鍋爐汽包基本知識

目錄鍋爐汽包一、蒸汽有關(guān)基本知識 11.飽和蒸汽 12.過熱蒸汽 13.過熱度 24.蒸汽主要參數(shù) 2二、產(chǎn)生蒸汽的方式 21.鍋爐式 22.換熱器+汽包 23.換熱器式 2三、鍋爐給水 21、脫鹽 22、除氧 2三、換熱器+汽包式蒸汽發(fā)生器簡介 41.換熱器（ 42.汽包作用 43.汽包結(jié)構(gòu) 54.汽包工作流程 6四、汽包排污 6五、安全閥 7六、液位計(jì) 81.雙色液位計(jì)液位計(jì) 92磁翻板液位計(jì) 9七、鍋爐煮爐 9八、鍋爐酸洗 101.循環(huán)酸洗 102.靜置酸洗 10附表：蒸汽壓力與飽和蒸汽溫度對照表 11鍋爐汽包一、蒸汽有關(guān)基本知識1.飽和蒸汽一定壓力下，水沸騰時(shí)產(chǎn)生的蒸汽稱為飽和水蒸汽或溫度等于對應(yīng)壓力下飽和溫度的蒸汽稱為飽和水蒸氣，即在平衡狀態(tài)下，汽水混合物中的水蒸氣是飽和水蒸氣。2.過熱蒸汽飽和蒸汽繼續(xù)加熱所產(chǎn)的蒸汽3.過熱度蒸汽過熱的程度稱為過熱度，在數(shù)值上等于過熱蒸汽溫度減去對應(yīng)壓力下的飽和蒸汽溫度。4.蒸汽主要參數(shù)蒸汽溫度、壓力、鍋爐容量（鍋爐容量就是鍋爐的蒸發(fā)量，也就是鍋爐每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸發(fā)量，單位有t/h和kg/s）。蒸汽壓力與飽和蒸汽溫度對照見附表。二、產(chǎn)生蒸汽的方式1.鍋爐式熱動(dòng)所從事的職業(yè)。產(chǎn)生的蒸汽多用作開車驅(qū)動(dòng)及大功率汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)。2.換熱器+汽包利用裝置區(qū)內(nèi)的煙氣、反應(yīng)氣的廢熱加熱循環(huán)水，產(chǎn)生蒸汽。在博源聯(lián)化正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的透平驅(qū)動(dòng)蒸汽主要由40w、60w轉(zhuǎn)化氣廢熱加熱脫鹽、除氧水產(chǎn)生。（如博源聯(lián)化40w轉(zhuǎn)化F-113裝置）3.換熱器式多為釜式換熱器。蒸汽品質(zhì)低，溫度、壓力較低。（如如博源聯(lián)化40w轉(zhuǎn)化E-107A/B）三、鍋爐給水鍋爐對循環(huán)水有嚴(yán)格的要求，必須經(jīng)過脫鹽、除氧。1、脫鹽主要去除水中鈣、鎂離子及沉降物，防止結(jié)垢。因?yàn)榻Y(jié)垢會(huì)影響鍋爐傳熱效率和熱循環(huán)。結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致爐管、水路堵塞，引發(fā)停爐和鍋爐爆炸等事故。制取脫鹽水的方法主要有以下三種：（1）蒸餾法，使含鹽的水加熱蒸發(fā)，將蒸氣冷凝即得脫鹽水；（2）離子交換法，使含鹽的水通過裝有泡沸石或離子交換劑的交換柱（見離子交換），鈣、鎂等離子留在交換柱上，濾過的水為脫鹽水；（3）電滲析法，借離子交換膜對離子的選擇透過性，在外加電場作用下，使兩種離子交換膜之間的水中的陽、陰離子，分別通過交換膜向陰、陽兩極集中。于是膜間區(qū)成為淡水區(qū)，膜外為濃水區(qū)，從淡水區(qū)引出的水即為脫鹽水。（4）加藥沉淀，常見的藥劑有磷酸三鈉、苛性鈉、碳酸鈉。