神东电力公司超(超)临界机组培训教材(化学篇)

超（超）临界机组培训教材（化学分册）-1-神东电力公司超（超）临界机组培训教材编委会主任刘小奇副主任贾华强李荣徐建杰刘永平刘志强刘继禄委员张江亮刘赛曹培庆赵福全李明郭剑波崔怀亮朱叶卫刘锦星程新社编写人员主编崔怀亮副主编杨倩曹勇参编人员刘利军马书强王新平刘东辉李龙张伦张宏旭吕永兴张国龙超（超）临界机组培训教材（化学分册）-2-前言随着国民经济的飞速发展，对电力的需求日益增长。而我国电力工业发展主要以火力发电为主，到“十一五”末火力发电装机容量占到全国电力总装机的74%左右，但能耗高、环境污染严重成为了制约电力工业乃至国民经济发展的重要矛盾。因此，在2002年8月开始将“超超临界燃煤发电技术”的研究列为国家科技攻关计划的一个重点项目。2003年11月，上海汽轮机有限公司与华能签订了“863项目”的依托工程——我国第一个超超临界华能玉环4×1000MW汽轮机合同，从此我国百万超超临界机组的工程建设与应用拉开了大幕。据不完全统计，截止2012年5月底全国投运的1000MW机组已达49台，加上在建和即将投产的机组已超过了110台，超超临界机组的大发展，促进了我国电力工业技术装备制造水平，大型火力发电机组有了较快速的增长，“十二五”期间将成为我国超超临界机组大发展的时期。但是由于我国超（超）临界技术发展到目前仅仅只有十年的时间，还没有达到普及的程度，很大一部分技术尚处于发展初期，因此有关现场生产技术人员和技术管理人员对超（超）临界机组技术有着很迫切的需求，需要通过一些相关的书籍对超（超）临界机组发电技术进行了解和掌握，并对机组以后的生产实践提供帮助，为此，在公司领导的指示下，由人力资源部组织、教育培训中心具体负责实施，落实超（超）临界技术骨干培训班编写完成了本套《超（超）临界机组培训教材》，以适应公司超（超）临界发电项目的发展需要，满足广大生产技术人员的需求，帮助生产技术人员了解、掌握超（超）临界发电技术。本教材包括《汽机分册》、《锅炉分册》、《电气分册》、《热控分册》、《化学分册》、《环保分册》六个分册。全套教材由神东电力公司人力资源部组织、教育培训中心具体负责实施。本教材在编写过程中重点对1000MW超超临界发电机组工作原理、结构、安装、调试等方面的内容进行了叙述。本教材在编写过程中得到公司领导和人力资源部、教育培训中心领导及同事的支持和帮助，在此表示感谢。由于编者水平和收集的资料有限，教材中存在的谬误在所难免，恳请广大读者朋友给予批评指正。编者2012年5月超（超）临界机组培训教材（化学分册）-3-目录第一章水质概述......................................................-1-第一节天然水及其分类............................................-1-第二节电厂用水的类别及水质指标..................................-5-第二章水的预处理...................................................-14-第一节混凝沉淀.................................................-14-第二节过滤处理.................................................-17-第三章膜处理技术...................................................-21-第一节超滤.....................................................-21-第二节反渗透技术...............................................-26-第四章水的除盐处理.................................................-30-第一节离子交换树脂.............................................-30-第二节离子交换除盐.............................................-35-第三节除CO2器..................................................-44-第四节降低酸、碱耗的措施.......................................-45-第五节锅炉补给水的处理系统.....................................-48-第五章本厂补给水处理设备及系统.....................................-50-第六章凝结水处理...................................................-51-第一节凝结水的污染.............................................-51-第二节凝结水处理系统...........................................-53-第三节凝结水过滤...............................................-54-第四节凝结水高速混床...........................................-58-第五节凝结水混床系统及运行.....................................-60-第六节混床树脂的体外再生.......................................-64-第七章废水处理.....................................................-69-第一节天然水体与火力发电厂的废水和水质.........................-69-第二节火力发电厂的废水处理概述.................................