化水总完整ppt课件

4/28/2020,.,1,山东丽村热电有限公司,4/28/2020,.,2,水处理与化验,系统流程及原水基本知识水的预处理普通过滤器反渗透系统离子交换除盐热力设备化学监督与清洗水汽质量标准废水处理循环水处理泵类规范化验室部分,4/28/2020,.,3,系统流程及原水基本知识,4/28/2020,.,4,山东丽村补给水系统图,4/28/2020,.,5,工艺流程,4/28/2020,.,6,山东丽村补给水工艺流程,原水（黄河水）双吸泵（混流泵）机械搅拌澄清池无阀滤池清水箱一次水泵原水泵热交换器（凝汽器）卧式多介质过滤器卧式活性炭过滤器微孔过滤器高压泵反渗透中间水箱中间水泵混床除盐水箱除盐水泵主厂房（除氧器）,4/28/2020,.,7,水在热力发电厂中的作用,1、传递能量水在锅炉中吸收热量变为蒸汽，导入汽轮机，热能变为机械能，带动发电机，将机械能转化为电能。2.冷却介质汽轮机中做过功的蒸汽，由（循环）冷却水通过换热设备（凝汽器）带走热量，冷凝成为水，送入锅炉循环使用。,4/28/2020,.,8,凝汽式发电厂水汽循环系统主要流程,1-锅炉；2-汽轮机；3-发电机；4-凝汽器；5-凝结水泵；6-低压加热器；7-除氧器；8-给水泵；9-高压加热器；10-汽轮机抽汽管；11-循环水泵,4/28/2020,.,9,热电厂水汽循环系统主要流程,1-锅炉；2-汽轮机；3-发电机；4-凝汽器；5-凝结水泵；6-循环水泵；7-低压加热器；8-除氧器；9-给水泵；10-高压加热器；11-水处理设备；12-返回凝结水箱；13-返回水泵,4/28/2020,.,10,电厂用水水源及水质特点,目前电厂用水水源主要有两种：地表水和地下水。另外，中水也正逐渐成为电厂用水的另一种水源1、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、水库和海洋的水。（1）江河水：江河水流域面积广阔，又是敞开流动的水体，所以水质易受自然条件影响，是水源中最为活跃的部分。这种水的化学组分具有多样性与易变性。通常江河水中悬浮物和胶体杂质含量较多，浊度高于地下水。江河水的含盐量及硬度较低，其含盐量一般为50-500mg/L，硬度一般为1.0-8.0mmol/L，是电厂用水最合适的水源。江河水最大的缺点是易受工业废水、生活污水及其他各种人为的污染。,4/28/2020,.,11,（2）湖泊及水库水：湖泊及水库水主要由江河水和降水补给，水质与江河水类似。但由于水的流动性小，储存时间长，经过长期自然沉淀，因此浊度较低。湖泊及水库水一般含藻类较多，使水产生色、嗅、味。因为进出水交替缓慢，停留时间比江河水长，所以当含有较多的氮与磷时，就会使水富营养化。又由于水的不断蒸发，故含盐量往往比江河水高。按其含盐量分，湖泊有淡水湖、微咸水湖和咸水湖，前两种可作为电厂用水的水源。,4/28/2020,.,12,（3）大气水：大气水是指自然界的雨水和雪水，也称降水，它是通过水的蒸发和凝结过程而形成的天然水，所以比较洁净。但是这种水中仍有少量的杂质，这是由于它们在从空中降至地面的过程中，受到大气的污染。大气水的含盐量一般不大于40-50mg/L，硬度一般不大于0.07-0.1mmol/L。这种水的纯度虽然高，但是由于很难收集，加之它的量决定于气候条件，所以不能用作电厂用水的水源。大气水是江河水的主要来源。,4/28/2020,.,13,（4）海水：由于海水长年的蒸发浓缩作用，所以其显著的特点是含盐量高，在35g/L左右。其中以氯化钠的含量为最高，约占含盐量的89%。虽然海水属于地表水，但由于其含盐量高，必须经过淡化处理才能应用，未经过淡化处理的海水主要限于用来冷却换热设备。,4/28/2020,.,14,2、地下水存在于地球表面以下土壤和岩层中的水称为地下水。地下水是由雨水和地表水经过地层的渗流而形成的。水在地层渗透过程中，通过土壤和砂砾的过滤作用，悬浮物和胶体已基本或大部分去除，所以地下水浊度普遍较低。又由于地下水流经岩层时，溶解了各种可溶性物质，因而水中含盐量通常高于地表水。地下水的含盐量一般在100-5000mg/L之间，硬度通常在2-10mmol/L。地下水受外界影响小，水质比较稳定，是电厂用水的主要水源之一。,4/28/2020,.,15,3、中水中水主要是指城市污水和生活污水经过处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，也称其为再生水。中水回用的水质首先要满足卫生要求，主要指标有细菌总数、大肠杆菌群数、余氯量、悬浮物、生化需氧量和化学耗氧量；其次要满足感观要求，其衡量指标有色度、浊度、臭味等；此外，还要求水质不会引起设备管道的严重腐蚀和结垢，主要指标有PH值、浊度、溶解性物质和蒸发残渣等。中水是水资源有效利用的一种形式。在火力发电厂中，中水主要用于工业冷却水的补充水，以及消防、绿化、道路清洁、冲厕等用水。,4/28/2020,.,16,热力发电厂的汽水损失,锅炉部分：锅炉的排污放水，安全门和过热蒸汽放汽门的向外排汽，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。汽轮机机组：汽轮机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。