电厂300MW化学培训课件

电厂机组化学培训课件300MW第一章电厂化学基础与机组概况火力发电机组简介300MW锅炉系统汽轮机系统发电机系统高压锅炉产生过热蒸汽，工作压力达蒸汽推动汽轮机做功，转速，将将机械能转化为电能，额定功率，

13.7-3000rpm300MW

17.5MPa，温度540-570℃，是机组的核热能转化为机械能，驱动发电机旋转输出电压

15.75-20kV，供应电网心热源电厂水化学基础知识主要水系统关键水质指标锅炉给水进入锅炉的水，要求极高纯度，电导率≤

0.2μS/cm，pH值pH值反映水的酸碱性，影响腐蚀速率和化学反应

9.0-

9.5，溶解氧7μg/L电导率表征水中离子总量，纯度的重要指标硬度钙镁离子含量，与结垢密切相关循环冷却水冷却凝汽器的水，允许含盐量较高，但需控制结垢和腐蚀倾向溶解氧主要腐蚀因素，需严格控制硅含量易形成难溶硅酸盐垢，影响传热凝结水汽轮机排汽冷凝形成，是给水的主要来源，需保持高纯度铁铜含量腐蚀产物，需监测控制水的物理化学性质直接影响设备的腐蚀、结垢和沉积温度升高会降低溶解氧含量但加速化学反应，压力变化影响气体溶解度合理的水质管理是防止设备损坏的第一道防线机组热力系统流程300MW010203给水加热锅炉受热汽轮机做功除氧器及高低压加热器预热给水至160-240℃省煤器、水冷壁、过热器逐级加热至540-570℃高中低压缸逐级膨胀做功，温度压力逐渐降低0405凝汽冷凝凝结水回收排汽在凝汽器中冷凝成水，循环水带走余热凝结水泵送至除氧器，完成热力循环关键化学控制点给水除氧、炉水加药、凝结水精处理、循环水加药、排污控制第二章锅炉水化学控制锅炉是机组的心脏，其水质管理直接关系到设备安全和运行效率本章详细讲解锅炉水化学处理的原理、方法和实践经验锅炉水的化学处理原理123碱度调节与pH控制缓蚀剂作用机制除氧技术采用磷酸盐处理或加氨处理维持炉水pH值联氨N₂H₄作为还原性缓蚀剂，能够还溶解氧是造成锅炉腐蚀的主要原因热力除在

9.0-

10.5，形成保护膜防止腐蚀磷酸原溶解氧，反应式N₂H₄+O₂→N₂氧器在

0.12MPa、104℃条件下，通过加三钠Na₃PO₄是常用药剂，在高温下与+2H₂O同时在金属表面形成致密氧化热沸腾将氧气逸出，可降至7μg/L以下化钙镁离子反应生成不溶性磷酸盐沉淀，防止膜氨NH₃调节pH值，提高炉水碱度，学除氧使用联氨或亚硫酸钠进一步除氧至结垢抑制酸性腐蚀2μg/L溶解氧的危害除氧效果监测•引起给水系统和锅炉金属的电化学腐蚀在线溶解氧分析仪实时监测除氧器出口水质，确保溶解氧含量7μg/L定期进行实验室化验，采用碘量法或电化学法精确测定异常时立即调形成氧化铁垢层，降低传热效率•整除氧器运行参数或增加化学药剂投加量腐蚀产物随蒸汽进入汽轮机造成沉积•降低金属疲劳强度，缩短设备寿命•常见锅炉水化学问题及案例水垢形成机理给水中的钙镁盐类在高温下溶解度降低，在受热面上析出形成水垢硫酸钙垢、硅酸盐垢最为常见水垢导热系数仅为钢材的1/30-，严重影响传热1/50腐蚀类型分析氧腐蚀溶解氧引起的电化学腐蚀，表现为点蚀或溃疡状腐蚀酸腐蚀给水值过低造成碱腐蚀炉水浓缩后苛性钠浓度过高应pH力腐蚀在拉应力和腐蚀介质共同作用下产生裂纹典型事故案例某机组因水处理设备故障，给水硬度超标个月未发现，锅炉水冷壁管内壁形成厚达硫酸钙垢层导致管壁温度升高300MW35-8mm℃以上最终发生爆管事故被迫停机检修天直接经济损失超过万元200,,45,800预防措施严格控制给水品质，定期化验分析，加强设备维护，建立水质异常预警机制，定期进行化学清洗，及时排污降低炉水浓缩倍率锅炉水质监测与分析技术在线监测系统实验室分析流程采样使用专用采样容器，避免二次污染，记录温度压力等参数pH计预处理根据分析项目进行过滤、酸化或稀释电极法连续测量，精度，自动温度补偿±

