直流鍋爐對給水水質(zhì)要求[1]

1、直流鍋爐對給水水質(zhì)直流鍋爐對給水水質(zhì)要求要求 A.直流鍋爐在運行中雜質(zhì)在過熱蒸汽中的溶解度雜質(zhì)在過熱蒸汽中的溶解度 在一定的溫度和壓力下，某種物質(zhì)在100g溶劑里達(dá)到飽和時，所溶解的克數(shù)，稱作某物質(zhì)的溶解度。由給水帶入鍋內(nèi)的雜質(zhì)包括鈉化合物、鈣化合物、鎂化合物、硅酸化合物及金屬腐蝕產(chǎn)物等。這些雜質(zhì)在過熱蒸汽中的溶解度與過熱蒸汽的參數(shù)有關(guān)，蒸汽壓力越高，各鹽類在蒸汽中的溶解度越大。其中SiO2在過熱蒸汽中的溶解度很大，并且溶解度會隨蒸汽壓力的增大而增大。根據(jù)各鹽類在過熱蒸汽中的溶解度大小(如以200個絕對大氣壓為例)，可將鹽分分為三類： 易溶鹽類，如SiO2、NaCl、KCI等，溶解度可達(dá)到幾十

2、毫克/千克； A.直流鍋爐在運行中雜質(zhì)在過熱蒸汽中的溶解度中等溶解度鹽類，如CaCl2、MgCl2等，溶解度約為幾毫 克千克；第三類為難溶鹽類，如Na2S04、Na3P04、Na2Si03、CaS04、Ca(OH)2等，溶解度很小，僅百之幾到千分之幾毫克千克。 B.雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積特性雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積特性l（）鈣鎂化合物：硫酸鈣在蒸汽中的溶解度很小，對于壓力小于29.4MPa直流鍋爐，給水帶入鍋爐內(nèi)的硫酸鈣幾乎全部沉積在爐管中。碳酸鈣在高溫蒸汽中分解最終生成氧化鈣。氯化鈣在高溫蒸汽中水解成氫氧化鈣、氧化鈣、次氯酸鈣和氯化氫。氫氧化鈣和氧化鈣在蒸汽中的溶解度很小，所以被蒸汽帶走的量很

3、小，大部分會在爐管中沉積下來。由于鈣化合物在高溫蒸汽中發(fā)生了化學(xué)變化，所以在爐管中沉積物的組成與給水中鈣鹽的組成不一樣。l各種鎂鹽也幾乎完全沉積在爐管內(nèi)，沉積物主要形B.雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積特性雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積特性式為鎂鹽的高溫水解產(chǎn)物氫氧化鎂及堿式碳酸鎂。（）鈉的化合物：氯化鈉在蒸汽中的溶解度很大，主要 被蒸汽帶往汽輪機(jī)，沉積在爐管中的量很少。 硫酸鈉在蒸汽中的溶解度很小，也主要沉積在爐管中。 氫氧化鈉雖然在蒸汽中的溶解度較大，但由于它能與管壁上的金屬氧化物反應(yīng)生成亞鐵酸鈉，所以可能會部分沉積在爐管中。l（）硅酸化合物：這類化合物在蒸汽中的溶解度很大，所以直流鍋爐給水中的硅酸化合物幾

4、乎都被帶到汽輪機(jī)中，而不會在爐管內(nèi)沉積。因此直流鍋爐蒸汽的含硅量B.雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積特性雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積特性取決于給水的含硅量。（）金屬腐蝕產(chǎn)物：鐵的氧化物在過熱蒸汽中的溶解度很小，大多數(shù)會在爐管中沉積。 銅的氧化物在亞臨界壓力以下的直流鍋爐蒸汽中溶解度很小，其主要沉積在爐管內(nèi)；在超臨界壓力鍋爐的蒸汽中，由于銅的氧化物的溶解度較大，所以給水中的銅的化合物主要是被蒸汽帶到汽輪機(jī)的高壓汽缸和各級中沉積下來。C.雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積部位雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)的沉積部位 對于鈣鎂鹽、硫酸鈉等鹽類，以及金屬腐蝕產(chǎn)物，隨著水的不斷蒸發(fā)，當(dāng)它們達(dá)到飽和濃度后就會沉積在管壁上，所以這些物質(zhì)主要沉積在殘