各种水箱：各种水箱（如疏水箱）有溢流和热水的蒸发等损失。管道系统：各管道系统法兰盘连接处不严密和阀门泄漏等原因，也会造成汽水损失。厂内生活用汽，化学分析采样的流失。热用户损失。,4/28/2020,.,17,水的名称,原水原水是指未经任何处理的天然水（如江河、湖、地下水等等），它是热力发电厂中各种用水的来源。锅炉补给水原水经过各种方法净化处理后，用来补充热力发电厂汽水损失的水。按净化处理的方法不同，分为软化水、蒸馏水和除盐水等。凝结水在汽轮机中作功后的蒸汽经冷凝而成的水。疏水各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽冷凝水。返回水热电厂向热用户供热后，回收的蒸汽冷凝水，有热网加热器冷凝水和生产返回冷凝水之分。给水送往锅炉的水称为给水。凝汽式发电厂的给水，主要由凝结水、补给水和各种疏水组成。热电厂的给水组成中，还包括返回水。锅炉水在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水，称为锅炉水，习惯上简称炉水。冷却水用作冷却介质的水称为冷却水。在电厂中，它主要是指通过凝汽器用以冷却汽轮机排汽的水。,4/28/2020,.,18,汽水品质不良的危害,1、热力设备结垢：容易发生管道局部变形、产生鼓包，甚至引起爆管；大大降低发电厂的经济性。2、热力系统腐蚀：缩短设备本身的使用寿命；加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，结成的垢又会加剧锅炉炉管的腐蚀，此种恶性循环，会迅速导致爆管事故；严重影响汽轮机的安全、经济运行。3、过热器和汽轮机积盐：引起过热器金属管壁过热甚至爆管；降低汽轮机的出力和效率；积盐严重时会造成汽轮机推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。,4/28/2020,.,19,4/28/2020,.,20,4/28/2020,.,21,4/28/2020,.,22,4/28/2020,.,23,水处理工作者主持参与的工作,净化原水，制备热力系统所需质量的补给水。它包括除去天然水中的悬浮物和胶体状态杂质的澄清、过滤等处理；除去水中溶解的钙、镁离子的软化处理；或除去水中全部溶解盐类的除盐处理。这些制备补给水的处理，通常称为炉外水处理。对给水进行除氧、加药等处理。对汽包锅炉进行锅炉水的加药处理和排污，这些工作称为锅内水处理。对直流锅炉机组或某些亚临界压力、汽包锅炉机组进行凝结水的净化处理。在热电厂中，对生产返回水进行除油、除铁等净化处理。对冷却水进行防垢、队腐和防止有机附着物等处理。对热力系统各部分的汽水质量进行监督。化学清洗热力设备以及机炉停运期间的保养工作。,4/28/2020,.,24,天然水中的杂质,悬浮物（泥砂、粘土）：颗粒粒径10-4mm以上，这类杂质在水中不稳定，很容易除去。胶体（腐殖质、蛋白质、细菌、真菌）:颗粒粒径10-410-6mm之间，是许多分子和离子的集合体。溶解物质：颗粒直径不大于106mm。呈离子状态的杂质：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CL-、SO42-；溶解气体：O2、CO2水的净化就是根据用户的不同要求对原水中的各种杂质进行不同程度的处理，整个水处理系统的设置也需要“量体裁衣”。,4/28/2020,.,25,水质指标,4/28/2020,.,26,常用水质指标的概念,浊度：大致可以表征悬浮物的多少。电导率：指示水导电能力大小的指标。硬度：用来表示水中某些容易形成的垢类以及洗涤时容易消耗肥皂的一类物质。碱度：表示水中含OH-、CO32、HCO3-量及其他一些弱酸盐类量的总和。酸度：指水中含有能与强碱（如NaOH、KOH等）起中和作用的物质的量。,4/28/2020,.,27,天然水的分类,按含盐量分类1、低含盐量水（200mg/L以下）2、中等含盐量水（200-500mg/L）3、较高含盐量水（500-1000mg/L）4、高含盐量水（1000mg/L以上）,按硬度分类（1/2Me2+）1、极软水（1mmol/L以下）2、软水（1-3mmol/L）3、中等硬度水（3-6mmol/L）4、硬水（6-9mmol/L）5、极硬水（9mmol/L以上）,按水处理工艺学分类A碱性水：特征是碱度大于硬度。B非碱性水：特征是硬度大于碱度。,4/28/2020,.,28,水的预处理,4/28/2020,.,29,预处理的目的,原水的预处理包括水的沉淀处理和过滤处理。混凝处理目的：除去水中的悬浮物和胶体。如果不首先除去，则会引起管道堵塞、泵与测量装置擦伤、各种配件磨损，以致影响到后阶段水处理工艺中离子交换器的正常运行，例如使其交换容量降低，有时还会使出水水质变坏。当有铁、铝化合物的胶体进入锅炉时，会引起锅炉内部结垢；如有有机物的胶体进入锅炉，易使炉水起泡从而使蒸汽品质恶化。,4/28/2020,.,30,胶体,胶体是指颗粒直径大约为1100nm之间的微粒，主要是铁、铝、硅的化合物的无机胶体以及动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等的有机胶体，它们往往是许多分子或离子的集合体。天然水中的悬浮物和胶体对光有散射反应，是造成水浑浊的原因，所以它们是各种用水处理首先清除的对象。