高温下给水ph值的计算

高温下给水ph值的计算

在现代大型火力发电中，凝结水发挥着重要作用。例如，超过95%的锅炉充满了凝结水，而锅炉补充的水（包括b2和o2）通常会被补充到舰冷潜的热井中。因此，锅炉的供水来自舰冷潜。然而，汽轮箱和凝汽器的真空系统不能绝对致密，空气（柯克）经常被泄漏。为了防止co腐蚀，一般将碱化剂nh3添加到混凝水泵的输送管中，调整送水率约为9.0，以减少co腐蚀。然而，在机组的维修过程中，由于低罐和高罐的腐蚀严重，表明无论加工量还是朝标，高质量和高砂的耗水量都是合格的。因此，在本文中，我们分析了进水口温度随ph值变化的特点。1基于hco3的二级放电平衡常数设锅炉给水系统加入了amg/LNH3,凝结水中存在bmg/LCO2、补给水带入cmg/LCH3COOH(有机物中的代表物),则存在物种有:NH3·H2O、NH4+、H2CO3、HCO3-、CO32-、CH3COO-、CH3COOH、OH-、H+,其电中方程为:[NH4+]+[H+]=2[CO32-]+[HCO3-]+[CH3COO-]+[OH-](1)其物料平衡方程为:[NH3]=[NH3·H2O]+[NH4+]=a/17000mol/L(2)[CO2]=[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=b/44000mol/L(3)[CH3COOH]=[CH3COOH]+[CH3COO-]=c/60000mol/L(4)其中[NH4+]=a/17000*Kb[H+]/(Kb[H+]+Kw)(5)[CH3COO-]=c/60000*Ka/(Ka+[H+])(6)[H+][OH-]=Kw(7)设H2CO3的二级电离平衡常数为Ka1、Ka2,[CO32-]、[HCO3-]的分配系数为α2、α1;则[CO32-]、[HCO3-]浓度分别等于α2[CO2]、α1[CO2],带入分配系数值有:2[CO32-]+[HCO3-]=(2α2+α1)*[CO2]=b/44000×(2Ka1Ka2+Ka1[H+])/([H+]2+Ka1[H+]+Ka1Ka2)(8)将式(5)~(8)带入式(1),得式(9),式中[H+]=x.-1.122×107KaKa1Ka2K2ww2-510bKaKa1Ka2Kwx-187cKaKa1Ka2Kwx-1.122×107KaKa1Ka2KbKwx-1.122×107KaKa1Kw2x-1.122×107Ka1Ka2Kw2x+660.aKaKa1Ka2Kbx2-510bKaKa1Ka2Kbx2-187cKaKa1Ka2Kbx2-255bKaKa1Kwx2-187cKaKa1Kwx2-510bKa1Ka2Kwx2+1.122×107KaKa1Ka2Kwx2-1.122×107KaKa1KbKwx2-1.122×107Ka1Ka2KbKwx2-1.122×107KaKw2x2-1.122×107Ka1Kb2x2+660aKaKa1Kbx3-255bKaKa1Kbx3-187cKaKa1Kbx3+660aKa1Ka2Kbx3-510bKa1Ka2Kbx3+1.122×107KaKa1Ka2Kbx3-187cKaKwx3-255bKa1Kwx3+1.122×107KaKa1Kwx3+1.122×107Ka1Ka2Kwx3-1.122×107KaKbKwx3-1.122×107Ka1KbKwx3-1.122×107Kw2x3+660aKaKbx4-187cKaKbx4+660aKa1Kbx4-255bKa1Kbx4+1.122×107KaKa1Kbx4+1.122×107Ka1Ka2Kbx4+1.122×107KaKwx4+1.122×107Ka1Kwx4-1.122×107KbKwx4+660aKbx5+1.122×107KaKbx5+1.122×107Ka1Kbx5+1.122×107Kwx5+1.122×107Kbx6=0(9)式(9)即为amg/LNH3+bmg/LCO2+cmg/LCH3COOH共存时计算给水pH值的精确方程式,在a、b、c值及平衡常数Ka1、Ka2、Ka、Kb、Kw确定后即可求解得到其具体pH值.2温度对检测控制的影响表1给出了H2O、NH3、H2CO3、COOH温度升高时的平衡常数。图1、图2给出了纯水、纯NH3溶液的pH值随温度变化情况,从图中可知:随着温度的升高,纯水由中性变为酸性,纯NH3溶液的pH值也由碱性变为酸性,且与NH3的浓度关系不大(图2中曲线1、2分别表示[NH3]为0.5、1.0mg/L).图3给出了[NH3]=0~1.20mg/L、[CO2]=0.1mg/L、[CH3COOH]=0.1mg/L(CO2、CH3COOH的浓度可以是测定值,也可是设定值,将其值带入式(9)求解即可),图中曲线1~12分别表示温度为25℃~300℃时计算结果.由图3可知:随着温度的升高,给水pH值逐步降低,在给水温度大于100℃后,给水pH值呈酸性;在给水温度大于200℃后,给水pH值在6.0左右.给水中[NH3]的浓度在大于0.15mg/L后,对给水pH值的贡献甚微(25℃时除外),尤其随着温度的升高,其影响程度递减,在给水温度大于200℃后,图3中的曲线几乎变成了直线(即pH值几乎与浓度无关).3高温电导温度及高温工况w对于目前300MW、600MW的主力机组,其给水回热过程中温度的变化为:①300MW机组(SG1025/18.2-M锅炉、N300-16.7/537/537汽轮机),它有4级低压加热器、1级除氧器、3级高压加热器,这8级回热加热系统的出口温度为:33.3℃(1#低加)→86.8℃(2#低加)→103.6℃(3#低加)→134.2℃(4#低加)→169.9℃(除氧器)→202℃(1#高加)→242.5℃(2#高加)→274.9℃(3#高加);②600MW机组(HG2008/18.2-M锅炉、N600-16.7/537/537汽轮机),它也有4级低压加热器、1级除氧器、3级高压加热器,其回热加热系统的出口温度为:60.9℃(1#低加)→86.1℃(2#低加)→102.7℃(3#低加)→130.3℃(4#低加)→167.7℃(除氧器)→198℃(1#高加)→239.3℃(2#高加)→271.2℃(3#高加).将300MW、600MW机组给水升温过程与图1、图2、图3比较可知:给水温度的升高的同时,其pH值是降低的,即使给水加氨量合格;尤其到高加以后,给水温度超过200℃,其pH值在6.0以下,3#高加到省煤器间其给水温度达到最高,其pH值在5.0~6.0之间,其腐蚀也是比较严重的(但给水到达汽包后,由碱性药剂调节炉水的pH值,情况是不同的).从铁-水体系的高温电位-pH图(200℃、300℃时)可知:温度升高后,其铁系合金的腐蚀区域扩大,免蚀区减小;因此,给水pH值降低是高加、省煤器腐蚀的根本原因.4高温下氨回热1随着锅炉给水温度的升高,纯水的pH值由中性变为酸性、氨溶液的pH值由碱性变为酸性,氨失去了碱化剂的功效.2从高加到省煤器,给水温度在200℃以上,是给水pH值最低的回热加热段,因此也