“化学技术监督工作不落实，厂无宁日。”火力发电厂的技术监督: 化学技术监督、热工仪表技术监督、金属技术监督、绝缘技术监督、电气仪表技术监督、继电保护技术监督、节能技术监督、计量技术监督、能源质量技术监督。做好这些技术监督工作，火力发电厂才能安全、经济运行。热力发电是利用燃料的热能转变成机械能，再由机械能转变成电能。在能量转变过程中，水是能量转变过程中的重要介质。化学技术监督的作用:防止热力设备结垢、腐蚀和积盐，延长热力设备的使用寿命。基建过程中的化
3、学技术监督: 基建的前期以审核设计为核心；基建的后期以调试为关键。生产中的化学技术监督: 通过对介质的质量监督，了解介质有无危害设备的因素；通过对介质的质量监督，了解设备有无潜在的故障。统计汽水合格率；做好机炉大修化学检查记录。汽包锅炉的水、汽质量监督水、汽质量监督项目 1.蒸汽 便于检查蒸汽品质劣化的原因;可以判断饱和蒸汽中盐类在过热器中的沉积量.(1)含钠量因为蒸汽中的盐类主要是钠盐，可表征蒸汽含盐量的多少，故含钠量是蒸汽品质的指标之一，应给以监督。(2)含硅量蒸汽中的硅酸会沉积在汽轮机内，形成难溶于水的二氧化硅附着物，它对汽轮机运行的安全与经济性常有较大影响。因此含硅量也是蒸汽品质的指标
4、之一，应给以监督。 2.锅炉水为了防止炉内结垢、腐蚀和产生的蒸汽品质不良，必须对锅炉水水质进行监督。(1)磷酸根锅炉水中应维持有一定量的磷酸根，防止钙垢。(2)PH值锅炉水的PH值应不低于9，因为PH值低时，水对锅炉钢材的腐蚀性增强；锅炉水中磷酸根与钙离子的反应，只有在PH值足够高的条件下，才能生成容易排除的水渣；为了抑制锅炉水中硅酸盐的水解，减少硅酸在蒸汽中的溶解携带量。(3)含盐量(4)碱度3. 给水为了防止锅炉给水系统腐蚀、结垢，并且为了能在锅炉排污率不超标的前提下，保证锅炉水合格；锅炉减温水不能影响蒸汽品质，故对锅炉给水的水质必须进行监督。(1)硬度为了防止锅炉和给水系统中生成钙、鎂水
5、垢以及避免增加炉内磷酸盐处理的用药量和使锅炉水中产生过多水渣，所以应监督给水硬度。(2)油(3)溶解氧(4)联氨(5)PH值(6)总二氧化碳(7)全铁和全铜(8)含盐量、含硅量以及碱度一 水垢形成和防止及注意事项: 钙鎂水垢 成分、特佂及生成部位碳酸钙水a垢CaCO3) ; 硫酸钙水垢 CaS04 、CaS04 .2H20、2 CaS04 .H20; 硅酸钙水垢CaSIO3 、 5CaO.5SIO2.H2O 鎂垢 Mg（OH）2 Mg（PO4）2 碳酸盐水垢，容易在锅炉省煤器、加热器、给水管道、凝汽器以及换热器。硫酸钙和硅酸钙水垢，主要在热负荷较高的受热面上。钙鎂水垢形成原因水中钙、鎂盐类的离
6、子浓度乘积超过了浓度积，这些盐类从溶液中结晶析出并附着在受热面上。在锅炉和各种热交换器中，水中钙、鎂盐类的离子浓度积超过溶度积的原因1. 随着水温的升高，某些钙、鎂盐类在水中的溶解度下降。2. 在水不断受热被蒸发时，水中盐类逐渐被浓缩。3. 在水被加热和蒸发的过程中，水中某些钙、鎂盐类因发生化学反应，从易溶盐变成了难溶盐而析出。防止方法1. 彻底清除补给水中硬度。2. 保证凝汽器严密。3. 热电厂生产返回水合格才能回收。4. 控制好炉内处理和锅炉的连续排污。化学补给水的处理水质指标a. 悬浮物。b. 含盐量。c. 蒸发残渣。d. 灼烧残渣。e. 电导率。f. 硬度、碱度、酸度和耗氧量。水的预处
7、理地下水特征a. 矿物质含量高，含盐量高。b. 低价铁、锰高。c. 一般水质稳定。处理方法曝气除铁，锰砂滤过。地表水特征a. 悬浮物含量高。b. 含盐量较低。c. 胶体有机物含量较高。胶体的特征是其显示出明显的表面活性，因而表面带电。胶体是许多分子和离子的集合体，直径10-6-10-4mm。是难溶物自水中溶液中析出形成。许多分子集合起来，集合一定量的分子后，形成了物资的表面，便具有了吸附能力，而吸附溶液中许多离子。或表面上分子的电离而产生许多离子，成了带电性的微粒，这种微粒属于胶体。胶体不易沉降原因a. 同类胶体有同性电荷，彼此之间存在着电性斥力，相遇时相互排斥，因而他们不易磁撞和粘合。b.