2、除氧氧是鍋爐給水系統(tǒng)的主要腐蝕性物質(zhì)，給水系統(tǒng)中的氧應(yīng)當(dāng)迅速得到清除，否則它會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕性物質(zhì)氧化鐵會(huì)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難溶而傳熱不良的鐵垢，腐蝕的鐵垢會(huì)造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)點(diǎn)坑，阻力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)l(fā)生管道爆炸事故。國家規(guī)定蒸發(fā)量大于等于2噸每小時(shí)的蒸汽鍋爐和水溫大于等于95℃的熱水鍋爐都必須除氧。除氧方法：多采用熱力加化學(xué)除氧（博源聯(lián)化采用熱力加聯(lián)氨除氧）（1）熱力除氧熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。原理是將鍋爐給水加熱至沸點(diǎn)，使氧的溶解度減小，水中氧不斷逸出，再將水面上產(chǎn)生的氧氣連同水蒸汽道排除，這樣能除掉水中各種氣體(包括游離志CO2，N2)。在除氧罐頂部配有汽水分離裝置,有旋風(fēng)分離式，也有類系于除沫器一層層堆疊起的絲網(wǎng)。熱力除氧是目前應(yīng)用最多的一種除氧方法。（2）真空除氧這是一種中溫除氧技術(shù)。相對熱力除氧技術(shù)來說，它的加熱條件有所改善，鍋爐房自耗汽量減少，但熱力除氧的大部分缺點(diǎn)仍存在。真空除氧的高位布置，對運(yùn)行管理噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求比熱力除氧更高。低位布置也需要一定的高度差，而且對噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行管理要求也很高，另外還增加了換熱設(shè)備和循環(huán)水箱。真空除氧能利用低品位余熱，可用射流加熱器加熱軟化水，又能分級及低位安裝，除氧可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡單，適用范圍廣。（3）化學(xué)除氧a.鋼屑除氧。水經(jīng)過鋼屑過濾器，鋼屑被氧化，把水中的溶解氧除去。這種方法有獨(dú)立式和附設(shè)式兩種。此法水溫要求大于70℃，以80~90℃溫度效果最好，溫度20~30℃除氧效果最差。即用鋼屑要求壓緊，越緊越好，水中含氧量越大，要求水流速降低。因?yàn)殇撔汲踝詰?yīng)用以來技術(shù)改進(jìn)和提高不大，除氧效果也不太可靠，一般用在對給水品質(zhì)要求不高的小型鍋爐房，或者作為熱力網(wǎng)補(bǔ)給水，以及高壓鍋爐熱力除氧后的補(bǔ)充除氧，一般僅作輔助措施。b.亞硫酸鈉除氧。這是一種爐內(nèi)加藥除氧法。一般使用亞硫酸鈉作為除氧劑。通常，其加藥量要比理論值大。溫度愈高，反應(yīng)時(shí)間愈短，除氧效果愈好。當(dāng)鍋爐水pH=6時(shí)，效果最好，若pH增加則除氧效果下降。加入銅、鈷、錳、錫等作催化劑，可提高除氧效果。該方法投資低、安全，操作也較為簡單。但此法加藥量不易控制，除氧效果不可靠，無法保證選標(biāo)。另外，還會(huì)增加鍋爐水含鹽量，導(dǎo)致排污量增大、浪費(fèi)熱量，很不經(jīng)濟(jì)。該方法一般用在小型鍋爐房和些對水質(zhì)要求較高的熱力系統(tǒng)中，作為輔助除氧方式。c.聯(lián)氨除氧(聯(lián)氨化學(xué)式N2H4，又名肼)。目前，此法多用作熱力除氧后的輔助措施，以達(dá)到徹底清除水中的殘留氧，并不增加鍋爐水的含鹽量。當(dāng)壓力大于6.3Mpa時(shí)，亞硫酸鈉要分解成腐蝕性很強(qiáng)的二氧化硫和硫化氫。因此，高壓鍋爐多采用聯(lián)氨除氧，聯(lián)氨與氧反應(yīng)生成氮和水，有利于阻礙鍋爐的進(jìn)一步腐蝕。