悬浮物和胶体的处理方法是混凝、沉淀和过滤。,4/28/2020,.,31,胶体的稳定性,布朗运动使胶体微粒在水中作无规则高速运动，并趋于均匀分散状态。胶体带有相同的电量，相互有静电斥力，电量愈大，斥力愈大，胶体之间难以聚成大颗粒下沉，而处于微小颗粒稳定分散于水中。天然水中胶体一般带有负电性。水分子定向地被吸附在胶体周围，形成一层水膜，阻止胶体微粒间的黏合，使胶体保持微粒状态在水中悬浮。,4/28/2020,.,32,水的混凝处理的原理,投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。混凝处理的过程一般包括两个阶段：第一个阶段是胶体脱稳，指混凝剂与水混合发生化学反应，形成带正电胶体与水中带负电胶体微粒产生电性中和，而使胶体失去稳定性的过程；第二个阶段是凝聚，指脱稳后的胶体微粒聚合成大颗粒絮凝物的过程,4/28/2020,.,33,混凝剂,铝盐铁盐铁、铝盐无机高分子混凝剂聚合铝和聚合铁镁盐电混凝混凝辅助剂,4/28/2020,.,34,常用混凝剂的特点,碱式氯化铝/聚铝（PAC）Aln(OH)mCl3n-m(通式)特点：适用范围广。低浊度水、高浊度水、有色水和某些工业废水等；用量少；操作容易，一般PH值为7-8都可取得良好的效果，低温时效果仍稳定；形成凝絮快；加药过多也没有害处。聚合硫酸铁（PFS）Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m（通式）特点：适用于有机物含量较高的原水或有机废水的处理，pH适用范围4.510净化效率高，形成的矾花大而致密，沉降速度快缺点是投加量较大时处理后水的pH值低于6，如过滤效果不好则水中铁含量有所升高。,4/28/2020,.,35,有机高子分絮凝剂类别,阳离子型：聚二丙烯二甲基胺（PDADMA）阴离子型：聚丙烯酸（PAA）、水解聚丙烯酰胺（HPAM）聚丙烯酰胺（PAM）,4/28/2020,.,36,聚丙烯酰胺（PAM）,水溶性的聚合物，分子呈链状或树枝状，其主要作用有：离子性作用，即利用离子性基团进行电性中和，起絮凝作用；利用高分子聚合物的链状结构，借助吸附架桥起凝聚作用。,4/28/2020,.,37,4/28/2020,.,38,影响混凝效果的主要因素,影响混凝效果的因素很多，因为它包括有电离、水解、形成胶体、吸附和聚沉等许多过程，任何一种干扰这些过程的工作条件都会反映到混凝效果上。以铝盐为混凝剂为例，主要因素有：水的PH值混凝剂的用量水温水和混凝剂的混合速度水中杂质接触介质。,4/28/2020,.,39,水温,高价金属盐类的混凝剂，其水解反应是吸热反应，水温低时，混凝剂水解比较困难，不利于胶体的脱稳，所形成的絮凝物结构疏松，含水量多，颗粒细小。另外水温低时，水的黏度大，水流剪切力大，絮凝物不易长大，沉降速度慢。采用生水加热器对来水进行加热、增加投药量、选择合适的混凝剂都可以改善混凝处理效果。铝盐：2030，相比之下，铁盐混凝剂受温度的影响较小，针对低温水处理效果较好。,4/28/2020,.,40,水的pH值和碱度,混凝剂的水解过程是一个不断放出H离子的过程，会改变水的pH值和碱度。所以，原水的pH值和碱度直接影响到混凝剂不同形态的水解中间产物，从而影响絮凝反应的效果。各种混凝剂都有一定的pH适应范围。天然水体的混凝处理中，却很少有投加碱性或酸性药剂调节pH值。,4/28/2020,.,41,接触介质,在水中保持一定数量的泥渣层，可明显提高混凝处理的效果。在这里泥渣起接触介质的作用，即在其表面上起着吸附、催化以及泥渣颗粒作为结晶核心等作用。,水的浊度,原水浊度小于50FTU时，浊度越低越难处理。当原水浊度小于20FTU时，为了保证混凝效果，通常采用加入粘土增浊、泥渣循环、加入絮凝剂助凝等方法；,4/28/2020,.,42,混凝剂剂量,混凝剂剂量是影响混凝效果的重要因素。加药量不足，未起到使胶体脱稳、凝聚的作用，出水浊度较高；加药量过大，会生成大量难溶的氢氧化物絮状沉淀，通过吸附、网捕等作用，会使出水浊度大大降低，但经济性不好。对于不同的原水水质，需通过烧杯试验确定最佳混凝剂剂量。,4/28/2020,.,43,混凝试验,混凝过程是一个比较复杂的物理化学过程，影响混凝效果的因素很多。对某一具体水质或水处理工艺流程，通常根据混凝剂的特性及具体情况，先决定采用哪一种混凝剂，然后通过模拟试验来确定最优混凝条件。模拟试验的内容一般只需确定最优加药量和pH值。在电厂补给水预处理中，往往用出水残留浊度和有机物的去除率判断混凝效果。,4/28/2020,.,44,沉淀处理设备,沉淀池：运行时池中不带悬浮泥渣层的设备。常用的有平流式（卧式）沉淀池、斜管和斜板式沉淀池。澄清池：运行时带泥渣层的设备。常用的有泥渣悬浮式澄清池、泥渣循环式澄清池。,4/28/2020,.,45,4/28/2020,.,46,机械搅拌澄清池,4/28/2020,.,47,机械搅拌澄清池的结构原理,机械搅拌澄清池又叫作加速澄清池。它通常是由钢筋混凝土构成的，横断面呈圆形，内部有搅拌装置和各种导流隔墙。