8、是其表面有一层水分子紧紧地包围着，称为水化层，它阻碍了胶体颗粒之间接触。处理方法混凝，沉淀，滤过。混凝物理化学作用a. 吸附作用。b. 中和作用。c. 表面接触作用。d. 网埔作用。水的滤过原理a. 机械筛分。b. 接触凝聚。滤料的性能a. 化学稳定性。b. 机械强度。c. 粒度。影响过滤的因素a. 滤速。b. 反洗。c. 水流的均匀性。化学除盐方式及原理(一).离子交换除盐 阳离子交换树脂吸附水中的阳离子，置换出氢离子，氢离子和水中的阴离子形成相应的酸。碳酸很不稳定，分解成水和CO2，用除碳器将CO2除掉；这种酸性水进入阴床，阴离子交换树脂吸附水中阴离子，置换出氢氧根离子。氢离子和氢氧根离子
9、结合成水。离子交换树脂苯乙烯系离子交换树脂a. 苯乙烯系磺酸型阳离子交换树脂 。b. 苯乙烯系阴离子交换树脂。丙烯酸系离子交换树脂a. 丙烯酸系羧酸型弱酸性阳离子交换树脂 。b. 丙烯酸系弱碱性阴离子交换树脂。离子交换原理a. 交换作用。b. 压缩作用。离子交换树脂的化学性能a. 离子交换反应的可逆性。b. 酸、碱性。c. 中和与水解。d. 离子交换树脂的选择性。e. 交换容量。固定床离子交换器的逆流再生优点a. 交换器底部交换剂交换彻底，出水质量好。b. 可排除空气。固定床离子交换器的逆流再生注意事项a. 树脂不能乱层。b. 防止中排损坏，中排向下变形、向上变形、中排折断。影响离子交换的因素
10、a. 进水含盐量。b. 树脂层的高度。c. 失效终点的控制。d. 进水的PH值。e. 水温。f. 流速。g. 树脂老化的程度。h. 树脂的再生程度。影响树脂的再生程度因素a. 再生方式。b. 再生剂的用量。c. 再生液的浓度。d. 再生液的流速。e. 再生液的温度。f. 再生剂的种类和纯度。提高离子交换除盐经济性的措施 用酸量a.酸耗=- g/mol阳总周期成水量用碱量 b.碱耗=- g/mol c.阴总周期成水量 单台树脂体积树脂工作交换容量再生剂质量再生剂用量为理论量倍数再生剂用量=- 1000 Kg 一级阳离子交换容量1000mol/m3一级阴离子交换容量300mol/m3阳离子再生剂用
11、量为理论量倍数可取1.2阴离子再生剂用量为理论量倍数可取1.4d.阴离子再生时，提高再生液温度；再生出期再生液浓度0.8-1%，对除硅效果较好。注意事项a. 阴离子不能接触生水。b. 有机物污染阴树脂。c. 阳床漏钠影响阴床出水质量。d. 阴树脂除硅特性。循环水添加阻垢缓蚀剂的作用: a.分散作用b.络合作用c.絮凝作用 (二).反渗透 如果将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，则淡水中的水会穿过半透膜至盐水一侧，这种现象叫渗透。如果在浓水侧外加一个比渗透压更高的压力，则可以将盐水中的纯水挤出来，既变成盐水中的水向纯水中渗透。这样，其渗透方向和自然渗透相反，这就是反渗透的原理
