火电厂水汽质量监督与检测技术

《火电厂水汽质量监督与检测技术》第一篇以电力行业标准DL/T246-2006《化学监督导则》为主要依据，对电厂中水汽质量监督的各个方面作了较系统阐述，并结合我国火电厂水汽质量监督现状对其质量监督中的要点与难点问题加以分析讨论；第二篇为火电厂水汽质量检测技术，重点是对水汽质量检测中最为常用的滴定（容量）分析法及分光光度法作了较详细阐述，并结合检测实例加以说明。

第一篇 火电厂水汽质量监督技术

第一章 电厂用水综述

第一节 电厂用水概述

第二节 锅炉水汽系统及其水质控制指标

第三节 水汽质量监督要求

第二章 锅炉补给水质量监督

第一节 补给水水源与质量要求

第二节 水的混凝处理

第三节 水的过滤处理

第四节 膜分离除盐技术

第五节 离子交换及其与膜除盐组合处理

第三章 炉内水质量监督

第一节 水汽系统流程与运行

第二节 锅炉给水处理

第三节 锅炉炉水处理

第四节 蒸汽品质控制

第四章 热力设备防垢与防腐监督

第一节 热力设备结垢与腐蚀概述

第二节 给水系统设备防垢与防腐

第三节 炉水系统设备防垢与防腐

第四节 蒸汽通流部位防止积盐与腐蚀

第五节 垢与腐蚀产物化学成分测定

第五章 凝结水质量监督

第一节 凝结水处理工艺

第二节 凝结水处理主要设备

第三节 凝结水水质与处理系统的运行监督

第六章 循环冷却水质量监督

第一节 循环冷却水系统流程

第二节 凝汽器管材的选择及处理

第三节 冷却水生物黏泥的抑制

第四节 冷却水系统的防垢

第五节 冷却水系统的防腐

第六节 凝汽器管的监督与评价

第七节 冷却水的节水方向

第七章 内冷水与制氢质量监督

第一节 发电机的冷却方式与冷却介质

第二节 内冷水处理与要求

第三节 制氢系统设备与氢气质量控制

第八章 锅炉化学清洗与停用设备保护监督

第一节 锅炉清洗方法与要求

第二节 停用设备保护方法与要求

第九章 水汽采样与在线仪表控制监督

第一节 水汽样品的采集与保存

第二节 水汽监测仪表的配置与要求

第二篇 火电厂水汽质量检测技术

第十章 水汽质量检测基本要求与一般规定

第一节 水汽检测的基本要求

第二节 水汽检测的一般规定

第三节 水汽检测质量的评定与控制

第四节 水汽质量检测方法概述

第十一章 水汽质量检测的化学分析方法

第一节 质量（重量）分析方法

第二节 滴定（容量）分析方法

第三节 重量分析法在水汽检测中的应用

第四节 容量分析法在水汽检测中的应用

第十二章 水汽质量检测的仪器分析方法

第一节 分光光度法

第二节 分光光度法在水汽检测中的应用

第三节 电位分析法及其在水汽检测中的应用

第四节 电导分析法及其在水汽检测中的应用

第五节 原子吸收法及其在水汽检测中的应用

第六节 离子色谱法及其在水汽检测中的应用2100433B

版　次： 1

页　数： 407

装　帧： 平装

开　本： 16开

所属分类： 图书>工程>电力工程

《火电厂煤质监督与检测技术》突出了对煤的采制化监督与检测方面内容的阐述，全书以解决生产实际为中心来阐述火电厂煤质监督与检测中各种问题，特别是对一些疑难问题如何解决提出了具体意见，供广大读者参考。《火电厂煤质监督与检测技术》主要供火电厂燃料监督的技术人员、管理人员及煤的采制化岗位上的一线人员使用。对一切用煤企业上述岗位的人员及燃料专业大专院校师生也可使用。

火电厂煤质监督与检测技术作者简介

曹长武，江苏南通人，1937年生，1960年毕业于山东大学化学系，长期在山东电力研究院从事电厂化学及环境保护试验研究，为该院院级专家、研究员。在职时任全国煤炭及电力行业电厂化学标准化技术委员会委员。著有《电力用煤采制化技术及其应用》、《火电厂水汽试验标准方法及应用》、《600MW火力发电机组培训教材环境保护》、《燃料产品质量检测实用手册——燃煤》、《燃料产品质量检测实用手册——燃油》、《燃料产品质量检测实用手册——燃气》等多部著作，发表学术论文约200篇。