0.05分析测试采用滴定法、分光光度法、离子色谱法等标准方法数据记录填写分析报告，与标准值对比电导率仪异常处理超标时启动应急预案，追溯原因并采取纠正措施测量范围

0.01-200μS/cm，反映水中离子总量数据解读与预警建立水质数据库，绘制趋势曲线，识别异常波动设置多级报警阈值黄色预警（接近溶解氧仪限值）、橙色警告（超标）、红色警报（严重超标）系统集成化学监测数10%DCS极谱法或荧光法，检测限1μg/L据，实现自动报警和联锁保护钠离子计监测凝结水钠含量，早期发现凝汽器泄漏第三章循环水系统化学管理循环冷却水系统是电厂重要的辅助系统，其水质管理直接影响凝汽器效率和设备寿命本章介绍循环水的化学控制技术循环水系统的水质要求腐蚀控制结垢防治生物控制循环水中溶解氧和氯离子是主要腐蚀因素碳水中钙镁离子在换热面析出形成碳酸钙、藻类、细菌在温暖潮湿环境大量繁殖，形成生钢腐蚀速率应

0.125mm/年通过投加缓蚀硫酸钙垢采用阻垢剂（聚丙烯酸、聚马物膜堵塞管道投加氧化性杀菌剂（次氯酸剂（聚磷酸盐、有机膦酸）和调节pH值至来酸）分散晶体，防止沉积控制浓缩倍钠、二氧化氯）和非氧化性杀菌剂（季铵盐

7.5-

8.5来控制数在3-5倍，定期排污降低含盐量类）交替使用，防止产生抗药性典型循环水处理药剂配方药剂类型主要成分投加量作用原理缓蚀剂聚磷酸盐+锌盐5-15mg/L在金属表面形成保护膜阻垢剂有机膦酸3-8mg/L晶格畸变，阻止结晶生长分散剂聚丙烯酸2-5mg/L使悬浮物保持分散状态杀菌剂次氯酸钠余氯

0.5-

1.0mg/L氧化破坏微生物细胞循环水系统常见故障与处理管道腐蚀穿孔生物膜堵塞结垢导致传热恶化典型案例某电厂循环水管道因氯离子含量超标问题表现凝汽器真空度下降

0.5kPa，循环水出口温原因分析补充水硬度过高（钙硬度300mg/L），（500mg/L）且pH值偏低（

6.8），运行18个月后度升高3℃，换热效率降低15%，机组背压升高浓缩倍数控制不当（达到8倍），阻垢剂投加不足发生点蚀穿孔解决措施机械清洗+化学清洗组合投加冲击性杀菌维护经验控制补水硬度250mg/L，浓缩倍数维持处理方案更换受损管段，调整水质参数，增加缓蚀剂浓度提高至5倍（余氯3-5mg/L），持续2小时建在4倍左右，优化阻垢剂配方（有机膦酸+聚羧酸复剂投加量至15mg/L，强化水质监测频次立定期清洗制度（每季度一次）配），定期进行酸洗除垢科学管理，延长设备寿命5-815%2-3%设备寿命延长维护成本降低效率提升科学的循环水管理可延长换热设备寿命5-8年有效的化学处理可减少清洗和维修费用保持清洁的换热面可提高机组热效率预防为主，综合治理是循环水管理的核心理念通过精细化的水质控制和定期维护，既能保证设备安全运行，又能显著降低运营成本，实现经济效益和安全效益的双赢第四章凝结水与给水系统化学控制凝结水和给水是锅炉的生命线，其纯度直接决定锅炉水质本章深入探讨凝结水精处理和给水系统的化学控制技术凝结水的化学特性及处理凝结水杂质来源凝结水污染影响•破坏给水水质，增加给水处理负担01凝汽器泄漏•在锅炉受热面形成沉积物，影响传热•腐蚀产物随蒸汽进入汽轮机造成积盐循环水通过泄漏点进入凝结水，带入钙镁离子、氯离子等杂质，电导率急剧上升•降低机组效率，增加排污损失•严重时可能引发设备事故02处理技术腐蚀产物管道和设备腐蚀产生的铁、铜离子溶入水中，形成金属氧化物沉积凝结水精处理系统采用高速混床或电除盐EDI技术，将电导率降至