12、。反渗透膜的基本性能 a. 透水率。b. 透盐率和脱盐率。c. 膜压密效应。d. 抗水解性。e. 抗氧化性。f. 耐温性。g. 机械强度。 H. 抗微生物污染能力。i. 选择透过性。反渗透系统及其基本流程给水前处理装置(调节去浊度、阻垢、灭菌及PH值、温度) 保安滤过器高压泵反渗透装置后处理装置(除碳器、深度除盐。) 除盐水a.一级流程b.一级多段流程c.二级流程反渗透中级是指水通过反渗透处理的次数，当进水一次通过膜，就称为一级处理，一级处理出水再经过膜处理一次，就称为二级处理。一级处理的出水需用水箱收集后用泵升压才能进入二级反渗透，二级反渗透的浓水由于水质很好，可以回收进入一级给水，以提高水
13、回收率，减少水的浪费。反渗透中的多段处理是提高水回收率的有效手段，一段反渗透处理的浓水再经过一次反渗透，就是第二段反渗透处理。反渗透系统主要性能参数a. 产生量。b. 水回收率。c. 浓缩倍率。d. 脱盐率。反渗透给水前处理的目的a. 彻底去除进水中悬浮物及胶体。b. PH值的控制。c. 给水温度的控制。d. 防止微生物和氧化性物质的破坏。e. 防止垢的析出。f. 保证反渗透给水的一定压力。反渗透给水前处理的方式a. 二次混凝或曝气除铁。b. 细沙或锰砂过滤。c. 微滤。d. 超滤。e. 钠滤注意事项a. 水的预处理。b. 进水的pH值。c. 操作压力。d. 温度。e. 浓度极化。f. 除盐能
14、力。钠滤(NF)是介于反渗透和超滤之间，又一种分子级的膜分离技术。纳滤也属于压力驱动型膜过程，操作压力通常为0.5-1.0Mpa,一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa。是20世纪80年代继RO复合膜之后开发出来的，早期被称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”。它适合于分离相对分子质量150-200以上、分子大小为1nm的溶解组分，故被命名为“钠滤，该膜称之为”“钠滤膜”。微滤(MF)、超滤(UF)同属压力驱动型膜工艺系列，就其分离范围(即要被分离的微粒或分子的大小)它填充了RO、NF与普通过滤之间的空隙。微滤所分离的组分直径为0.03-15m,主要去除微粒、亚微粒和细粒物质。超滤孔径范围1nm0
15、.05m。膜分离设备的运行、维护与检修.运行条件a. 流速。b. 操作压力与压力降c. 温度d. 回收率与浓水排放量.清洗条件a.运行周期b.压力控制c清洗流速d.清洗时间e.清洗液温度f.清洗剂浓度g清洗方式.故障与处理a.透水通量下降b.膜压差增大c.水质变差反渗透设备的运行与维护1.反渗透系统的启动和投运.反渗透系统启动前准备工作系统启动前，检查系统设备是否已处于完好备用状态，检查水、电、气(包含工艺及仪表两部分)是否通畅，排水系统是否畅通，并检查以下项目:a.MCC柜合闸上电。b.现场各控制柜已上电，可正常使用。c.各种仪表已经校验准确，有足够药品并投入使用。d.仪用空气系统正常。e.