其运行流程如下：原水由进水管1进入截面为三角形的环形进水槽2，通过槽下面的出水孔或缝隙，均匀地流入澄清池的第一反应室（又称混合室）3，在这里由于搅拌器上叶片的搅动，进水和大量回流泥渣混合均匀；第一反应室中夹带有泥渣的水流被搅拌器上的涡轮提升到第二反应室4，在这里进行凝絮长大的过程；然后，水流经设在第二反应室上部四周的导流室5（消除水流的紊动），进入分离室6；在分离室中，由于其截面较大，故水流速度很慢，泥渣和水可分离，分离出的水流入集水槽7；集水槽安置在澄清池上部的出水处，以便均匀地集取清水。至于加药，当用作混凝处理时，混凝剂可直接加至进水管中，也可加在水泵吸水管或配水槽中，这可根据具体运行效果而定。当用混凝剂和石灰处理时，石灰可加至进不槽中，混凝剂可加至第一反应室中。,4/28/2020,.,48,机械搅拌澄清池的结构示意图,4/28/2020,.,49,机械搅拌澄清池的工作过程,4/28/2020,.,50,4/28/2020,.,51,4/28/2020,.,52,4/28/2020,.,53,4/28/2020,.,54,机械搅拌澄清池的主要设计参数,自用水量约占出力量的5%-10%。上升流速：在第二反应室和导流室中为40-60mm/s（按5倍进水量计）；在分离室中为0.8-1.2mm/s。流经时间：在第二反应室中为7-10min（按5倍进水量计）；在第一反应室中为15-20min；在导流室中为2-2.5min；在池中总的时间为1-1.5h。高度：清水区为1.5-2.5m；干舷（无水区）为0.3m；底部锥体为0.5-3.0m；总高为3.0-8.0m。容积比：第一反应室：第二反应室：分离室为2：1：7。搅拌器：涡轮提升水量为3-5倍进水量；涡轮外端最大线速度为0.5-1.5m/s；叶片外端最大线速度为0.4-0.6m/s。出水系统：集水槽中流速为0.4m/s；孔眼中流速为0.6m/s左右。其他：进出水管中流速为1m/s左右；进水槽流出缝中流速为0.4m/s左右；泥渣回流缝中流速为0.1m/s。,4/28/2020,.,55,机械搅拌澄清池的优缺点,优点是：效率高，对原水水质（如浊度、温度）和处理水量变化的适应性较强，运行操作方便。缺点是：设备维修的工作量较大，机电设备的配备较困难。,4/28/2020,.,56,机械搅拌澄清池的准备、启动启动操作,1）运行前的准备机械搅拌澄清池运行前应将池内清理干净，并检查本体、阀门、管道和机电部等是否良好。同时对加药设备进行检查，配制好各种药液，如混凝剂、助凝剂、杀光菌等。2）启动向机械搅拌澄清池灌水时，应缓慢进行，并考虑到是否因浮力或应力等原因造成了设备的损坏，且采取适当的措施。在灌水时，应适当加大混凝剂的投加量。当泥渣层形成后，再逐步增大进水速度。为了加速泥渣的形成，应从运行或者备用的池中压入泥渣，也可将预先配好的泥渣或粘土投入池中，以帮助泥渣的形成。,4/28/2020,.,57,机械搅拌澄清池的运行与维护,机械搅拌澄清池运行中应控制好以下项目：a）加药量：根据预先实验室模拟试验或调整试验求得的各种药剂的最优加药量进行加药，并随负荷的变动及时调整加药量。b）排泥量：为了维持池中泥渣量的平衡，必须定期或连续的自池中排除一部分泥渣。排泥量应掌握适当，保持池中合适的泥渣层高度和泥渣浓度。增大负荷时，为防止悬浮泥渣层突然上升到出水区，应开大排污阀，降低泥渣层高度，然后逐步增大负荷。c）泥渣循环量：为了保持机械搅拌澄清池各部分有合适的泥渣浓度，可调整其泥渣循环量。d）水温：当进水温度发生变化，特别是水温升高时，会因高温水和低温水间密度的差异而产生对流现象，影响出水水质，因此应保持水温的稳定。e）空气：当水中夹带有空气时，会形成气泡上浮，搅动泥渣层，使泥渣随出水带出，从而影响了出水水质。运行中应注意消除进水带气现象。f）定期维护：运行中的机械搅拌澄清池要进行定期维护，如冲洗出水装置、加药管路和采样管等。g）间歇运行：机械搅拌澄清池短期停运时，应经常充水搅动一下，以免泥渣被压实。停运时间较长时，特别是在夏季，泥渣容易腐败，故在停运后应将池内泥渣排空。,4/28/2020,.,58,出水浊度超标原因分析及采用的措施,根据对机械加速澄清池的运行情况以及出水水质状况的分析,得出影响机械加速澄清池澄清效果的主要因素有:原水的浊度及温度、原水的进水压力、处理负荷(水量)、混凝剂的质量及其投加量、泥渣排放量及排泥周期。当原水浊度变化时,若不相应调整药剂投加量或澄清池的运行参数,则无法保证出水水质;当原水的温度小于5时,水中悬浮颗粒呈胶体状,增加助凝剂等措施才能解决。若混凝剂质量差(有效成分偏低)以及混凝剂投加量偏小均直接影响絮凝效果,其出水水质必然超标。澄清池的排泥影响着澄清池中泥渣层的浓度,而泥渣浓度与第二反应室的泥水沉降比有关,沉降比太小应提高回流比,减少排泥量,沉降比太大应降低回流比,增大排泥量。当澄清池的处理水量处于不均衡状态下,必须相应调整排泥量及排泥周期。综上所述,在诸多影响因素中,除冬季低温低浊水的处理,需采取改变水处理工艺,增投助凝剂等措施外;其他的影响因素均是由于澄清池的实际运行与设计参数(如处理水量、提升水量、叶轮提升高度等)有差异所致,应采取及时调整机械加速澄清池的运行参数的办法来解决。,4/28/2020,.,59,4/28/2020,.,60,水的过滤处理,过滤:水通过过滤介质除去悬浮物等颗粒性物质的过程。用于过滤的材料称为滤料或过滤介质(石英砂)。过滤设备中堆积的滤料层称为滤层或滤床。装填粒状滤料的钢筋混凝土构筑物称为滤池。装填粒状滤料的钢制设备称为过滤器，运行时相对压力大于零的过滤器称之为压力式机械过滤器。