0.1μS/cm以下，去除杂质离子再生周期根据水质确定，一般为30-90天03典型工艺流程凝结水→机械过滤→前置过滤器→阳床→阴床→混床→除氧器→锅炉系统污染凝结水系统清洗不彻底或检修后残留的油污、杂质04空气溶入真空系统不严密，空气漏入带来氧气和二氧化碳，造成腐蚀污染事故案例某电厂凝汽器钛管泄漏未及时发现，循环水混入凝结水达72小时，凝结水钠含量从5μg/L升至350μg/L，污染离子交换树脂失效，被迫全系统化学清洗，损失超过150万元启示加强凝汽器监测，钠含量超过20μg/L立即查找泄漏点给水系统化学控制措施软化水处理除盐技术设备维护要点离子交换软化采用钠型阳离子交换树脂去除原反渗透RO在压力作用下，水分子透过半透•定期检测树脂交换容量，及时补充或更换失水中的钙镁离子，交换反应为膜，盐类被截留脱盐率97%，产水电导率效树脂Ca²⁺+2NaR→CaR₂+2Na⁺出水残余硬度10μS/cm膜污染是主要问题，需定期清洗•优化再生工艺，确保再生质量，延长树脂寿

0.03mmol/L再生剂为5-8%食盐溶液命电除盐EDI结合电渗析和离子交换，连续除石灰软化投加石灰和纯碱，使钙镁盐生成沉盐无需再生产水电导率

0.1μS/cm，运行成本•反渗透膜定期化学清洗（酸洗+碱洗），防止淀成本低但出水水质不如离子交换适用于原低，自动化程度高，是目前先进的除盐技术污堵水硬度较高的情况•监测各级出水水质，及时发现设备异常•保持前置过滤器清洁，保护后续设备•建立设备运行档案，记录再生周期、产水量等参数第五章汽轮机系统化学控制汽轮机是机组的动力核心，其化学管理涉及润滑油系统和冷却水系统，关系到机组的可靠性和经济性汽轮机润滑油与冷却水化学管理润滑油化学指标润滑油污染控制冷却水防腐防垢黏度运动黏度40℃为28-35mm²/s，过高影水分混入密封不良、冷却器泄漏是主要原因密闭式冷却水水质要求高，pH值

8.5-

9.5，加响流动，过低降低油膜强度采用真空脱水装置，控制水分200ppm缓蚀阻垢剂，防止铜材腐蚀酸值反映油品氧化程度，新油氧化变质高温下与氧气反应生成酸性物质加开式冷却水与循环水类似，但流速较高，需加

0.05mgKOH/g，运行油

0.2mgKOH/g抗氧剂，控制油温60℃强缓蚀保护水分应300ppm，过高导致乳化，破坏油膜颗粒污染安装精密过滤器（3-5μm），定期取定期排污控制浓缩倍数，防止盐类沉积样监测清洁度等级机械杂质应

0.005%，防止磨损加剧汽轮机腐蚀事故案例事故经过某300MW机组汽轮机轴承冷却水系统因水质管理不善，pH值长期偏低（

6.5-

7.0），冷却器铜管发生腐蚀穿孔，冷却水漏入油系统油中水分含量升高至1500ppm，导致润滑油乳化变质，主油泵轴承温度异常升高，最终引发轴承烧损事故经济损失被迫停机更换轴承和冷却器，检修费用120万元，停机损失电量约600万kWh，综合损失超过300万元预防措施加强冷却水pH值监测，保持在