火电厂煤质监督与检测技术目录

第一篇 火电厂煤质监督技术

第一章 电力用煤基础知识

第一节 我国煤炭资源分布及其利用

第二节 煤的形成与分类

第三节 煤炭品种与劣质煤在电厂中的应用

第四节 煤的组成与基准

第五节 燃煤火电厂生产概述

第六节 煤粉锅炉对用煤质量要求

第七节 对火电厂经济指标的考核

第二章 煤质特性及其对电力生产的影响

第一节 煤中水分及其对电力生产的影响

第二节 煤中灰分及其对电力生产的影响

第三节 煤的热值及其对电力生产的影响

第四节 煤的挥发分及其对电力生产的影响

第五节 煤中元素组成及其对电力生产的影响

第六节 煤中硫及其对电力生产的影响

第七节 煤的可磨性与磨损性及其对电力生产的影响

第八节 煤灰熔融性与煤灰成分及其对电力生产的影响

第三章 火电厂煤质监督综述

第一节 电厂煤质监督要求与工作要点

第二节 锅炉设计煤质的确定

第三节 锅炉设计煤质确定实例分析

第四节 入厂煤质验收监督

第五节 电力用煤采样监督

第六节 电力用煤制样监督

第七节 电力用煤化验监督

第八节 电厂入炉煤输送与计量监督

第四章 煤场存煤监督技术

第一节 入厂煤接卸与组堆监督

第二节 自然环境下的存煤煤质变化

第三节 防止煤场存煤自燃

第四节 煤场存煤的掺配

第五节 煤场盘点与煤堆降尘

第五章 煤粉燃烧与锅炉运行监督

第一节 入炉煤粉制备及煤粉特性

第二节 煤粉在锅炉内的燃烧

第三节 煤粉细度与灰渣可燃物监督

第四节 煤中可燃组分燃烧与锅炉运行监督

第五节 煤中硫的燃烧与锅炉运行监督

第六节 锅炉结渣情况的监控及其防止措施

第二篇 火电厂煤质检测技术

第六章 电煤采制样技术

第一节 人工与机械采样的技术要点

第二节 GB475-2008及其贯彻中的若干问题

第三节 汽车煤人工采样问题

第四节 人工制样技术要点与制样设备

第五节 GB474-2008及其贯彻中的若干问题

第六节 煤样制备中的有关问题分析

第七节 我国采煤样机的发展与应用

第八节 采煤样机运行与管理问题分析

第九节 数理统计方法与采煤样机的性能检验

第七章 煤炭组成的测定

第一节 煤中全水分的测定

第二节 化学分析方法与煤炭组成的测定

第三节 工业分析特性指标测定(标准法)

第四节 工业分析的热重法测定

第五节 煤中碳、氢测定

第六节 煤中氮的测定

第七节 煤中碳、氢、氮的快速测定

第八节 煤中全硫测定(标准法)

第九节 煤中全硫红外法测定

第八章 煤的发热量测定

第一节 有关发热量的基本概念

第二节 热量计及其在我国的发展历程

第三节 冷却校正值及其计算

第四节 热量计热容量的标定

第五节 发热量的测定及其结果评价

第六节 新型自动热量计使用中的问题分析

第七节 发热量测定结果的计算与应用

第九章 煤的物理性能测定

第一节 煤的密度测定

第二节 煤粉细度测定

第三节 煤的哈氏可磨性指数测定

第四节 煤的磨损与冲刷磨损指数测定

第五节 煤中含矸率及其测定

第十章 灰渣特性测定

第一节 灰、渣可燃物测定

第二节 煤灰熔融性测定

第三节 煤灰成分测定2100433B

水汽扩散与水汽输送，是地球上水循环过程的重要环节，是将海水、陆地水与空中水联系在一起的纽带。正是通过扩散运动，使得海水和陆地水源源不断地蒸发升入空中，并随气流输送到全球各地，再凝结并以降水的形式回归到海洋和陆地。所以水汽扩散和输送的方向与强度，直接影响到地区水循环系统。对于地表缺水，地面横向水交换过程比较弱的内陆地区来说，水汽扩散和输送对地区水循环过程具有特别重要的意义。