16、现场各气动阀门控制箱气源压力调节至0.40.6Mpa。f.超滤系统试运完毕，具备投运条件。g.超滤水箱液位不低于23.h.加药装置药液已配制好。如阻垢剂(10%工作液)、还原剂（10%NaHSO3工作液）、碱(10%NaOH) 、酸(31%Hcl)。i.预脱盐水箱液位不超过2/3,进出水阀门已开启。j. 反渗透给水泵、反渗透高压泵、反渗透清洗水泵已送电并处于备用状态，进出水阀门已开启。.反渗透保安过滤器出口手动门已开启。. 阻垢剂、还原剂、碱加药门已开启。. 阻垢剂、还原剂、碱计量箱出口门已开启。. 阻垢剂计量泵、还原剂计量泵、碱计量泵已送电并处于备用状态，进出口阀门已开启。.反渗透设备操作及
17、运行反渗透装置的控制 它包括反渗透给水泵的启停/保护、反渗透装置的启停、冲洗过程的控制等。a.系统运行方式分为远程(自动)和就地(手动)两种方式。当将反渗透装置运行选择开关置于“远程”位置，且高压泵及冲洗泵置于“远程”位置时，可根据远程上位机指令来自动控制反渗透装置的运行。当将反渗透装置运行选择开关置于“就地”位置，通过操作就地控制盘上的按钮实现阀门的开/关、泵的启/停。b.在高压泵的出、入口都设有压力开关，当泵入口压力低于设定值0.05Mpa时低压报警，延时60s后不能恢复到大于0.05Mpa，此时高压泵连锁保护动作，自动停高压泵，停止反渗透装置，至备用状态等待恢复，自动进行低压冲洗至备用状
18、态。c.在反渗透装置的出水侧设立电导率报警，当出水侧电导率高于20S/cm时，系统报警。当出水侧电导率高于50S/cm时，自动开启淡水排放阀。延时300s后，电导率不能恢复到20S/cm以下，系统停运，自动进行低压冲洗至系统备用状态。d.在反渗透装置的进水母管上装设了温度计，当进水温度超过35OC 时，通过上位机控制，自动停止高压泵的运行，以保护反渗透膜元件。e.阻垢剂液位低时产生连锁动作,由远程上位机发出停止反渗透装置运行的指令,待加药液位达到工作液位后,可通过就地或远程上机启动反渗透装置运行.f.阻垢剂加压计量泵的控制与高压泵连锁，加药量的调节按进水流量调节。g.碱及还原剂加药装置溶液箱设
19、有液位开关装置，通过上位机监控溶液箱液位，低液位时，自动提示加药。加碱及还原剂加药装置的启动，需根据水质情况进行软手操。 h.反渗透装置设有自动冲洗功能，当反渗透装置开始运行或停止时都将执行自动冲洗程序。当反渗透开始运行时，自动开启浓水排放阀、产水排放阀及低压冲洗阀，启动反冲洗水泵，冲洗一段时间(由程序设定，一般可设置15min)后关闭反冲洗水泵、浓水排放阀、产水排放阀及低压冲洗阀，反渗透装置转为备用状态。 i.对系统内所有机电设备(反渗透冲洗系统除外)工作状态进行监控并设故障报警。 j.所有设备开启顺序应按工艺流程进行,关停顺序则相反.运行前的准备a.确认安装是否正确，确认设备及相连管道试压
20、合格，开启出水管道排放阀门，关闭出水阀。b.开启进水阀利用进水将设备及相连管道冲洗干净。c.关闭进水阀，开启顶部排气阀(自动)，对设备进行放水。d.关闭出水管道排放阀门，缓慢开启进水阀，水量不宜太大。e.待排气阀中的水冒出后，关闭排气阀，关闭进水阀设备既处于备用状态。.运行开启出水阀,然后开启进水阀,启动反渗透给水泵、碱加药泵、阻垢剂加药泵、还原剂加药泵，经一定时间后(由系统设定)启动变频高压泵，系统设备既运行。系统投运后，监测有关指标。进水:余氯量、SDI、氧化还原电位、电导率、流量、压力、段间压力、段间压差、水温、PH值等。浓水:压力、流量等。2.反渗透系统停运.停运的确定当遇到下列情况之