因聯(lián)氨有毒，容易揮發(fā)，不能用于飲用水鍋爐和生活用水鍋爐除氧。許多鍋爐使用單位正限制或不再使用此法。(4)解析除氧解析除氧是近年來興起的一種比較先進(jìn)的技術(shù)。其工作原理是將不含氧的氣體與要除氧的給水強(qiáng)烈混合接觸，使溶解在水中的氧解析到氣體中去，如此循環(huán)而使給水達(dá)到脫氧的目的。三、換熱器+汽包式蒸汽發(fā)生器簡介1.換熱器（相當(dāng)于鍋爐）循環(huán)水主要吸熱的場所，通常管程走高溫?zé)煔?、反?yīng)氣（博源聯(lián)化40w轉(zhuǎn)化走的是二段爐出來的轉(zhuǎn)換氣），殼程為走水。2.汽包作用（1）汽包與換熱器之間由上升管和下降管連接，形成汽包自身的水循環(huán)。汽包水循環(huán)是對流熱循環(huán)。鍋爐產(chǎn)生的熱水（蒸汽）由上升管進(jìn)入汽包，熱的水質(zhì)量輕往上走的過程中將熱量進(jìn)行交換，部分水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)；汽包冷水在重力作用下經(jīng)下降管補(bǔ)充至鍋爐。水在虹吸作用下在汽包與鍋爐間的循環(huán)就是汽包的自循環(huán)。蒸汽上升量與水下降量是正相關(guān)的。若借助泵將鍋爐水直接打至汽包，維持汽包的液位，這種方式叫強(qiáng)制循環(huán)。與此同時(shí)汽包接受循環(huán)給水泵的給水，以及向過熱器輸送飽和蒸汽，或直接輸出蒸汽，因此，汽包是是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過熱三過程的連接樞紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。

（2）汽包內(nèi)部有汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置，保證鍋爐蒸汽品質(zhì)。

（3）有一定水量，具有一定蓄熱能力，在鍋爐工況發(fā)生變化時(shí)，能減緩汽壓的變化速度，起到穩(wěn)定汽壓的作用

（4）汽包上有壓力表、水位計(jì)、事故放水、安全閥等設(shè)備，保證鍋爐安全運(yùn)行。（5）汽包是一個(gè)平衡容器，提供水冷壁汽水混合物流動(dòng)所需的壓力。3.汽包結(jié)構(gòu)此為高壓汽包汽水分離裝置此為高壓汽包汽水分離裝置汽水分離器：低壓蒸汽，采用水下孔板+絲網(wǎng)或波紋板的形式即可。中壓蒸汽一級分離為旋風(fēng)分離，二級為鋼絲網(wǎng)或百葉窗加均勻汽孔板。高壓蒸汽（大于等于10mpa）則需要增加蒸汽清洗，或者鹽端分離等技術(shù)。旋風(fēng)分離器由簡體、引入管、項(xiàng)帽、溢流環(huán)、簡底導(dǎo)葉和底板等部件組成。其工作原理及工作過程是：較高流速的汽水混合物，經(jīng)引入管切向進(jìn)入簡體而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力的作用下，將水滴拋向筒壁，使汽水初步分離。分離出來的水通過筒底四周導(dǎo)葉，流人汽包水容積中。飽和蒸汽在筒體內(nèi)向上流動(dòng)，進(jìn)入頂帽的波形板間隙中曲折流動(dòng)，在離心力和慣性力的作用下，小水滴被拋到波形板上，在附著力作用下形成水膜下流，經(jīng)簡壁流入汽包水容積，使汽水進(jìn)—步分離，而飽和蒸汽從頂帽上方或四周引入汽包蒸汽空間。沿汽包長度在兩側(cè)裝設(shè)若干旋風(fēng)分離器，每個(gè)旋風(fēng)分離器筒體頂部配置有百頁窗(波形板)分離器，它們的主要作用是將由上升管引入的汽水混合物進(jìn)行汽和水的初步分離。