-75-超（超）临界机组培训教材（化学分册）-4-第三节火力发电厂的废水处理技术.................................-78-第八章热力设备的腐蚀和防止.........................................-88-第一节热力设备运行时的耗氧腐蚀及防止...........................-88-第二节热力设备停用腐蚀和停用保护...............................-94-第三节热力设备的二氧化碳腐蚀及防止.............................-99-第四节热力设备酸碱腐蚀及防止..................................-101-第五节超超临界机组结垢、结盐特点..............................-106-第九章热力设备的化学清洗..........................................-107-第一节锅炉化学清洗的必要性....................................-107-第二节常用的清洗化学试剂......................................-108-第三节化学清洗的工艺条件......................................-111-第四节化学清洗的工艺及系统....................................-113-第五节化学清洗中的化学监督....................................-114-第十章1000MW超超临界机组水汽品质监督控制.........................-116-第一节超超临界条件下蒸汽的特性................................-116-第二节超超临界机组水汽控制质量标准............................-117-第三节超超临界机组加药处理系统................................-119-第四节超超临界机组水汽集中取样分析装置........................-121-第十一章制氢系统..................................................-125-第一节氢气性质................................................-125-第二节制氢原理................................................-126-第三节制氢装置及系统..........................................-133-超（超）临界机组培训教材（化学分册）-1-第一章水质概述第一节天然水及其分类1水源水是地面上分布最广的物质，几乎占据着地球表面的四分之三，构成了海洋、江河、湖泊以及积雪和冰川，此外，地层中还存在着大量的地下水，大气中也存在着相当数量的水蒸气。地面水主要来自雨水，地下水主要来自地面水，而雨水又来自地面水和地下水的蒸发。因此，水在自然界中是不断循环的。水分子（H2O）是由两个氢原子和一个氧原子组成，可是大自然中很纯的水是没有的，因为水是一种溶解能力很强的溶剂，能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多物质，此外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。水是工业部门不可缺少的物质，由于工业部门的不同，对水的质量的要求也不同，在火力发电厂中，由于对水的质量要求很高，因此对水需要净化处理。电厂用水的水源主要有两种，一种是地表水，另一种是地下水。地表水是指流动或静止在陆地表面的水，主要是指江河、湖泊和水库水。海水虽然属于地表水，但由于其特殊的水质，另作介绍。天然水中的杂质是多种多样的，这些杂质按照其颗粒大小可分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。悬浮物：颗粒直径约在10-4毫米以上的微粒，这类物质在水中是不稳定的，很容易除去。水发生浑浊现象，都是由此类物质造成的。胶体：颗粒直径约在10-6--10-4毫米之间的微粒，是许多分子和离子的集合体，有明显的表面活性，常常因吸附大量离子而带电，不易下沉。溶解物质：颗粒直径约在10-6毫米以下的微粒，大都为离子和一些溶解气体。呈离子状态的杂质主要有阳离子（钠离子Na+、钾离子K+、钙离子Ca2+、镁离子Mg2+）,阴离子（氯离子CI-、硫酸根SO42-、碳酸氢根HCO3-）。2水中的溶解物质2.1悬浮物的表示方法：悬浮物的量可以用重量方法来测定（将水中悬浮物过滤、烘干后称量），通常用透明度或浑浊度（浊度）来代替。溶解盐类的表示方法：（1）含盐量：表示水中所含盐类的总和。（2）蒸发残渣：表示水中不挥发物质的量。超（超）临界机组培训教材（化学分册）-2-（3）灼烧残渣：将蒸发残渣在800℃时灼烧而得。（4）电导率：表示水导电能力大小的指标。（5）硬度的表示方法：硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以及洗涤时容易消耗肥皂的一类物质。对于天然水来说，主要指钙、镁离子。硬度按照水中存在得阴离子情况，划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。（6）碱度和酸度：碱度表示水中所含能接受氢离子物质的总和。碱度表示方法可分为甲基橙碱度和酚酞碱度两种。酸度表示水中能与强碱起中和作用的物质的量。（7）有机物的表示方法：通常用耗氧量来表示。2.2溶解物质是指颗粒直径小于10-6mm的微粒，它们大都以离子或溶解气体状态存在于水中，现概述如下。（1）离子态杂质。天然水中含有的离子种类甚多，但在一般的情况下，它们总是一些常见的离子。天然水中离子态杂质来自水源流经地层时溶解的某些矿物质。例如石灰石（Ca