8.5-

9.0；安装油中水分在线监测装置，超标报警；定期检查冷却器密封性，及时更换老化部件；建立润滑油定期化验制度汽轮机凝结器水化学控制凝结器水质要求凝结器腐蚀与堵塞凝结器是汽轮机排汽冷凝的关键设备，其水质直接影响真空度和凝结水管材腐蚀类型品质氨蚀凝结水中氨含量过高（）腐蚀铜合金管1mg/L循环水侧点蚀氯离子在局部破坏钝化膜，形成蚀孔冲刷腐蚀流速过高（）加速腐蚀值，防止铜管腐蚀

2.5m/s•pH

7.5-

8.5氯离子，过高加速点蚀微生物腐蚀生物膜下形成缺氧区，加速腐蚀•500mg/L硫酸根，防止结垢•300mg/L堵塞问题处理悬浮物，避免堵塞•20mg/L泥沙、生物黏泥、腐蚀产物堵塞管道，降低换热效果采用机械清洗微生物严格控制，防止生物膜形成•（胶球清洗系统）和化学清洗（酸洗、碱洗）结合胶球清洗系统每运行小时投球一次，回收率2-495%凝结水侧维护检测技术•电导率

0.2μS/cm，高纯度要求•钠含量5μg/L，监测泄漏指标安装凝汽器性能监测系统，实时监测端差、真空度变化定期进行涡流•溶解氧10μg/L，防止后续腐蚀探伤检测管壁厚度，评估剩余寿命建立泄漏点定位系统，快速发现和堵漏第六章环保与排放化学控制环保治理是电厂可持续发展的重要保障本章介绍脱硫脱硝和废水处理的化学原理与技术，助力清洁生产烟气脱硫与脱硝化学原理SO₂吸收反应石灰石浆液制备吸收塔内SO₂与浆液反应SO₂+H₂O→H₂SO₃，CaCO₃粉碎至325目，配制成20-30%浆液，pH值

5.0-

6.0，供给吸收塔使用H₂SO₃+CaCO₃→CaSO₃+H₂O+CO₂，脱硫效率95%石膏脱水氧化结晶石膏浆液经旋流器浓缩、真空皮带脱水机脱水，含水率10%，可作为建材原料外售鼓入空气强制氧化2CaSO₃+O₂+4H₂O→2CaSO₄·2H₂O，生成二水石膏SCR脱硝技术300MW机组环保改造催化剂V₂O₅-WO₃/TiO₂蜂窝式催化剂，工作温度320-420℃某300MW机组投资

1.8亿元完成超低排放改造还原反应氨气与NOₓ在催化剂作用下反应•新建石灰石-石膏湿法脱硫装置，3个吸收塔•加装SCR脱硝系统，2+1催化剂层4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O•改造电除尘器为电袋复合除尘6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O•安装湿式电除尘器，去除石膏雨脱硝效率80%，出口NOₓ50mg/Nm³，满足超低排放要求改造效果SO₂35mg/Nm³，NOₓ50mg/Nm³，烟尘10mg/Nm³，全面达标电厂废水处理与循环利用预处理隔油、沉淀、中和，去除悬浮物和调节pH值废水收集工业废水、生活污水、含煤废水、酸碱废水分类收集深度处理混凝沉淀、生化处理、膜过滤，去除有机物和重金属浓水处理高盐废水蒸发结晶，实现零排放回用系统处理后用于循环水补水、除渣冲洗、绿化浇灌等零排放技术路线废水→预处理→超滤→反渗透→蒸发结晶器→固体盐外运300MW机组日产废水约800-1200m³，零排放改造投资约5000-8000万元，运行成本15-25元/吨水，但彻底解决了排放问题，符合环保政策要求典型废水处理设备设备名称处理对象处理技术去除率混凝沉淀池悬浮物、浊度投加PAC、PAM絮凝剂90%生化处理池COD、氨氮活性污泥法或生物膜法COD80-90%超滤膜系统胶体、细菌

0.01-

0.1μm膜分离99%第七章化学监测仪器与安全管理精确的化学监测是水质控制的基础，规范的安全管理是生产的保障本章介绍化学检测技术和安全管理体系关键化学参数在线监测技术pH测量系统电导率仪表溶解氧分析仪钠离子监测工作原理玻璃电极法，测量方式电极电导法，检测方法极谱法或荧光检测原理离子选择电极测量电极电位差温度自动补偿至25℃法，ppb级测量法，特异性识别Na⁺技术参数测量范围0-量程选择

