蒸汽净化汽包内部装置.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Principles of Boiler,Page,*,七台河职业学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Principles of Boiler,Page,*,第,九,章 蒸汽净化及,汽包内部装置,1,蒸汽的净化,一、,蒸汽净化的原因,二、蒸汽污染的原因,2,汽包内部装置,一、汽水分离设备,二、蒸汽清洗,三、锅炉排污,2026/10/29,1,Principles of Boiler,一、蒸汽净化的原因,蒸汽的品质,是指蒸汽中钠盐、硅酸、,CO,2,、和,NH,3,等杂质含量的多少。,过热器：,杂质沉积在管子内壁形成盐垢，使蒸汽流通截面变小，流阻增加；传热减弱,管壁,温度升高。,蒸汽,管道阀门：,可能引起阀门动作失灵、,漏汽。,汽轮机通流部分,：,改变叶片型线，减少蒸汽流通面积，增加阻力，出力及效率降低；严重时，调速机构卡涩、轴向力增大，破坏转子止推轴承；还可能影响转子的平衡而,造成重大事故。,含有杂质的蒸汽可能经过的地方和存在形式：,对于高参数，大容量锅炉机组，以上三个部分工作条件更为恶化，因此，现代大型锅炉对蒸汽品质的要求相应更高。,2026/10/29,2,Principles of Boiler,1,蒸汽的净化,二、蒸汽,污染,的原因,蒸汽的污染是指蒸汽中含有杂质，它是由饱和蒸汽的机械携带和溶盐两个原因造成的。,饱和蒸汽的机械携带,蒸汽溶盐及选择性携带,2026/10/29,3,Principles of Boiler,（一）饱和蒸汽的机械携带,饱和蒸汽的,机械携带,是指饱和蒸汽携带溶解有杂质而使含盐浓度增大的锅水水滴。蒸汽携带的锅水水滴越多，锅水含盐浓度越大，蒸汽机械携带量就越大。,由于机械携带，蒸汽的含盐量,式中 为锅水含盐量，,mg,kg,机械携带量,的多少取决于,蒸汽的带水量,及,锅水含盐浓度,。前者以蒸汽湿度,表示，即蒸汽含水量占湿蒸汽重量的百分比。,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等,。,3/5,2026/10/29,4,Principles of Boiler,蒸汽面负荷是指单位时间内通过汽包单位蒸发面积的蒸汽,流量，用 来表示，即,锅炉蒸发量，,t/h,；,饱和蒸汽比体积，,m,3,/kg,；,汽包蒸发面面积，,m,2,。,（一）饱和蒸汽的机械携带,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等,。,锅炉负荷,2026/10/29,5,Principles of Boiler,（一）饱和蒸汽的机械携带,蒸汽面负荷增加，对水滴的携带作用加强，使蒸汽带水量增加，蒸汽湿度,增大，如图,9-1,所示。其关系式如下式（,93,）：,（,93,）,汽包蒸发面面积，,m2,，它与压力和汽水分离装置有关。,与负荷,D,有关的系数。,提高锅炉负荷,D,，饱和蒸汽机械携带含盐量增大。,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等。,锅炉负荷,2026/10/29,6,Principles of Boiler,（一）饱和蒸汽的机械携带,提高锅炉负荷,D,，饱和蒸汽机械携带含盐量增大。,锅炉负荷,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等。,2026/10/29,7,Principles of Boiler,（一）饱和蒸汽的机械携带,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等,。