悬浮杂质在滤床表面截留的过滤称为表面过滤；在滤床内部截留的过滤称为深层过滤或滤床过滤。水通过滤床的空塔流速简称滤速。,4/28/2020,.,61,滤料具备的条件,化学性能稳定，不影响出水水质；机械强度良好，使用中不碎裂；粒度适当；价廉，便于取材。,4/28/2020,.,62,过滤设备的类型,按水流方向：下向流、上向流、双向流等；按工作压力分：压力式、重力式；按构成滤池（器）中填充滤料的种类：单层滤料、双层滤料和三层滤料滤池；按运行工况分：恒流量、恒压；按阀门分：单阀滤池、双阀滤池、无阀滤池等。,4/28/2020,.,63,无阀滤池的结构原理,无阀滤池的运行过程大致为：由进水管送入的水通过滤层，汇集到下部集水室，再由连通管（可设于滤池的四个角落）流至上部冲洗水箱。当此水箱中盛满水后，便开始向外送水。其失效和清洗的情况为：随着运行时间的增长，滤层中阻力增大，于是虹吸上升管内的水面随之升高。当阻力继续增加便水面上升到虹吸辅助管口时，水即自此管中急剧下落，这时主虹吸管（虹吸上升管和虹吸下降管的总称）中空气便可通过抽气管不断抽走（随水流到排水井后逸入大气），因而主虹吸管中产生负压，使虹吸上升管和下降管中的水面均很快地上升。当此两股上升的水流汇合后，便形成虹吸，这时过滤室中的水立即被虹吸管抽走，冲洗水箱中的水迅速倒流至滤层中，形成自动反冲洗。这样，冲洗水箱中水位便下降，当它降到虹吸破坏管的管口以下时，由于空气进入虹吸管内，虹吸作用遭到破坏，冲洗过程结束，进入下一个循环。无阀滤池开始滤水到虹吸管中开始抽气之间的时间，称为工作周期，它一般在几小时到十几小时之间。冲洗形成时间为2-3分钟，冲洗时间约为4-5分钟。,4/28/2020,.,64,滤料,无阀滤池工作过程示意图,进水,过滤水,浑水经进水分配槽1，由进水管2经挡板5均匀分配在滤料层上,滤水经过滤料、承托层、布水系统溢流出水,随着过滤的进行，水头损失逐渐增加，虹吸上升管3中的水为逐渐上升，部分水从辅助虹吸管13中排出，管中形成负压。,虹吸下降管15中水位上升，最终与虹吸上升管3中的水汇合,进水不经滤层直接排出,动画,4/28/2020,.,65,反洗水,无阀滤池反洗过程示意图,反洗时进水仍在继续，但此时原水与反洗水一起排出,4/28/2020,.,66,无阀滤池的管路,4/28/2020,.,67,无阀滤池的优缺点,优点：结构简单、造价低廉、运行管理方便。缺点：一是虹吸管必须很高，因为它的高度要使其中形成的水头和滤池失效时的阻力相适应；二是单个滤池不宜过大，因为过滤面积很大会使过滤水和反洗水的分布不易均匀，从而影响其正常运行；三是装铺滤料和更换滤料的工作比较困难；四是无阀滤池反洗后，不能进行正洗排水，而是把这些水积累在冲洗水箱中，这对过滤初期的出水水质有一些影响。,4/28/2020,.,68,无阀滤池的启动与停止,无阀滤池的启动检查各阀门应处于关闭状态，各水箱清洁干净，已处于良好的备用状态。无阀滤池应先从底部上水，若直接进水先应小流量20m3/h上水，当反洗水箱见水后，即可正常流量调正运行。无阀滤池的停止停止前应进行强制冲洗一次，若检修或防冻时应开底部排水阀，排去底部存水。,4/28/2020,.,69,无阀滤池的运行维护,当出入管道上有阀门时应全开，使各台负荷相等。冲洗：每台滤池每天强制冲洗一次，步骤为开强制冲洗水阀，关虹吸破坏阀，待虹吸形成后关强制冲洗水阀，让其冲洗，调正锥形挡板，使冲洗时间在5-7分钟内，反洗强度控制在15-18L/m2S，不能让细砂跑出，冲洗完后开虹吸破坏阀投入运行。无阀滤池的防冻，强制冲洗水管及系统应保温，冬天有必要保持小流量流动，使其不冻。,4/28/2020,.,70,无阀滤池故障处理,连续反洗原因：1强制冲洗阀未关2虹吸破坏装置不起作用处理：1关掉强制冲洗阀2疏通管道或打开进气阀无阀滤池出水浑原因：1进水太浊2滤料太脏或滤层下塌处理：1提高澄清池的出水透明度2反洗滤料或检修,4/28/2020,.,71,普通过滤器,4/28/2020,.,72,过滤器的定义,把密闭的容器式过滤设备称为过滤器，工业上用的过滤器通常由圆柱形钢制容器所组成，在压力下运行，属于压力式过滤器。,4/28/2020,.,73,普通过滤器结构,过滤器本体内安置的装备有：进水装置、配水系统，有时还有进压缩空气的装置，在本体的外面设有各种必要的管道、阀门和仪表等。A进水装置：进水装置是用来送入需过滤的水，有时兼起反洗排水的作用。在普通过滤器中，进水装置和滤层之间隔着一段空间，它是为了反洗时滤层膨胀的需要而设置的。在过滤运行时，此空间内一直充满着水，故称它为水垫层。水垫层的存在，可以起促进水流均匀的作用，所在在普通过滤器中，进水装置的结构形式往往不是影响滤层中水流分布的主要因素，因而可以采用比较简单的结构。B配水装置：设于普通过滤器下部的配水系统是用来安置滤料，排出经过滤的水和送入反洗用水。它的作用除了保证水流在滤层中分布均匀外，还可防止滤料泄漏。配水系统的类型很多，现在常使用的有配水帽式、滤布式和砂砾式等。,4/28/2020,.,74,普通过滤器,最简单的压力式过滤器是用单层滤料、下向流式。这种过滤器的机构和运行都较简单，它最先被采用，现在还在应用。所示为普通过滤器结构的示意。此种过滤器本体内安置的装备有：进水装置、配水系统，有时还有进压缩空气的装置。在本体的外面设有各种必要的管道、阀门和仪表等。