0.01-关键技术膜电极技术，灵敏度检测下限14pH，精度±

0.05pH，2000μS/cm分段测量，抗干扰能力强1μg/L，快速响应凝汽器响应时间30秒自动切换泄漏安装位置除氧器出口、维护要点定期校准（每应用场景监测给水、凝给水管道，24小时连续监报警设置钠含量周一次），电极3-6个月结水、除盐水纯度测20μg/L黄色预警，更换，保持电极清洁湿润50μg/L红色报警数据采集与自动报警系统化学监测数据通过DCS系统集中显示和管理建立化学监测数据库，实现历史数据查询、趋自动化功能势分析、统计报表等功能

1.实时数据显示与曲线记录多级报警机制

2.超限自动报警与短信通知黄色预警参数接近限值，提醒运行人员关注

3.联锁保护功能（如给水溶解氧超标时加大加药量）橙色警告参数超标10-20%，需立即调整

4.自动生成水质日报、月报红色警报严重超标或设备故障，启动应急预案

5.与厂级SIS系统集成，实现远程监控维护校准规范建立仪表维护台账，记录校准时间、更换部件、故障处理等信息制定年度校准计划，送检精度等级高的仪表到计量部门校准化学品安全管理与应急措施常用化学品安全规范泄漏应急处理流程盐酸HCl强酸性，浓度31-36%，储存于耐酸容器，佩发现泄漏立即报警，疏散无关人员，切断泄漏源戴防酸手套和护目镜操作个人防护佩戴防毒面具、防护服、防酸碱手套和靴子氢氧化钠NaOH强碱性，固体或50%溶液，密闭储存泄漏处置防潮，操作时防止溅到皮肤•酸类泄漏用碱性物质（石灰、碳酸钠）中和，大量联氨N₂H₄剧毒易燃，40%水溶液，储存于阴凉通水冲洗风处，严禁明火，佩戴防护面具•碱类泄漏用酸性物质（稀盐酸、稀硫酸）中和，大次氯酸钠NaClO氧化性，10%溶液，避光储存，禁止量水冲洗与酸类混合•联氨泄漏用大量水稀释冲洗，严禁明火，加强通风聚合氯化铝PAC固体或液体，储存于干燥处，避免吸环境保护防止泄漏物进入下水道、河流，收集污染土壤潮结块作为危废处理中毒急救与培训吸入中毒迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，必要时人工呼吸皮肤接触立即脱去污染衣服，用大量流动清水冲洗15分钟以上眼睛溅入立即提起眼睑，用流动清水冲洗15分钟，就医误服中毒误服酸碱类立即漱口，饮适量温水稀释，禁止催吐，立即就医安全培训新员工岗前安全教育，定期开展应急演练（每季度一次），考核合格后上岗建立化学品安全档案，制作MSDS（化学品安全技术说明书）并公示第八章典型故障案例分析与经验总结从实际案例中学习经验教训，是提升化学管理水平的有效途径本章分享两起典型故障案例的分析与处理案例一锅炉水垢堵塞导致机组停机2021年3月2021年7月水处理反渗透膜堵塞，产水量下降20%，但未及时更换锅炉排污水浊度异常升高，给水硬度达到

0.28mmol/L，超标40%12342021年4-6月2021年8月15日给水硬度缓慢上升，从

0.02升至

0.15mmol/L，但仍在标准范围内锅炉水冷壁管爆管，紧急停机，检查发现管内壁5-8mm水垢层事故原因深度分析采取的化学处理措施设备维护不及时反渗透膜未按规定周期更换，导致产水水质下降

