9.29日鍋爐汽水系統(tǒng)說明書

1、 15/15G3-鍋爐汽水系統(tǒng)說明書編寫者: 張文麗 日期: 2015/09/29校閱者: 勞健雄 日期: 2015/09/0審核者: 日期: 2015/09/0版 次: Rev 0 日期: 2015/09/0目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc431288316 1.簡介 PAGEREF _Toc431288316 h 3 HYPERLINK l _Toc431288317 1.1系統(tǒng)功能 PAGEREF _Toc431288317 h 3 HYPERLINK l _Toc431288318 1.2系統(tǒng)簡述 PAGEREF _Toc431288318 h 3 H

2、YPERLINK l _Toc431288319 2流程簡述 PAGEREF _Toc431288319 h 3 HYPERLINK l _Toc431288320 2.1給水加熱 PAGEREF _Toc431288320 h 3 HYPERLINK l _Toc431288321 2.2給水蒸發(fā) PAGEREF _Toc431288321 h 4 HYPERLINK l _Toc431288322 2.3汽水分離 PAGEREF _Toc431288322 h 4 HYPERLINK l _Toc431288323 2.4蒸汽過熱 PAGEREF _Toc431288323 h 5 HYP

3、ERLINK l _Toc431288324 2.5蒸汽再熱 PAGEREF _Toc431288324 h 6 HYPERLINK l _Toc431288325 2.6減溫水 PAGEREF _Toc431288325 h 6 HYPERLINK l _Toc431288326 3系統(tǒng)各部分功能說明 PAGEREF _Toc431288326 h 7 HYPERLINK l _Toc431288327 3.1省煤器 PAGEREF _Toc431288327 h 7 HYPERLINK l _Toc431288328 3.2低溫省煤器 PAGEREF _Toc431288328 h 8 H

4、YPERLINK l _Toc431288329 3.3汽包 PAGEREF _Toc431288329 h 8 HYPERLINK l _Toc431288330 3.4水冷壁 PAGEREF _Toc431288330 h 9 HYPERLINK l _Toc431288331 3.5過熱器 PAGEREF _Toc431288331 h 9 HYPERLINK l _Toc431288332 3.6噴水減溫器 PAGEREF _Toc431288332 h 10 HYPERLINK l _Toc431288333 3.7加藥與排污 PAGEREF _Toc431288333 h 11 H

5、YPERLINK l _Toc431288334 3.7.1加藥 PAGEREF _Toc431288334 h 11 HYPERLINK l _Toc431288335 3.7.2排污 PAGEREF _Toc431288335 h 12 HYPERLINK l _Toc431288336 3.8汽包水位計 PAGEREF _Toc431288336 h 12 HYPERLINK l _Toc431288337 3.9飽和安全閥和過熱安全閥 PAGEREF _Toc431288337 h 13 HYPERLINK l _Toc431288338 3.10控制與儀表 PAGEREF _Toc4

6、31288338 h 13 HYPERLINK l _Toc431288339 4運行 PAGEREF _Toc431288339 h 14 HYPERLINK l _Toc431288340 4.1汽溫調節(jié) PAGEREF _Toc431288340 h 14 HYPERLINK l _Toc431288341 4.2給水調節(jié) PAGEREF _Toc431288341 h 14 HYPERLINK l _Toc431288342 5復習問題 PAGEREF _Toc431288342 h 15 HYPERLINK l _Toc431288343 6參考資料 PAGEREF _Toc4312

7、88343 h 15簡介1.1系統(tǒng)功能鍋爐汽水系統(tǒng)的作用是將給水加熱成飽和蒸汽，再繼續(xù)升溫使之成為壓力、溫度合格的過熱蒸汽，經(jīng)主蒸汽管路送入汽輪機做功。棉蘭電廠鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量548.5t/h，再熱蒸汽流量470.6t/h，主汽壓力17.5MPa，溫度541，1.2系統(tǒng)簡述汽水系統(tǒng)由布置在爐膛內及尾部煙道的金屬受熱面組成，用于接受燃料燃燒放出的熱量，使給水經(jīng)過預熱、汽化、過熱后變成具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽和再熱蒸汽進入汽輪機做功。做完功的蒸汽被冷凝、加熱、升壓成為鍋爐給水往復循環(huán)。省煤器；2汽包；3下降管；4下聯(lián)箱；5上升管（水冷壁）；6過熱器；7除氧器；8給水泵；9再熱器；10汽輪機高