5、余濕分最后被蒸干和蒸汽微過熱的這一段爐管內(nèi)。在中壓直流鍋爐中，沉積的部位是從蒸汽濕度小于%的管段開始到蒸汽小于過熱蒸汽溫度的管段內(nèi)。高壓直流鍋爐中，沉積的部位為蒸汽濕度小于30-40%起到蒸汽微過熱為止，沉積物最多的是在蒸汽濕度小于5-6%的部位。在超高壓及亞臨界直流鍋爐中，從蒸汽濕度為50-60%的區(qū)域開始就有沉積物沉積，在殘余濕分被蒸干和蒸汽微過熱的這一段爐管中沉積較多。 D.影響雜質(zhì)沉積過程的因素影響雜質(zhì)沉積過程的因素影響雜質(zhì)沉積過程的因素主要有三個。 （1）雜質(zhì)在高溫水中的溶解度：高溫水中鈣鎂鹽和硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低，所以直流鍋爐的參數(shù)越高，水中的雜質(zhì)越容易達(dá)到飽和濃度，于

6、是在蒸汽濕分較高的區(qū)域中沉積下來。對于在高溫水中溶解度很小的雜質(zhì)，如氧化鐵，當(dāng)它在給水中含量較高時，甚至可能在沸點之前就在爐管中沉積下來。 由于各種雜質(zhì)在水中的溶解度各不相同，它們在給水中含量也不相同，在實際運行過程中不同雜質(zhì)達(dá)到飽和濃度的次序也各有先后，這就使得雜質(zhì)在系統(tǒng)中沉積過程綿延得很長的原因。 （2）蒸發(fā)管的熱負(fù)荷及管內(nèi)傳質(zhì)過程：鍋爐爐膛各部 D.影響雜質(zhì)沉積過程的因素影響雜質(zhì)沉積過程的因素分的熱負(fù)荷不可能非常均勻，造成爐管內(nèi)生成 的沉積物情況各不相同。在熱負(fù)荷很高的爐管內(nèi)，靠管壁的液流邊界層由于強(qiáng)烈受熱而溫度較高，這里的水急劇蒸發(fā)雜質(zhì)很快達(dá)到飽和濃度，雖然管道截面中心處仍有大量水分，

7、但管壁上已開始有沉積物析出。所以在熱負(fù)荷高的爐管內(nèi)，沉積物析出較早，這也是高參數(shù)直流鍋爐沉積物析出過程開始得較早的一個原因。（3）鍋爐的運行工況：直直流鍋爐運行工況的變化，也會影響沉積物的沉積過程。直流鍋爐中加熱、蒸發(fā)、過熱區(qū)不是截然分開的，它們之D.影響雜質(zhì)沉積過程的因素影響雜質(zhì)沉積過程的因素間沒有明顯的界線，由于運行工況的改變，蒸發(fā)區(qū)的未端會隨時發(fā)生前后移動，當(dāng)燃燒工況發(fā)生變化，使水冷壁管熱負(fù)荷降低時，加熱區(qū)和蒸發(fā)區(qū)就要延長，這樣蒸發(fā)區(qū)的未端就向前移動，這時含水量較多的汽水混合物進(jìn)入到工況變化前是蒸干過程快結(jié)束和微過熱區(qū)的管段內(nèi)，因而將原先沉積在管壁上的鈉鹽溶解下來，帶入在工況變化前的過熱

8、區(qū)管段內(nèi)，在那里水分被蒸干，一部分鈉鹽雙沉積在管壁上，另一部分則被蒸汽溶解帶走。當(dāng)工況恢復(fù)正常后，這部分沉積在過熱區(qū)段的鈉鹽會不斷被過熱蒸汽溶解帶走。所以如果給水水質(zhì)長期不合良，致使?fàn)t管中沉積的鈉鹽D.影響雜質(zhì)沉積過程的因素影響雜質(zhì)沉積過程的因素較多以后，在給水水質(zhì)已經(jīng)改善的初期，由于直流鍋爐運行工況的變化，有時可能會發(fā)生蒸汽含鈉量高于給水含鈉量的情況。 E.給水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)給水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn) 為了防止給水中雜質(zhì)在直流鍋爐內(nèi)沉積和被帶往汽輪機(jī)中，影響鍋爐、機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運行，直流鍋爐給水水質(zhì)有非常嚴(yán)格的要求。 （1）硬度：要求接近于零。防止鈣鎂鹽在爐管中沉積。 （2）含鈉量：由于給水中的大部分鈉鹽會被蒸汽溶解帶到汽輪機(jī)中，所以給水中的含鈉量應(yīng)由汽輪機(jī)進(jìn)口蒸汽中允許的含鈉量來決定。一般規(guī)定鍋爐出口壓力為5.9-18.8MPa時，蒸汽含鈉量應(yīng)小于10g/L，爭取達(dá)到小于5g/L。 （3）含硅量：由于給水中的大部分硅酸化合物會被蒸E.給水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)給水水