水汽输送是指，大气中水分因扩散而由一地向另一地运移，或由低空输送到高空的过程。水汽在运移输送过程中，水汽的含量、运动方向与路线，以及输送强度等随时会发生改变，从而对沿途的降水以重大影响。

对于某一给定区域范围上的气柱来说，若取下界为地面，上界为对流层顶，则根据水量平衡原理，可建立该气柱的大气水分平衡式：

(W1 Ei)-(W2 Pi)=ΔW （2-46）

式中，W1是流入气柱的水汽量；W2是流出气柱的水汽量； Ei是蒸发散发量；Pi是降水量；ΔW是气柱内水汽变量。

对于长时段ΔW→0，于是研究时段内气柱的降水量可用下式表示：

Pi=W1-　W2 Ei （2-47）

由于区域蒸发量远小于水汽输送量，所以区域降水量的大小，主要决定于出入该气柱的水汽量的多少。

同时由于水汽输送过程中，还伴随有动量和热量的转移，因而要影响沿途的气温、气压等其它气象因子发生改变，所以水汽输送是水循环过程的重要环节，也是影响当地天气过程和气候的重要原因。水汽输送主要有大气环流输送和涡动输送两种形式，并具有强烈的地区性特点和季节变化，时而环流输送为主，时而以涡动输送为主。水汽输送主要集中于对流层的下半部，其中最大输送量出现在近地面层的850—900百帕左右的高度，由此向上或向下，水汽输送量均迅速减小，到500—400百帕以上的高度处，水汽的输送量已很小，以致可以忽略不计。

（一）水汽输送通量与水汽通量散度

水汽输送通量与水汽通量散度是用来定量表达水汽输送量的基本参数。

1.水汽输送通量的概念水汽输送通量是表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。水汽通量有水平输送通量和垂直输送通量之分。通常说的水汽输送主要是指水平方向的水汽输送。现取一与水平面正交、又垂直于风速的矢量截面ABCD，其高为ΔZ，底边长为ΔL，风速为v，空气密度为ρ，比湿为q，则单位时间内流经截面积ABCD的水汽质量为：

位时间内通过与风速正交的ABCD面的水汽质量为：

取ΔL·ΔP=1，则水平方向的水汽输送通量表达式为：

其单位为克每百帕厘米秒。

水平水汽输送通量是一个向量，输送方向与风速相同，并可分解为经向输送和纬向输送两个分量。纬向输送的水汽通量规定向东输送为正，向西为负；经向输送的水汽通量，规定向北输送为正，向南为负。

垂直输送的水汽通量是指单位时间流经单位水平面的水汽通量，规定向上输送为正，向下为负，其单位为克每平方厘米秒。

2.水汽通量散度水汽通量散度是指单位时间汇入单位体积或从该体积辐散出的水汽量，单位为克每百帕平方厘米秒。它和水汽通量一样，也是一个向量，因此，水汽通量散度的定义与计算公式，完全可以仿照水平散度给出，即：

式中，（qvnΔL）i/q表示通过长度为ΔLi边上的水汽通量；vn表示与该边正交的风速分量。

表示由于水平运动而引起单位时间内单位体积中水汽的

任一地点的水汽通量散度，均可由风和温度资料计算出来，并可绘成等值线图。用以表示广大范围内的水汽通量散度场。散度为正的地区表示水汽自该地区的四周辐散，称该地区为水汽源，在这种情况下降水比较少；反之散度为负的地区，表示四周有水汽向该地区汇集，称该地区为水汽汇，降水比较多。例如，我国大陆东半部水汽总输送场中，其主要水汽耦合区与主要降水区的分布就存在良好的对应关系。黄土高原与华北平原常年为水汽源，东南沿海地区为主要水汽耦合区，所以前者降水远少于后者。

水汽

（二）影响水汽输送的主要因素

影响水汽含量与水汽输送的因素很多，主要因素如下。

1.大气环流的影响如前所述水汽输送形式有两种，其中环流输送处于主导地位。这是和大气环流决定着全球流场和风速场有关。而流场和风速场直接影响全球水汽的分布变化，以及水汽输送的路径和强度。因此大气环流的任何改变，必然通过流场和风速场的改变而影响到水汽输送的方向、路径和强度。