,3/5,2.,锅炉工作压力,提高锅炉蒸汽压力，饱和蒸汽机械携带含盐量增大，溶盐能力也增大。,2026/10/29,8,Principles of Boiler,（一）饱和蒸汽的机械携带,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等,。,3.,汽包水位,汽包蒸汽空间高度,图,9-2,所示，增加汽包空间高度对降低蒸汽带水量的效果是有一定的限度的，故通过采用过大的汽包尺寸对减少蒸汽带水量并无必要。,通常汽包的正常水位应在汽包中心线以下,100,200mm,。,但汽包水位也不应太低，否则将会影响水循环的安全。,2026/10/29,9,Principles of Boiler,（一）饱和蒸汽的机械携带,影响蒸汽带水的主要因素,为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等,。,锅水含盐量,锅水含盐量增加，水的表面张力减小而黏度增加，汽泡直径随之减小。直径小的汽泡对水的相对速度减慢，使汽包水容积中含汽量增加，在汽包蒸发面上形成泡沫层，使蒸汽空间高度减小，增加蒸汽的带水量；汽泡直径越小，就越容易将水滴带走。,因此，随着锅水含盐量增加，蒸汽的机械携带是增加的。,如图,9-3,所示。,2026/10/29,10,Principles of Boiler,式中,蒸汽的携带系数，,，,%,。,（二）蒸汽溶盐及选择性携带,选择性携带,：饱和蒸汽具有直接溶解盐分的能力，即蒸汽溶盐，蒸汽对不同盐分的溶解能力不同,即,蒸汽溶盐具有选择性,。,蒸汽对某种物质的溶解量用分配系数,a,来表示，,分配系数,a,是指某物质溶解于蒸汽的量（,mg,kg,）与该物质溶解于锅水中的量（,mg,kg,）之比，即,对高压和超高压以上的锅炉，,蒸汽污染是由蒸汽带水（即机械携带）和溶盐两种,原因引起的，,即蒸汽既携带锅水又溶解盐类。此时，蒸汽中所含某物质的总量为：,2026/10/29,11,Principles of Boiler,蒸汽溶盐及选择性携带,蒸汽溶盐的特点：,饱和蒸汽和过热蒸汽均可溶解盐类。,蒸汽的溶盐能力随蒸汽压力升高而增大。,如图,9-4,所示。,蒸汽对不同盐类的溶解有选择性。,硅酸（,H,2,SiO,3,）分配系数最大,；,但硅酸盐等,(Na,2,SiO,3,等,),分配系数小。,NaOH,、,NaCl,、,CaCl,2,中等,对于高压和超高压的大容量锅炉蒸汽的污染原因：蒸汽带水和溶盐。,2026/10/29,12,Principles of Boiler,2,汽包的内部装置,一、,汽水分,离设备,二、,蒸汽清洗,三、锅炉排污,2026/10/29,13,Principles of Boiler,一、汽水分离装置,汽水分离装置,的主要工作原理是,利用水和汽的密度差,和,离心力作用。,1/3,汽水分离装置,包括,挡板、孔板（有水下孔板和集汽孔板）、百叶窗分离器（波形板分离器）、旋风分离器。,百叶窗分,离器：,由,很多平行波纹板组成，可卧式或立式布置，蒸汽与水平行反向或互相垂直,流动。,2026/10/29,14,Principles of Boiler,波形板,2026/10/29,15,Principles of Boiler,柱形筒式旋风分离器,汽水混合物以一定的速度沿切线方向进入筒体，,产生旋转，水滴由于离力作用被抛向筒壁，并沿筒壁流下，蒸汽则由中心,上升。,柱形筒体旋风分离器,溢,流环,：,装,在圆筒顶部，以防贴筒水膜被上升汽流撕破重新使蒸汽,带水。,圆形,底板,：,位,于筒底中心，底板周围的环形通道内装有倾斜导叶，使水稳定地流入汽包水容积中，以防止水向下排出时将蒸汽,带出。,波形板,顶帽,：,装,在分离器的顶部，再次使汽水,分离。