8、壓缸；11汽輪機中壓缸；12汽輪機低壓缸；13發(fā)電機；14凝汽器；15凝結水泵；16高壓加熱器圖1 火力發(fā)電廠原則性汽水系統(tǒng)圖2流程簡述2.1給水加熱給水進入省煤器利用煙氣熱量預熱給水，保持汽包水位，清洗汽包中分離出的蒸汽，提高鍋爐效率。給水經(jīng)省煤器后水溫從281提高到約335。汽包與省煤器入口聯(lián)箱之間設有省煤器再循環(huán)管，省煤器再循環(huán)管在鍋爐點火初期尚未建立水循環(huán)時使用。由汽包-再循環(huán)管-省煤器管形成循環(huán)回路。防止省煤器因無水流過而過熱損壞。當鍋爐補水時關閉再循環(huán)閥，防止給水從再循環(huán)管直接進入汽包發(fā)生短路。 圖2給水與省煤器流程圖2.2給水蒸發(fā)經(jīng)省煤器預熱后的給水，進入汽包維持汽包正常水位，并

9、對汽包中飽和蒸汽進行清洗；水從汽包下部的下降管至下聯(lián)箱，進入爐膛四周的上升管（水冷壁），吸收煤粉燃燒釋放的輻射熱，在水冷壁中水不斷加熱汽化成為汽水混合物，由于密度變小自然上升到汽包形成自然循環(huán)，汽水混合物在汽包內進行汽水分離，水返回到下降管，飽和蒸汽進入過熱器加熱。圖3鍋爐自然循環(huán)蒸發(fā)示意圖2.3汽水分離汽水混合物在汽包內進行汽水分離，經(jīng)旋風分離器完成離心和小百葉窗分離后經(jīng)汽包頂部大百葉窗分離器分離。當汽水混合物進入旋風分離器內圓筒時，在轉向葉片作用下產(chǎn)生離心旋轉運動，較重的水沿內筒壁向上流動，在內圓筒頂部遇到轉向彎板而折向下方，通過兩個圓筒之間的通道流回到汽包水空間。蒸汽上升通過波紋板之間的

10、曲折通道，由于慣性作用，蒸汽中的水滴撞到波紋板上，水沿著波紋板邊緣落下。蒸汽經(jīng)二次分離繼續(xù)向上流動，進入汽包頂部百葉窗分離器，蒸汽以相當?shù)偷乃俣却┻^百葉窗彎板間的曲折通道時，攜帶的殘余水份沉積在波形板上，回落到汽包水空間。1汽包；2旋風分離器；3給水管；4清洗裝置；5百葉窗分離；6均汽孔板圖4汽包內部結構圖2.4蒸汽過熱從汽包分離出來的飽和蒸汽進入過熱器繼續(xù)加熱升溫，使之成為作功能力強的過熱蒸汽。蒸汽過熱是通過布置在爐膛內和爐膛出口以及煙道中的受熱面吸收煙氣熱量實現(xiàn)的。過程中各受熱面由于位置不同，所接受的傳熱方式也不同，分為輻射式、半輻射式和對流式。輻射式過熱器布置在爐膛壁上、爐膛頂部吸收鍋爐

11、輻射傳熱。半輻射式過熱器布置在爐膛出口既吸收輻射傳熱也吸收煙氣的對流傳熱。對流過熱器布置在爐膛出口的煙道中吸收煙氣的對流傳熱。圖5過熱器簡圖2.5蒸汽再熱鍋爐過熱蒸汽送入汽輪機高壓缸，做了部分功的蒸汽（溫度334、壓力4.09MPa絕對壓力）從汽輪機高壓缸排汽引出，送入鍋爐再熱器吸收煙氣熱量，將溫度提高到541（壓力3.88MPa）進入汽輪機中低壓缸再次做功。2.6減溫水棉蘭電廠過熱器采用兩級噴水式減溫器，對過熱蒸汽進行調節(jié)與控制。過熱器減溫水從主給水泵出口母管上接出，經(jīng)電動閥至鍋爐減溫水母管，分兩路分別去一級、二級噴水減溫器。再熱器減溫水從主給水泵中間級接出，經(jīng)逆止閥、電動隔離閥，進入再熱汽

12、減溫水母管，再經(jīng)電動隔離閥分路去再熱減溫器，作為再熱蒸汽溫度微調及事故減溫水。 圖6鍋爐減溫水系統(tǒng)圖（非棉蘭）3系統(tǒng)各部分功能說明3.1省煤器省煤器為非沸騰式，省煤器出口水溫低于對應壓力下的飽和溫度約2025。省煤器采用蛇形管水平布置，便于疏水，省煤器中的給水流動方向與煙氣流動方向逆流，以增大傳熱溫差，即給水自下而上，煙氣自上而下。大多數(shù)省煤器采用蛇形管式，此外還有鰭片管、膜式省煤器。圖7省煤器系統(tǒng)圖（棉蘭電廠給水系統(tǒng)圖）3.2低溫省煤器棉蘭電廠低溫省煤器布置在引風機后脫硫裝置前的煙道中。由于本工程脫硫裝置未設置熱交換器（GGH），利用低溫省煤器降低煙溫既可以保護脫硫吸收塔內部組件，又進一步吸