,4/28/2020,.,75,运行,普通过滤器的运行流速约810m/h，当它运行到水流通过滤层的压力降达到规定值时，停止过滤运行，开始反洗。此时，将过滤器内的水排放到滤层的上缘为止，然后送入强度为1825L/（sm2）的压缩空气，吹洗35min后，在继续供给空气的情况下，向过滤器内送入反洗水，其强度应使滤层膨胀10%15%。反洗水送入23min后，停止送空气，继续用水再反洗11.5min，此时反洗水的强度应使滤层膨胀约达40%50%。最后，用水正洗直至出水合格，方可开始正式过滤运行。,4/28/2020,.,76,多介质过滤器,4/28/2020,.,77,无烟煤,4/28/2020,.,78,石英砂,4/28/2020,.,79,卧式四室多介质过滤器,4/28/2020,.,80,最初启动,单室启动前，必须将水充满室内并将其中的空气排尽。手动打开进水阀和顶部排气阀，小流量送水（2550m3/h）直至顶部排气阀出水为止，关闭进水阀和顶部排气阀让过滤填料在水中浸泡近1小时后再开进水阀、出水阀。初次投用前应多次反洗至出水SDI合格。,4/28/2020,.,81,多介质过滤器反洗,反洗前的检查a多介质过滤器所有阀门呈关闭状态，且与运行设备完全隔离。b罗茨风机具备运行条件。c反洗水量充足，反洗水泵正常备用。反洗操作步骤a反洗：开过滤器反洗进水阀，反洗排放阀，顶部排气阀，启动反洗水泵，调正反洗流量进行反洗至出水澄清，停反洗水泵。关反洗进水阀，反洗排放阀。b部分排放：开反洗排放阀，正洗排水阀，开顶部排气阀，排水至滤料层上510cm，关正洗排水阀。c空气擦洗：开反洗排放阀，进气阀，顶部排气阀，启动罗茨风机，对滤料进行松动擦洗，停罗茨风机，然后关闭进气阀。d反洗：同步骤1，进行反洗滤料15分钟。e正洗：开过滤器顶部排气阀，进水阀，开一次水泵送水（一般常开），待顶部排气阀见水后关顶部排气阀，开正洗排水阀，调正流量至正常运行流量，正洗至出水SDI合格。,4/28/2020,.,82,SDI测定仪,SDI（淤泥密度指数）是以单位时间内水滤过速度的变化来表示水质的污染性。膜孔径为0.45m,4/28/2020,.,83,污染指数（SDI）测定方法,开通管路，用压力调节阀稳定水流压力在0.21Mpa。更换微孔滤膜后，在0.21Mpa的水压下，记录从通水开始至得到500ml水样所需时间T0（s）。在与上面相同压力下，过滤15分钟。15分钟后，再次测出得到500ml水样所需时间T15(s)。计算SDI值，SDI=（1T0/T15）100/15,4/28/2020,.,84,卧式二室活性炭过滤器,4/28/2020,.,85,活性碳过滤器结构,过滤器本体内安置的装备有：进水装置、配水系统，有时还有进压缩空气的装置，在本体的外面设有各种必要的管道、阀门和仪表等。,4/28/2020,.,86,活性炭过滤,采用混凝、澄清、过滤的预处理工艺对于水中的悬浮物、浊度的去除是十分有效的，但对有机物的除率为4050。在锅炉补给水的预处理中，为了减少水中有机物而进行氯化处理，为了防止余氯对后续水处理材料(如离子交换树脂、反渗透膜)造成危害，必须考虑除去余氯。目前除去水中余氯和有机物的主要方法之一就是采用活性炭吸附处理工艺。,4/28/2020,.,87,活性炭,4/28/2020,.,88,活性炭的性能,活性炭是由动物炭、木炭或沥青炭等经药剂处理或高温焙烧等活化过程而制成的。活性炭是非极性吸附剂，它对于某些有机物有较强的吸附力。用活性炭过滤法对除去水中游离氯能够进行得很彻底。1)物理性质活性炭具有不规则的结晶或无定形结构。多孔结构，比表面积可达到5001500m2/g。2)化学性质活性炭在制造过程中有多种表面氧化物生成。低温活化（NO3-Cl-OH-F-HCO3-HSiO3-在阴床再生时提高再生液的温度，有利于除去阴树脂吸附的硅。,4/28/2020,.,192,树脂捕捉器用途,树脂捕捉器作为离子交换器的补充设备，防止出水装置发生故障时截留树脂，防止树脂泄漏入除盐水系统，以保障后续设备正常运行和使用。具有体积小，回收效率高。在离子交换器等装有树脂的设备出口附近的水系统管路上，安装一个孔径比树脂小很多的滤网（树脂捕捉器），并具有冲洗功能。当树脂经过时，可以被滤网拦截捕捉，同时，通过前后差压自动进行冲洗，将所捕捉的树脂排放出系统。,4/28/2020,.,193,树脂捕捉器结构分类,树脂捕捉器分管式树脂捕捉器、立式树脂捕捉器、Y型树脂捕捉器。1、Y型内部为单根不锈钢绕丝滤元型式，采用O型密封圈，设备内衬1751半硬橡胶。2、管式内部为单根不锈钢绕丝滤元型式，可供补给水及低压凝结水系统使用。设备内衬1751半硬橡胶。3、立式内部装置为多根不锈钢丝滤元型式，设备内部防腐采用黑色环氧沥青漆。一般用于大机组。,4/28/2020,.,194,4/28/2020,.,195,4/28/2020,.,196,高速混床,主要除去水中的盐类物质（即各种阴、阳离子主要作用：及除去前置过滤器漏出的悬浮物和胶体等杂质。混床结构及工作原理：直径为3000mm的球形混床，进水配水装置为三级配水装置。出水装置设计为蝶型多孔板加水帽，共有176只水帽。混床内装有强酸阳树脂（S200H）和强碱阴树脂的混合树脂（M800）。混床投运时需经再循环泵循环正洗，出水合格后方可投入运行。