21、一时,应停止运行反渗透系统:.RO膜进水水质不合格；.保安过滤器不能正常运行；.反渗透前处理系统发生了在短时间内不能排除的故障；.除盐设备不能正常运行或需要停运；.指令停运,如检修停运,清洗停运等。.停运步骤.停运变频高压泵，停运反渗透给水泵、碱加药泵、阻垢剂加药泵、还原剂加药泵。.关闭反渗透系统所有阀，如进水阀、淡水出水阀、浓水排放阀，以保持膜组件有足够的水保养。3.反渗透系统的清洗一般认为膜过程中出现以下情况中任一种,建议进行清洗:.当进水参数一定时，透过液电导率明显增加；.进水温度一定，高压泵出口压力增加8-10%；.进水的流速和温度一定时，RO装置的进出口压差增加25-50%；.在恶劣
22、进水条件下运行3个月，在正常进水条件下运行6个月需进行常规清洗。此外，在RO系统停运时，必须定期对膜运行清洗，既不能使RO膜变干又要防止微生物的繁殖生长。膜的清洗方法可分三类:物理、化学、物理-化学法。三种清洗方法中，化学清洗在RO膜的清洗中使用最广泛，化学清洗的效果取决许多因素，如清洗液的PH值、温度、流速和循环时间。清洗配方膜污染物种类首选化学清洗剂清洗条件备选化学清洗液无机盐垢0.2%HCL溶液PH值:1-2温度380C2.0%柠檬酸(最好侵泡过液)，1.0%Na2S2O4；0.5%磷酸；不溶解于酸的水(CaF、BaSO4、SrSO4、CaSO4)0.1%NaOH+1.0%Na4EDTA
23、溶液PH值:11-12温度300CSHMP浓度1%六聚偏磷酸钠盐无机胶体(如淤泥)0.1%NaOH+0.025%Na-SDS(十二烷基笨磺酸钠)PH值:11-12温度300C硅垢0.1%NaOH+0.025%Na-SDS(十二烷基笨磺酸钠)PH值:11-12温度300C0.1%NaOH+1.0%Na4EDTA溶液金属氧化物1.0%Na2S2O4温度350C0.5%磷酸；2.0%柠檬酸微生物0.1%NaOH+0.025%Na-SDS(十二烷基笨磺酸钠)PH值:11-12温度300C0.1%NaOH+1.0%Na4EDTA溶液有机物0.1%NaOH+0.025%Na-SDS(十二烷基笨磺酸钠)通常
24、作为第一步清洗PH值:11-12温度300C0.2%HCl溶液通常作为碱洗后的第二步清洗。注:1.上述百分数均为有效成分的质量百分比。2.对于细菌污染物采用消毒和清洗剂清洗是最有效的。首先进行消毒，然后进行清洗剂去污处理。4.反渗透系统停用保护.短期保护短期保护方法适用于那些停止运行5-30天以下的反渗透系统。此时反渗透元件安装在RO系统的压力容器内，保护操作的具体步骤如下。.系统用给水冲洗反渗透系统,同时注意将气体从系统中完全排除。.将压力容器及相关管路充满水后，关闭相关阀门，防止气体进入系统。.每1-3天按上述方法低压冲洗一次，防止微生物滋生。.长期停运保护适用于停止运行30天以上，膜元件
25、仍安装在压力容器中的反渗透系统。保护操作的具体步骤如下。.用进水或淡水清洗中的膜元件。. 用反渗透产水配制杀菌液，并用杀菌液冲洗反渗透系统。.用杀菌液充满反渗透系统后，关闭相关阀门使杀菌液保留于系统中，此时应确认系统完全不漏。.如系统温度低于27OC,应每隔30天用新的杀菌液进行上面两个步骤的操作；如系统温度高于27OC,则应每隔15天更换一次保护液(杀菌液)。.在反渗透系统重新投入使用前，用低压水冲洗系统1h,然后用高压水冲洗系统5-10min,无论低压冲洗还是高压冲洗时，系统的产水排放阀均应全部开启。在恢复系统正常操作前，应检查并确认产品水中不含任何杀菌剂。(三).电渗析 将离子交换树脂制