13、收煙氣余熱降低煙溫，煙溫從149降至95。圖8棉蘭鍋爐低溫省煤器系統(tǒng)示意圖3.3汽包汽包是鍋爐的加熱、蒸發(fā)、過熱三個過程的連接樞紐。汽包內存有一定的汽、水，有一定的蓄熱能力。在負荷變化時起到蓄熱器和蓄水器的作用，可減緩負荷變化引起的汽壓變化速度。汽包內裝有蒸汽凈化裝置。壓力表、水位計、安全閥等取樣均來自汽包。汽包內部結構：汽包內裝設若干旋風分離器，分離器頂部配置有波形板分離器，將水冷壁上升管引入的汽水混合物進行汽水初步分離。汽包中上部水平裝設蒸汽清洗孔板及清潔給水槽，當蒸汽穿過水槽孔板時，將蒸汽中攜帶的部分鹽分溶于水中，以降低蒸汽的含鹽量。汽包頂部設有多孔板，以均勻汽包內上升的蒸汽流，并將蒸汽

14、中的水分進一步分離出來。汽包中心線以下150mm處設有事故放水管，當鍋爐發(fā)生事故汽包水位高時使用。汽包正常水位線下約200mm處設有連續(xù)排污管，下部還布置加藥管。汽包底部下降管入口處裝設了十字欄格，以防止下降管口產(chǎn)生漩渦斗，避免下降管帶汽。 圖9汽包內百葉窗分離器 圖10汽包內給水清洗孔板 圖11旋風分離器3.4水冷壁水冷壁由敷設在爐膛四周由多根并聯(lián)管排組成，是輻射換熱蒸發(fā)受熱面。工質水在其中吸熱、汽化，同時保護鍋爐爐墻。主要作用是：吸收爐膛中高溫火焰及爐煙的輻射熱量，使水冷壁內的水汽化，產(chǎn)生飽和蒸汽，強化傳熱，減少鍋爐受熱面面積，有效防止爐壁結渣。棉蘭電廠水冷壁采用全焊接膜式水冷壁結構（包括

15、爐膛、尾部各側面、燃燒器結合面、人孔處、看火孔處等），以保證爐膛在任何運行工況下的嚴密性。圖12 焊接膜式水冷壁3.5過熱器棉蘭電廠鍋爐頂棚和包墻過熱器為膜式結構。包墻過熱器布置在水平煙道和鍋爐尾部豎井煙道內壁，它主要用于懸吊爐墻，頂棚過熱器布置在爐膛頂部。屏式過熱器分為大屏和后屏。大屏布置在爐膛上部及出口前部，后屏布置在爐膛出口處。大屏直接吸收高溫煙氣的輻射傳熱，后屏既吸收輻射熱又吸收對流熱。對流過熱器布置在爐膛出口豎井煙道中，吸收高溫煙氣的對流傳熱。圖13棉蘭電廠鍋爐過熱器流程圖 3.6噴水減溫器噴水減溫器又稱混合式減溫器，將水直接噴入 HYPERLINK /s?q=%E8%BF%87%E

16、7%83%AD%E8%92%B8%E6%B1%BD&ie=utf-8&src=wenda_link 過熱蒸汽中，以達到降溫目的。它結構簡單，調溫幅度大、靈敏，易于自動化；但對水質要求很高，直接采用 HYPERLINK /s?q=%E9%94%85%E7%82%89%E7%BB%99%E6%B0%B4&ie=utf-8&src=wenda_link 鍋爐給水作為減溫水源，保證合格的蒸汽品質。工作原理：高溫蒸汽從減溫器進口端被引入 HYPERLINK /s?q=%E6%96%87%E4%B8%98%E9%87%8C%E7%AE%A1&ie=utf-8&src=wenda_link 文丘里管，減溫水

17、經(jīng)文丘里管喉部噴嘴噴入形成霧狀水珠與高速蒸汽流充分混合，經(jīng)過一定長度的套管后，蒸汽從另一端引出 HYPERLINK /s?q=%E5%87%8F%E6%B8%A9%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link 減溫器。噴入的水吸收了 HYPERLINK /s?q=%E8%BF%87%E7%83%AD%E8%92%B8%E6%B1%BD&ie=utf-8&src=wenda_link 過熱蒸汽的熱量而變?yōu)檎羝?，使汽溫降低。圖14噴水減溫器結構示意圖（非棉蘭）棉蘭電廠過熱器設有二級噴水減溫調節(jié)裝置。減溫水量不超過額定蒸發(fā)量6。再熱器設噴水減溫器作為事故備用，減溫水量不超過額定蒸