,4/28/2020,.,197,酸、碱耗计算方法,还原一次用酸的克数（100%）酸耗=周期吸收阳离子的总量进酸量（升）密度酸浓度103=制水量（出水平均酸度进水平均碱度）还原一次用碱的克数（100%）碱耗=周期吸收阴离子的总量进碱量（升）密度碱浓度103）=制水量（平均酸度CO2/44SiO2/60）,4/28/2020,.,198,热力设备化学监督与清洗,4/28/2020,.,199,锅炉启动前的化学监督,接到值长机炉启动的命令，联系炉运行人员开启炉水加药一次门，水汽取样和连续排污一次门。机组启动时，开启冷却水门冲洗取样器，调整取样门，流量约0.5L/min，水温保持在30以下，连续排污扩容器应投入运行。锅炉上水完毕，取样化验炉水水质，应是无色透明，H10umol/L，不合格应通知炉运行人员排换水，直至合格。到2Mpa时应取样分析，若水质超标应进行定期排污和连续排污。锅炉启动后，发现炉水浑浊时，应加强排污换水并加强磷酸盐处理或采取限负荷，降压等措施直至炉水澄清。锅炉并炉后，蒸汽质量4-6小时恢复正常，要求开始并炉时的蒸汽含铁量应不大于50ug/L。达到以上标准时，方可通知司炉并炉。,4/28/2020,.,200,锅炉运行中的化学监督,为保证保证正常取样，化验人员应每10天对取样管进行冲洗一次。化学人员应严格执行“至少每天进行一次定期排污”的规定。监督炉运人员排污，炉水指标异常时可以缩短排污间隔，使水质尽快合格。操作前应通知炉运人员，放水由炉运人员操作，化学值班人员必须亲临现场监督，严格掌握放水时间和效果。操作时应全开定期排污一次门，慢慢开启二次门控制排污量。化学值班人员应从定期排污二次门开3-4圈后算起20秒后即排污结束。定期排污结束后，炉运人员与化学值班人员应在排污记录簿上签名，不得代签。连续排污应根据化验数据来调整，如有一项超出控制标准，应调整连续排污大小到合格为止。排污一次门由锅炉人员操作，二次门由化学人员操作，操作前通知锅炉。严格控制炉内加药量保证水汽质量合格。当发现水汽质量变化，锅炉负荷水位，压力变化时应加强水汽监督力度。,4/28/2020,.,201,锅炉停用阶段的化学监督,关闭水汽取样阀，冷却水阀和连排阀。锅炉停备用或检修期间，必须做好停用保护工作。并定期进行检查监督。A停用时间不超一周（锅炉临修，小修）可采用热炉放水等热烘干法。B冷备用，大小修（1个月）可采用邻炉热风烘干法C热备用（停用时间1周）可采用蒸汽压力法D冷热备用（停用时间1周可采用给水压力法。,4/28/2020,.,202,汽轮机启动前的化学监督,机组启动前应将有关设备管道，水箱彻底冲洗至出水澄清。冲洗取样器至出水澄清。化验凝结水硬度符合标准。,4/28/2020,.,203,汽轮机运行中的化学监督,在运行中若发现凝结水硬度超标，应及时与汽机人员联系。查明原因，如确认凝结器钢管泄漏时，通知汽机值班人员在循环水泵入口或用胶球泵入口锯末堵漏。无效时要求值长减负荷检漏或停机处理（如硬度超过50umol/L，经处理8小时仍不下降，要求立即停机处理）。凝结水溶解氧不合格时，通知汽机值班人员查明原因，及时处理。给水硬度超出标准时，应查明原因，酌情加强炉内磷酸盐处理和排污，当硬度超出25umol/L时，应停止磷酸盐处理，并要求值长将除氧器解列，放掉不合格的水。循环水以高效阻垢防腐水稳剂进行处理。每年的3-11月份进行杀菌灭藻处理。运行中应认真采取防止凝结器铜管腐蚀和结垢的措施，措施可采用硫酸亚铁成膜处理和胶球冲洗。,4/28/2020,.,204,汽轮机停运后的化学监督,在汽轮机带负荷冲洗汽轮机叶片时，化学人员应监督凝结水质量。当凝结水电导率大于50us/cm时，应将其排掉，当凝结水质量达到要求且变化不大时，可停止冲洗，恢复正常运行或停机。汽轮机停运后，立即将防腐门打开，当计划停机时间较长时，应采取热风干燥法或干燥剂进行保护。凝结器、加热器的汽侧和水侧及冷油器水侧的存水应放净，必要时进行冲氮。如汽轮机长期停用，可采用拆开保护法，即在金属表面上涂上合适的防腐油脂或喷上银粉妥善保管，并定期检查保护效果。,4/28/2020,.,205,除氧器启动时的化学监督,取样装置应完整并符合测溶解氧的要求。除氧器主水箱内部应清洁，不得有水和其它杂物。当内部压力升至工作压力时，调整好取样流量，分析溶解氧合格后，方可准许并入系统。,4/28/2020,.,206,除氧器运行中的化学监督,当汽机值班人员告知除氧器的温度、压力或水位有较大的变化时，应及时取样分析溶解氧是否有变化。当发现溶解氧超过标准时，应与汽机人员联系检查除氧器的温度、压力、负荷是否有变化，如有时要求值班人员恢复正常。当发现给水的其它项目不合格时，应检查组成给水的凝结水，除盐水，疏水等质量，将查出的不合格水进行处理或改出系统。,4/28/2020,.,207,新建锅炉化学清洗目的与范围,目的：为清除设备在制造、加工过程中形成的高温氧化皮，以及在存放、运输、安装过程中所产生的腐蚀产物、焊渣和带入的泥砂、污染物等，新建锅炉在启动投运前一般都应进行化学清洗。清洗范围：A蒸汽压力在9.8Mpa以下的汽包炉一般只进行碱煮，特殊情况经主管局审定，可进行化学清洗。B直流炉、蒸汽压力在9.8Mpa以上的汽包炉的省煤器、水冷壁必须进行化学清洗。C再热器除锈蚀严重的情况下，不进行化学清洗。D蒸汽压力为13.7Mpa及以上的锅炉、过热器管中铁的氧化物大于100g/m2时，一般应进行化学清洗或采用蒸汽加氧吹洗，过热器如进行整体化学清洗，必须有防止U形管产生汽塞和铁的氧化物沉积的措施。