在汽包內(nèi)的中上部，水平裝沒蒸汽清洗孔板，其上有清潔給水層，當(dāng)蒸汽穿過水層時(shí)，便將溶于蒸汽或攜帶的部分鹽分轉(zhuǎn)溶于水中，以降低蒸汽的含鹽?？拷捻敳吭O(shè)有多孔板，均勻汽包內(nèi)上升蒸汽流，并將蒸汽中的水分進(jìn)一步分離出來。汽包中心線以下150mm左右設(shè)有事故放水管口；正常水位線下約200mm處設(shè)有連續(xù)排污管口，再下面布置加藥管。下降管入口處還裝設(shè)了十字擋板．以防止下降管口產(chǎn)生漩渦斗造成下降管帶汽。4.汽包工作流程（1）從鍋爐來的汽水混合物經(jīng)過汽包上部上升管進(jìn)入汽包內(nèi)部，沿著汽包內(nèi)壁與弧形襯板形成的狹窄的環(huán)形通道流下，使汽水混合物以適當(dāng)?shù)牧魉倬鶆虻膫鳠峤o汽包內(nèi)壁，這樣克服了鍋爐啟停時(shí)汽包上下壁溫差過大的困難，可以較快的啟動(dòng)。（2）進(jìn)入汽包的汽水混合物分別進(jìn)入汽水旋風(fēng)分離器，利用改變流動(dòng)方向時(shí)的慣性進(jìn)行慣性分離，這是汽水混合物的第一次分離。（3）被分離出來的蒸汽仍帶有不少水分，從分離器頂部進(jìn)入波形板分離器，它裝在旋風(fēng)分離器頂部，帶有部分水滴的蒸汽在波形板間的縫隙中流動(dòng)，利用使水黏附在金屬壁面上形成水膜往下流。（4）二次分離后的蒸汽最后經(jīng)過蒸汽清洗，利用水的密度差進(jìn)行重力分離，這是三次分離。（5）蒸汽經(jīng)過三次分離后，達(dá)到了蒸汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再由汽包頂部飽和蒸汽管引往屏式過熱器。四、汽包排污多采用采用連續(xù)排污+定期排污。連續(xù)排污主要用于排出汽包上部的濃縮水，主要目的是為了防止鍋爐水的含鹽量和含硫量過高，排污部位多設(shè)在汽包水濃縮最明顯的地方，即汽包水位下200—300mm處。通常根據(jù)汽包水水質(zhì)分析指標(biāo)調(diào)整連續(xù)排污量。定期排污又稱間斷排污，即每間隔一定時(shí)間從鍋爐底部沉積的水渣、污垢、間斷排污一般8～24小時(shí)排污一次，每次排0.5～1分鐘時(shí)間，排污率不少于1％，間斷排污以頻繁、短期為好，可使汽包水均勻濃縮，有利于提高蒸汽質(zhì)量。博源聯(lián)化定期排污與連續(xù)排污公用一條管線，定期排污時(shí)開導(dǎo)淋。五、安全閥汽包上的安全閥為了保險(xiǎn)起見，當(dāng)鍋爐容量大于0.5t時(shí)，需要安裝兩個(gè)安全閥，且兩安全閥的整定壓力不同，整定值低的是控制過熱蒸汽的，高的是控制汽包壓力的；一旦超壓，整定值低的先起跳，以此來保證過熱器不被燒壞。安全閥須為開式閥帽，通過空氣流通散熱，避免彈簧等受熱變形。安全閥配有扳手，以防安全閥無法正常起跳時(shí)，人為開啟安全閥泄壓，避免事故發(fā)生。采用波紋管式安全閥使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng)，避免背壓影響安全閥的起跳壓力，保證安全閥可靠起跳，且能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離六、液位計(jì)玻璃板液位計(jì)與遠(yuǎn)傳液位計(jì)共用。常用液位計(jì)有磁翻板與雙色（多用于開工鍋爐汽包）液位計(jì)。就地玻璃板式液位計(jì)在其上、下閥內(nèi)裝有安全鋼球，當(dāng)玻璃板意外損壞時(shí)，鋼球在容器內(nèi)液體壓力的作用下，自動(dòng)關(guān)閉液體外泄通道，避免液體外流。在儀表上、下閥端分別裝有阻塞螺絲和排污閥，供沖洗、取樣、排放殘液時(shí)使用。1.