26、成膜状，将阳膜和阴膜做成电解槽的隔膜，在膜两侧加两个电极，通直流电，令离子发生有规则的迁移，这就是电渗析过程。注意事项a. 因电阻增大而增加电耗。b. 淡水室内的水发生电离作用。c. 引起膜上结垢。锅炉水的磷酸盐处理的作用 防止产生钙垢。 10Ca2+6PO43+2OHCa10(OH)2(PO4)6生成的碱式磷酸钙是一种松软的水渣，易通过锅炉连续排污排掉。 调节炉水PH值。锅炉水中的PO4太多的危害1.增加锅炉水的含盐量，影响蒸汽品质。2.有生成磷酸鎂的可能。3.若锅炉水含铁量较大时，有生成磷酸盐铁垢的可能。4.容易在高压锅炉中发生磷酸三钠的(隐藏)现象。硅酸盐水垢成分、特佂及生成部位铝、铁的
27、硅酸化合物，锥辉石Na20.Fe2.4SI02 方沸石Na20.AI203.4SI02.2H20钠沸石Na20.AI203.3SI02.2H20黝方石4Na20.3AI203.6SI02.SO3这些复杂的硅酸盐水垢，有的多孔，有的很坚硬、致密，常常均整地覆盖在热负荷很高或水循环不良的炉管内壁上。形成原因锅炉给水中铝、铁和硅的化合物含量较高，是在热负荷很高的炉管内形成硅酸盐水垢的主要原因。防止方法保证锅炉给水质量；加强锅炉连续排污管理。3Mg+2SIO3+2OH+H2O3Mgo.2SIO2.2H2O生成的蛇纹石呈水渣形态，易随锅炉水的排污排掉。二给水系统金属腐蚀及其防止1 溶解氧腐蚀(1)原理铁
28、受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀，铁和氧形成两个电极，组成腐蚀电池。铁的电极电位总是比氧的电极电位低，所以在铁氧腐蚀电池中，铁是阳极，遭到腐蚀。FeFe2+2e氧为阴极，进行还原。 O2+2H2O+4e4OH溶解氧起阴极去极化作用，是引起铁腐蚀的因素。称氧去极化腐蚀，简称氧腐蚀。铁受到溶解氧腐蚀后产生Fe2,它在水中进行二次过程。 Fe2+2OHFe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 4Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O （2）腐蚀特征表面形成许多小型鼓包，其直径自1毫米至20、30毫米不等，为溃疡腐蚀。鼓包表面的颜色由黄褐色到砖红色不等，次层是黑
29、色粉末状物。清除腐蚀产物，会出现因腐蚀而造成的陷坑。(3)腐蚀部位给水管道和省煤器。（4）防止方法热力除氧和化学除氧热力除氧原则从气体溶解定侓(亨利定律)可知，任何气体在水中的溶解度与气体在气水界面上的分压力成正比例。化学除氧联氨N2H4、乙醛肟C2H5NO及DY-A型停炉防腐保护剂。2游离二氧化碳的腐蚀(1)原理当水中有游离CO2存在时，水呈酸性反应，CO2+H2OH+HCO3 水中含有酸性物质而引起的氢去极化腐蚀。阳极反应 FeFe2+2e 阴极反应 2H+2eH2（2）腐蚀特征腐蚀产物是易溶的，使金属均匀地变薄。(3)腐蚀部位给水管道（4）防止方法给水氨处理NH3+H2ONH4OH NH4OH+H2CO3NH4HCO3+H2ONH4OH+NH4HCO3（NH4）2CO3+H2O三汽包锅炉的蒸汽污染、积盐及其防止饱和蒸汽污染的原因 1.蒸汽带水影响蒸汽带水的因素a. 汽包中水滴的形成与带出。b. 锅炉压力对蒸汽带水的影响。c. 锅炉结构特点对蒸汽带水的影响。d. 锅炉的运行工况对蒸汽带水的影响。e. 锅炉水含盐量对蒸汽带水的影响。2.蒸汽溶盐a. 饱和蒸汽溶解物资的能力。b. 饱和蒸汽溶解携带的特点。c. 饱和蒸汽对硅酸的溶解携带。蒸汽流程中的盐类沉积物