2.地理纬度的影响地理纬度的影响主要表现为影响辐射平衡值，影响气温、水温的纬向分布，进而影响蒸发以及空中水汽含量的纬向分布，基本规律是水汽含量随纬度的增高而减少。

3.海陆分布的影响海洋是水汽的主要源地，因而距海远近直接影响空中水汽含量的多少，这也正是我国东南沿海暖湿多雨，愈向西北内陆腹地伸展，水循环愈弱、降水愈少的原因。

4.海拔高度与地形屏障作用的影响这一影响包括两方面：其一是随着地表海拔高度的增加，近地层湿空气层逐步变薄，水汽含量相应减少，这也是青藏高原上雨量较少的重要原因；其次是那些垂直于气流运行方向的山脉，常常成为阻隔暖湿气流运移的屏障，迫使迎风坡成为多雨区，背风坡绝热升温，湿度降低，水汽含量减少，成为雨影区。

（三）我国水汽输送基本特点

关于我国水汽输送，刘国纬和崔一峰通过选用全国122个探空站及国外27个探空站的资料，并以1983年为典型年进行了比较系统的分析、计算与研究，得出了如下的基本结论。

第一，存在三个基本的水汽来源，三条输出入路径，并有明显的季节变化。三个来源是极地气团的西北水汽流、南海水汽流及孟加拉湾水汽流。西北水汽流自西北方向入境，于东南方向出境，大致呈纬向分布，冬季直达长江，夏季退居黄河以北；南海气流自广东、福建沿海登陆北上，至长江中下游地区偏转，并由长江口附近出境，夏季可深入华北平原，冬季退缩到北纬25°以南地区，水汽流呈明显的经向分布，由于水汽含量丰沛，所以输送通量值大；而孟加拉湾水汽流通常自北部湾入境，流向广西、云南，继而折向东北方向，并在贵阳-长沙一线与南海水汽流汇合，而后亦进入长江中下游地区，然后出海，全年中春季强盛，冬季限于华南沿海。

第二，水汽输送既有大气平均环流引起的平均输送，又有移动性涡动输送，其中平均输送方向基本上与风场相一致。而涡动输送方向大体上与湿度梯度方向相一致，即从湿度大的地区指向湿度小的地区。涡动输送的这一特点对于把东南沿海地区上空丰沛的水汽向内陆腹地输送，具有重要作用。

第三，地理位置、海陆分布与地貌上总体格局，制约了全国水汽输送的基本态势。青藏高原雄踞西南，决定了我国水汽输送场形成南北两支水汽流，北纬30°以北地区盛行纬向水汽输送；30°以南具有明显的经向输送。而秦岭-淮河一线成为我国南北气流的经常汇合的地区，是水汽流辐合带；海陆的分布制约了我国上空湿度场的配置，并呈现由东南向西北递减的趋势，进而影响我国降水的地区分布。

第四，水汽输送场垂直分布存在明显差异：在850百帕气层上，一年四季水汽输送场形势比较复杂；在700百帕气层上，在淮河流域以北盛行西北水汽流，淮河以南盛行西南水汽流，两股水汽流在北纬30°—35°一带汇合后东流入海；在500百帕高度上，一年四季水汽输送呈现纬向分布；而低层大气中则经向输送比较明显，因而自低层到高层存在经向到纬向的顺钟向切变。

我国上空水汽的收支有如下特点：

1）全国年输入水汽总量为15023.2×109米3，总输出量为12362.7×109米3，净输入量为2660.5×109米3，与全国入海径流量很接近。这些水量折合全国平均水深为279.4毫米。

2）从四方边界来说，水汽主要从南部和西部边境进入（占总输入量的89.1%），从东界输出（占总输出量的88.8%）。就不同流域而言，长江流域净输入量最大，依次为华南、西南、东北和西北区，华北区为负值区。

3）输入的水汽量中，经向的输入占55.8%，纬向的输入占44.2%；输出情况相反，纬向的占89.2%，经向的仅占总输出量的10.8%。