雙色液位計(jì)液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作。當(dāng)被測容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)主導(dǎo)管中的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合作用傳遞到現(xiàn)場顯示盒內(nèi)高精度電子感應(yīng)元件，觸發(fā)相應(yīng)的數(shù)字電路，使LED雙色發(fā)光管轉(zhuǎn)換顏色，無液全紅，滿液全綠，紅綠交界處就是容器內(nèi)的實(shí)際液位，從而實(shí)現(xiàn)液位的現(xiàn)場指示，一目了然；加裝限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)液位報(bào)警和控制，加裝變送器實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號輸出供顯示與控制。2磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，指示器的紅白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示七、鍋爐煮爐煮爐的目的是為了清除鍋爐在制造、運(yùn)輸、安裝或修理過程中帶入鍋爐的雜質(zhì)和油污。這些臟物的存在，不但會(huì)阻塞水管，使蒸汽品質(zhì)惡化，而且它還使傳熱變壞，受熱面容易過熱燒壞，因此必須通過煮爐把它清除。1、每噸鍋爐水加入磷酸三納2至3kg和氫氧化鈉2至4kg。注意不得將固體藥物直接加入鍋爐內(nèi)。2、在無壓狀態(tài)下將上述藥物配制成百分之二十的均勻溶液，在鍋爐給水同時(shí)緩慢送入鍋爐筒內(nèi)，或用加藥泵注入鍋爐筒內(nèi)。3、加熱升溫，使鍋爐內(nèi)產(chǎn)生蒸氣，蒸汽可通過空氣閥或被抬起的安全閥出口排出。4、減弱燃燒，進(jìn)行排污，并保持水位或鍋爐內(nèi)滿水。（在配制煮滬用的藥液時(shí)，工作人員應(yīng)穿膠鞋，戴膠手套，系膠圍裙以及戴有防護(hù)玻璃的面罩，以免被堿液灼傷。）八、鍋爐酸洗酸洗的目的主要是除去鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)氧化鐵、銅垢、鐵垢等雜質(zhì)也有消除二氧化硅、水垢等作用。酸洗是一個(gè)腐蝕內(nèi)表面層的過程，分為循環(huán)酸洗和靜置酸洗兩種。1.循環(huán)酸洗把鍋爐水冷壁分成數(shù)個(gè)回路，水沖洗后進(jìn)行酸洗。先將水加熱至40至50℃，然后采用循環(huán)式加藥、加酸。即先加抑止劑，待均勻后，利用酸洗泵把酸液從另一組水冷壁的下聯(lián)箱排出。為了保證有較好的酸洗效果，酸液流速應(yīng)大于0.3m/m。為了不使酸洗夜流入過熱器，酸洗時(shí)酸液液位應(yīng)維持在汽包低處可見水位處。2.靜置酸洗利用酸泵把酸液從下聯(lián)箱注入水冷壁，并維持一定高度，浸至4h后排出。酸洗后還應(yīng)進(jìn)行水洗和堿中和，使所有與酸接觸過的金屬表面得到堿化。補(bǔ)充：實(shí)際中需要注意的問題有1.汽包材質(zhì)，容量，蒸汽溫度，壓力2.安全閥、液位計(jì)生產(chǎn)廠家3.防腐措施這只是關(guān)于汽包的一些基本知識，如有錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，望指正、探討，共同學(xué)習(xí)。附表：蒸汽壓力與飽和蒸汽溫度對照表壓力MPa

溫度℃

壓力MPa溫度℃壓力MPa

溫度℃

壓力MPa溫度℃0.1119.612