E容量在200MW以上的机组，凝结水及高压给水管道的氧化物大于150g/m2时应进行化学清洗，低于此值的可不进行化学清洗，只进行水冲洗。,4/28/2020,.,208,运行锅炉化学清洗的目的,运行锅炉的化学清洗目的在于除去运行锅炉金属受热面上积聚的氧化铁垢、钙镁水垢、铜垢、硅酸盐垢和油垢等，以免锅内沉积物过多而影响锅炉的安全运行。,4/28/2020,.,209,化学清洗剂盐酸与HF酸,盐酸（HCL）是一种较好的清洗剂，其主要优点是：清洗能力很强，添加适当的缓蚀剂，就可控制它对锅炉金属腐蚀到很小的程度；价格较便宜；容易解决货源；输送简便；清洗操作容易掌握。缺点：盐酸不能用来清洗由奥氏体钢制造的设备（例如亚临界压力和超临界压力锅炉的某些部件），因为氯离子能促使奥氏体钢发生应力腐蚀；此外，对于以硅酸盐为主要成分的水垢，用盐酸清洗的效果也较差。氢氟酸（HF）也是一种很好的清洗剂。优点：氢氟酸对铁的氧化物具有很强的溶解能力，去除以硅化合物为主要成分的水垢的能力也很强，即使在较低的含量（例如1%）和较低的温度（例如30）下，它也有较好的溶解能力；清洗液与金属表面的接触时间很短，对金属的腐蚀较轻；可以清洗奥氏体钢等多种钢材制作的锅炉部件，清洗时的临时装置也简单；水和药品消耗量少；清洗锅炉后的废液，经过简单的处理即可成为无毒、无侵蚀性的液体排放掉；与有机酸组成复合清洗剂，效果良好（例如1%氢氟酸与0.3%甲酸清洗新建锅炉，2%氢氟酸与0.6%甲酸清洗运行后锅炉）。缺点：氢氟酸有毒、对人体的侵害性大、来源不足、价格较贵。,4/28/2020,.,210,化学清洗剂柠檬酸与EDTA,柠檬酸（H3C6H5O7）是目前化学清洗中用得较广的有机酸。实践经验证明，用柠檬酸作为清洗剂时，应保证以下条件：柠檬酸的质量分数不能小于1%（最好不小于2%），温度不能低于80，PH值不能大于4.5，Fe3+含量不能大于0.5%；否则，容易产生柠檬酸铁的沉淀。在清洗过程结束后，不能将清洗液直接排放，只能用热水将其排挤掉，因为在清洗废液中有许多胶态柠檬酸铁铵的络合物。如将废液直接排放，它们有些附着在金属的表面上，经过干燥或焙烤，形成很难冲洗掉的膜状物质。缺点：清除附着物的能力比盐酸小，而且有机酸（除EDTA外）只能清除铁垢和铁锈，不能清除铜垢、钙镁水垢和硅酸盐水垢等；清洗时要求温度较高和流速较大；价格也较贵。所以通常在不宜使用盐酸的情况下，才使用柠檬酸或其他有机酸。乙二胺四乙酸（EDTA）乙二胺四乙酸及其钠盐、铵盐用作锅炉的清洗剂，除具有一般有机酸清洗剂的优点外，还对氧化铁和铜垢类沉积物以及钙、镁垢类沉积物具有较强的清除能力（但是对含硅量很高的水垢不宜采用EDTA），而且对金属的腐蚀性极小（这类清洗剂的含量较低、清洗时间较短，且添加有适当的缓蚀剂）；清洗后，金属表面能生成良好的防腐保护膜，无需另行钝化处理；此外，清洗时的临时装置较简单，清洗后的废液可直接作它用，或者可以从中提取纯净的EDTA，提取后，只要用水稀释就可直接排放。但目前，这类清洗剂的价格较高。,4/28/2020,.,211,缓蚀剂应具备的性能,加入极少量，就能在大大地降低酸对金属的腐蚀速度；不会降低清洗液去除沉积物的能力；不会随着清洗时间的推移而降低其抑制腐蚀的能力，在清洗剂的使用浓度和温度范围内，能保持其抑制腐蚀的性能；对金属的机械性能和金相组织没有任何影响；无毒性，使用时安全、方便；清洗后排放的废液不会造成环境污染或公害。,4/28/2020,.,212,锅炉清洗添加剂,有时因锅内沉积物中有一些酸液不易溶解的物质，单加某种清洗剂的清洗效果往往不好，也有某些原因会引起金属腐蚀的情况，这些问题，可以用在清洗液中添加某些适当药剂的方法加以解决，这些药剂统称为添加剂。添加剂按其作用的不同，可分为还原剂、隐蔽剂、表面活性剂等。,4/28/2020,.,213,化学清洗的步骤,水冲洗目的对于新建锅炉，是为了除去新锅炉安装后脱落的焊渣、铁锈、尘埃和氧化皮等；对于运行后的锅炉，是为了除去运行中产生的某些可被冲掉的沉积物。此外，水冲洗还有检验清洗系统是否有泄漏之处的作用。水冲洗的流速越大越好，一般应保持0.5-1.5m/s。碱洗或碱煮碱洗就是用碱液清洗，碱煮就是在锅炉内加碱液后，锅炉升火进行烧煮。酸洗药液的配制方式有两种：边循环边加药、在清洗箱中配制清洗液。酸洗结束后，不应用放空的办法将废液排走，因为空气进入锅内会使其发生严重的腐蚀，而应用除盐水（若无除盐水也可用软化水）排挤酸液并进行冲洗。为了提高冲洗效果，应尽可能提高冲洗流速。冲洗一定要进行到排出水的PH值为5-6、含铁量小于20-50g/L为止。要尽可能缩短冲洗时间，以防酸洗后的金属表面生锈。漂洗当用盐酸或柠檬酸作为清洗剂时，在酸洗结束并用除盐水（或软化水）冲洗后，一般要再用稀柠檬酸溶液进行一次冲洗，这种冲洗通常称为柠檬酸漂洗。漂洗结束后，不再进行水冲洗，直接加氨迅速将洗液的PH值调节到9-10，然后进行钝化。钝化经酸洗、水冲洗或漂洗后的金属表面，当暴露于大气中时非常容易受到腐蚀。因此，应立即进行防腐处理，其办法是用某些药液处理，使金属表面上生成保护膜，这种处理通常称为钝化。目前钝化的方法有：亚硝酸钠钝化法、联氨钝化法、多聚磷酸钠钝化法、碱液钝化法。,4/28/2020,.,214,热力设备停用保护的必要性,在锅炉停用时期，如不采取保护措施