,2026/10/29,16,Principles of Boiler,涡轮式分离器,汽水混合物由分离器底部轴向进入，,固定式导向叶片产生的离心力使工质产生强烈旋转而分离，水被抛到内筒壁向上运动，通过集汽短管与内筒之间的环形截面流入疏水夹层，然后折向下流，进入汽包水容积；蒸汽则由筒体的中心部分上升经波形板分离器进入汽包蒸汽,空间。,1-,梯形顶帽；,2-,百叶窗板；,3-,集汽短管；,4-,钩头；,5-,固定式导向叶片；,6-,芯子；,7-,外筒；,8-,内筒；,9-,疏水夹层；,10-,支撑螺栓,涡轮式旋风分离器,涡轮式分离器分离高效高，体积小；,但阻力较大，常用于强制循环锅炉。,2026/10/29,17,Principles of Boiler,二、蒸汽清洗,蒸汽,清洗,：,使,蒸汽通过洁净的清洗水（一般为给水），,利用清洗水与锅水含盐浓度差来降低蒸汽溶解携带的盐分。,蒸汽清洗,主要用于减少溶解性携,带,，也,可减少蒸汽机械携带的盐分，因为经清洗的蒸汽带出的水为含盐浓度较低的清洁水，而不是锅水。,大机组汽包的相对长度减少，加装清洗装置有困难；由于蒸汽溶解硅酸的分配系数随之增大，清洗装置效率明显下降,亚临界压力汽包炉，主要靠改善给水条件来保证蒸汽品质，可不采用蒸汽清洗装置,2026/10/29,18,Principles of Boiler,穿层式清洗装置,：蒸汽穿过清洗水层时水层会起泡，所以也称为,汽泡穿层式,，多采用平板式清洗装置。,（二）蒸汽清洗：,减少蒸汽的溶解性携带。,基本原理,清洁给水与含盐蒸汽接触，盐分扩散至清水，普遍采用,穿层式,清洗装置。,2026/10/29,19,Principles of Boiler,锅炉排污系统,2026/10/29,20,Principles of Boiler,锅炉排污系统,锅炉排污,:,锅炉运行中，将带有较多盐分和水渣的锅水排放到锅炉外，称为,锅炉排污,。,排污的目的,:,排掉含盐浓度较高的锅水，以及锅水中的腐蚀物及沉淀物，使锅水含盐量维持在规定的范围之内，以减小锅水的膨胀及出现泡沫层，从而可减小蒸汽湿度及含盐量，保证良好的蒸汽品质。同时，排污还可消除或减轻蒸发受热面管内结垢。,2026/10/29,21,Principles of Boiler,三、锅炉排污,连续排污,：,连,续不断地从汽包中排出因水蒸发含盐量不断增大的部分锅水，代之以比较纯净的给水，以获得符合品质要求（含盐量和碱度保持在规定值内）的,蒸汽。,连续排污应从锅水含盐量最大的部位（通常是,汽包水容积靠近蒸发面处）,引出。,定期,排污：,用,以排除水中的沉渣、铁锈，以防这些杂质在水冷壁管中结垢和堵塞,定期排污应从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最多的地方（如水冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，,间断,进行。,锅炉排污,包括,连续排污,和,定期排污,两种。,2026/10/29,22,Principles of Boiler,排污率的计算,锅炉盐平衡,进入蒸发系统的盐的质量,=,离开蒸发系统的盐的质量,锅炉盐平衡方程,D,gs,S,gs,=DS,q,+D,pw,S,pw,排污率,p=(D,pw,/D)100%,p=(S,gs,-S,q,)/(S,ls,-S,gs,),p(S,gs,/(S,ls,-S,gs,)100%,2/2,2026/10/29,23,Principles of Boiler,4,、维持一定的炉水碱度,SiO,3,2-,+2H,2,O-2OH,-,+,H,2,SiO,3,2026/10/29,24,Principles of Boiler,1.,什么是机械携带，影响因素有哪些，如何减少？,2.,什么是溶解性携带，影响因素有哪些，如何减少？,3.,什么是锅炉排污，如何确定排污量？,问题与思考题,2026/10/29,25,Principles of Boiler,