18、發(fā)量2。圖15棉蘭電廠減溫水系統(tǒng)（棉蘭司令圖）3.7加藥與排污3.7.1加藥鍋水中鈣、鎂離子會在高溫環(huán)境下發(fā)生化學反應濃縮結晶，生成不溶的水垢附著在受熱面金屬管壁上，阻礙熱傳導，嚴重時可能發(fā)生鍋爐爆管事故。采用鍋水加磷酸鹽（Na3PO4磷酸三鈉）的方法去除水垢，鈣、鎂離子與磷酸根化合，生產(chǎn)更難溶的磷酸鈣和磷酸鎂沉淀物，以流動性好的水渣形式存在，沉積在水冷壁下聯(lián)箱通過定期排污排出。磷酸鹽還可在鍋爐管壁表面生成磷酸鹽保護膜，有利于防止金屬腐蝕。3.7.2排污為了保證蒸汽品質，鍋爐配置了排污裝置，分為連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污是在運行中連續(xù)不斷地從汽包中排放鍋水。連排管接在汽包正常水位線下約200

19、mm 處，此處含鹽濃度最高、表面懸浮物最多。連排量約占鍋爐蒸發(fā)量的1%，排放水排入連續(xù)排污罐回收。定期排污是定期從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的最低點水冷壁下聯(lián)箱處排掉鍋水中的水渣、水銹和鹽分。定期排污一般每24小時排放一次，排放量約占鍋爐蒸發(fā)量的0.2%，排放水排至定期排污罐回收。棉蘭電廠鍋爐的排污率不大于1%BMCR。3.8汽包水位計汽包水位計是鍋爐運行監(jiān)視、操作以及安全保護的重要表計。云母水位計是直讀式就地水位計；電接點水位計信號可遠傳至操作室并與連鎖自動控制相連。云母水位計原理：水位計上端與汽包的汽側相連，下端與水側相連，按照聯(lián)通器液柱靜壓平衡的原理，汽包和玻璃管內液體溫度相同，液柱高度即相等。雙色

20、水位計是由光源發(fā)出的紅光、綠光射向水位計本體液腔，由于水的折射使綠光射向正前方，紅光斜射到壁上，在正前方觀察，顯示汽紅水綠。電接點水位計原理：根據(jù)水與汽電阻率不同設計，測量筒的電極在水中對筒體的阻抗小，在汽中阻抗大，隨著水位變化，電極在水中的接觸點發(fā)生變化，轉換成電阻值的變化，傳送到二次儀表，實現(xiàn)水位的顯示、報警、保護連鎖等功能。棉蘭電廠鍋爐汽包設置無盲區(qū)云母雙色水位計2套，供就地指示及水位電視，設置電接點水位測量筒2套。 1云母水位計，2汽閥，3水閥，4放水閥圖16云母水位計示意圖 圖17電接點水位計示意圖3.9飽和安全閥和過熱安全閥安全閥是防止鍋爐超壓的保護裝置。過熱安全閥定值取樣取自集汽

21、聯(lián)箱處，飽和安全閥定值取樣取自汽包處。過熱安全閥是第一道保護，飽和安全閥是第二道保護。運行中過熱壓力低于汽包飽和壓力，因此過熱安全閥的動作壓力整定值低于飽和安全閥，當鍋爐超壓時，過熱安全閥先動作向外排汽，在泄壓的同時使過熱器蒸汽流動得到冷卻。棉蘭電廠鍋爐飽和安全閥和過熱器及再熱器安全閥均采用彈簧式安全閥。 彈簧式安全閥工作原理：利用彈簧的作用力將閥芯壓緊在閥座上，汽壓低于整定值時，蒸汽的作用力低于彈簧的作用力，安全閥處于關閉狀態(tài)；當壓力超過整定值時，蒸汽壓力大于彈簧作用力，閥芯被蒸汽頂開排出蒸汽壓力降低。 圖18彈簧式安全閥示意圖3.10控制與儀表汽包水位控制汽包水位控制是汽包和鍋爐安全運行的重要保障。利用汽包水位、蒸汽流量和給水流量三個參數(shù)進行汽包液面進行控制，其中汽包水位是被控量，是主沖量信號，蒸汽流量、給水流量是兩個輔助沖量信號。該控制系統(tǒng)實質上就是前饋加反饋控制系統(tǒng)，它能有效地克服假液面和給水干擾對控制系統(tǒng)的影響。當蒸汽流量增加時，調節(jié)器立即動作增加給水流量，有效減小虛假液位所引起的調節(jié)器誤動作。當給水流量發(fā)生自發(fā)性擾動時（如給水壓力波動引起的給水流量波動），調節(jié)器也能立即動作，控制給水流量迅速恢復到原來的數(shù)值，使汽包水位基本不變。給水流量作為反饋信號，其主要作用是快速消除來自給水側的內部擾動。當汽包水位升高時，調節(jié)器使給