1.停机后进行锅炉酸洗除垢，配方5%盐酸+

0.5%缓蚀剂+

0.1%表面活性剂监测不到位给水硬度检测频次不够（每周一次），未能及时发现异常

2.酸洗时间12小时，循环流速

1.5m/s，温度60℃责任心不强发现数据异常后未深入分析，存在侥幸心理

3.酸洗后碱洗中和残酸，用1%氢氧化钠溶液管理制度缺陷缺乏水质超标应急预案，处理流程不明确

4.更换全部水处理设备老化部件技术能力不足对水垢形成速度和危害认识不足

5.建立每日水质监测制度，给水硬度每日检测经验教训预防为主定期维护比事后修复成本低得多停机损失45天×

0.3万kWh/天×

0.4元/kWh=540万元，加上检修费用120万元和清洗费用80万元，总损失超过800万元而提前更换膜元件仅需20万元预防建议

①建立设备定期维护计划，严格执行；

②加密水质监测频次，关键参数每日检测；

③建立数据分析系统，及早发现趋势性变化；

④完善应急预案，明确各级响应措施；

⑤加强人员培训，提高化学管理意识和能力案例二循环水系统腐蚀穿孔事故事故背景某300MW机组#2循环水泵出口管道DN1200碳钢管运行18个月后发生腐蚀穿孔泄漏，泄漏量约150m³/h事故发生在夏季高峰负荷期，机组被迫降负荷至200MW运行损失评估直接损失更换管道费用35万元，抢修人工费用8万元，停水损失15万元间接损失降负荷运行7天，少发电量约168万kWh，电量损失67万元环境影响泄漏循环水流入雨水系统，造成水资源浪费和环境污染总损失约125万元，严重影响机组经济性和安全性故障诊断与根本原因现场检查管道内壁锈蚀严重,局部壁厚减薄至2mm原始壁厚8mm,穿孔处为典型点蚀形态水质分析循环水氯离子含量长期偏高650-800mg/L,pH值偏低

6.8-

7.2,缓蚀剂投加不足根本原因

①水源切换后水质变差,含盐量升高;

②缓蚀剂投加系统故障未及时修复;

③循环水排污量不足,浓缩倍数过高达到6-7倍;

④局部流速过高3m/s加剧冲刷腐蚀修复与改进方案应急修复切换备用循环水泵,快速更换腐蚀管段,采用耐蚀性更好的304不锈钢内衬长效管理•调整循环水化学处理方案,增加缓蚀剂投加量至12mg/L•严格控制pH值在

7.8-

8.3,氯离子500mg/L•增加排污量,控制浓缩倍数在3-4倍•优化管道布置,降低局部流速至

2.0-

2.5m/s•建立管道超声波测厚制度,每季度检测一次•关键部位加装牺牲阳极保护或外加电流阴极保护经验总结循环水系统腐蚀是一个渐进过程,早期发现和干预是关键建立完善的水质监测体系,加强设备巡检,及时发现和处理异常选用合适的化学处理方案,确保药剂投加稳定可靠定期评估管道腐蚀状况,制定维护更换计划投入1元钱用于预防,可以节省10元钱的维修费用化学管理助力机组安全高效运行300MW化学控制的核心价值持续改进与技术创新水汽化学管理是电厂安全生产的基础保障通过化学管理技术不断进步在线监测技术实现了水科学的化学处理,可以有效防止设备腐蚀、结垢质的实时监控和预警;新型缓蚀阻垢剂提高了处和沉积,延长设备使用寿命,提高机组可靠性和经理效果并降低了药剂用量;膜分离技术在水处理济性良好的化学管理可使设备腐蚀速率降低中广泛应用;零排放技术解决了环保难题我们80%以上,传热效率提升3-5%,机组可用率提高要保持学习态度,积极引进和应用新技术,持续优2-3%化化学处理方案,提升管理水平培训与团队建设化学管理水平取决于人的素质要加强化学专业人员培训,提高理论水平和实操能力建立师带徒制度,传承经验技能开展技术交流和竞赛,激发创新热情培养一支懂理论、会操作、能分析、善管理的化学专业队伍,是实现机组安全高效运行的根本保证年

99.5%3015%机组可用率设备设计寿命维护成本降低优秀的化学管理可实现的目标科学管理可确保设备达到设计寿预防性化学管理的经济效益命谢谢欢迎提问与交流电厂化学管理是一门实践性很强的学科需要在实际工作中不断学习和积累经验希望通,过本次培训大家能够掌握机组化学管理的基本理论和方法在今后的工作中学,300MW,以致用为机组的安全经济运行贡献力量,联系方式如有疑问或需要进一步交流欢迎随时与化学专业组联系让我们携:,手共进不断提升化学管理水平为电厂的可持续发展做出更大贡献,,!。