第十五章蒸汽凈化和鍋爐水質(zhì)

第十五章蒸汽凈化和鍋爐水質(zhì)第一節(jié)蒸汽品質(zhì)及其污染的原因第二節(jié)飽和蒸汽的機(jī)械攜帶第三節(jié)蒸汽溶鹽和選擇性攜帶第四節(jié)汽水分離裝置和蒸汽清洗第五節(jié)給水品質(zhì)及爐水工況2/4/20231動(dòng)本091-2第一節(jié)蒸汽品質(zhì)及其污染的原因

1蒸汽品質(zhì)電廠對蒸汽要求:溫度、壓力、蒸汽品質(zhì)。

蒸汽清潔度:單位質(zhì)量的蒸汽中含有的雜質(zhì)

單位：2/4/20232動(dòng)本091-2蒸汽中的雜質(zhì)氣體雜質(zhì)：O21`N2`CO2和

NH3非氣體雜質(zhì)：蒸汽含鹽。例如：D=400T/H:每公斤蒸汽含鹽分1mg,運(yùn)行5000h后,其攜帶出來的鹽分2000kg。問題:這些鹽分對鍋爐、汽機(jī)有何影響？過熱器、管道、閥門、汽輪機(jī)葉片上沉積。300MW機(jī)組，1000T/H的鍋爐，蒸汽含鹽分0.2mg,運(yùn)行5000h后,其攜帶出來的鹽分1000kg。2/4/20233動(dòng)本091-22蒸汽污染的原因飽和蒸汽帶水（蒸汽的機(jī)械攜帶）：中、低壓鍋爐蒸汽直接溶解鹽分（選擇性攜帶）：高壓以上鍋爐3.降低蒸汽攜帶鹽量的途徑：減少蒸汽攜帶的水量；減少與蒸汽接觸的水中所含的鹽量（減少蒸汽溶解的鹽量）2/4/20234動(dòng)本091-2問題：蒸汽被污染的原因是什么？飽和蒸汽帶水、蒸汽直接溶解鹽分問題：如何提高蒸汽的品質(zhì)？（1）降低飽和蒸汽帶水（良好的汽水分離條件）;（2）減少蒸汽中的溶鹽（蒸汽清洗，控制爐水堿度）（3）降低爐水含鹽量（提高給水品質(zhì)、排污、分段蒸發(fā)）2/4/20235動(dòng)本091-2第二節(jié)蒸汽的機(jī)械攜帶1.蒸汽帶水的含鹽量,取決于攜帶水分的多少及爐水含鹽量的大小。

mg/kg2/4/20236動(dòng)本091-22飽和蒸汽帶水的原因.具有一定動(dòng)能的汽水混合物引入汽包汽空間時(shí),汽流沖擊水面、汽包內(nèi)部裝置、互相撞擊,引起大量水滴飛濺;.具有一定動(dòng)能的汽水混合物引入汽包水空間時(shí),蒸汽泡穿出水面破裂并形成水滴；.汽包水面發(fā)生劇烈波動(dòng)時(shí),飛濺出許多小水滴。2/4/20237動(dòng)本091-2

3影響飽和蒸汽帶水的因素

1）鍋爐負(fù)荷的影響D-—汽水混合物動(dòng)能-—細(xì)微水滴—-蒸汽空間的汽流速度—-蒸汽濕度蒸汽空間負(fù)荷:通過單位蒸汽空間的蒸汽容積流量。

2/4/20238動(dòng)本091-2蒸汽面負(fù)荷:通過單位蒸蒸發(fā)面積的蒸汽容積流量。物理意義:蒸汽空間負(fù)荷:時(shí)間的倒數(shù)。蒸汽面負(fù)荷:平均上升速度。

2/4/20239動(dòng)本091-2.鍋爐負(fù)荷與蒸汽濕度的關(guān)系:見圖.臨界負(fù)荷D2）爐水含鹽量影響：見圖爐水含鹽量增加—表面張力下降—?dú)馀葜睆较陆?--汽水難分離----蒸汽含鹽量增加臨界含鹽量：熱化學(xué)試驗(yàn)確定，工作時(shí)小于70%臨界值，同時(shí)考慮工作壓力和汽包的分離裝置。2/4/202310動(dòng)本091-23）蒸汽空間高度的影響：見圖在一定范圍內(nèi),增加蒸汽空間高度可以減少蒸汽帶水。汽包正常工作水位:汽包中心線下100～200mm。4）蒸汽壓力的影響P——汽水分離困難——蒸汽帶水增——飽和水溫度——表面張力減小——水易成為細(xì)水。壓力突降時(shí)，汽水共騰現(xiàn)象。2/4/202311動(dòng)本091-2第三節(jié)蒸汽溶解性攜帶蒸汽對鹽的溶解有選擇，據(jù)此將爐水的鹽分三類第一類：H2SiO3在蒸汽中的溶解度最大，在8MPa時(shí)，是機(jī)械攜帶的20-30倍。第二類：NaOHNaClCaCl2比第一類小很多，在15MPa時(shí)，是機(jī)械攜帶的1-15倍。第三類：Na2SO4Na2SiO3Na3PO4CaSO4MgSO4，在20MPa時(shí)，可以忽略。2/4/202312動(dòng)本091-2為防止第三類物質(zhì)的水解，應(yīng)增大PH值；分配系數(shù)一定時(shí)，用清潔水清洗蒸汽2/4/202313動(dòng)本091-2第四節(jié)汽水分離和蒸汽凈化裝置一、對汽水分離裝置的要求對汽水系統(tǒng)的要求：蒸汽濕度低、單位蒸汽負(fù)荷高、流動(dòng)阻力大。設(shè)計(jì)汽水分離器要考慮的方面：二、汽水分離裝置常用的汽水分離元件：旋風(fēng)分離器、波形板、均汽孔板2/4/202314動(dòng)本091-21.旋風(fēng)分離器：基本工作原理：型式：普通型、渦輪式旋風(fēng)分離器的連接方式：單位式、總聯(lián)箱式、分聯(lián)箱式2.波形板：型式：立式、水平式基本原理：慣性力、水膜作用。3.均汽孔板：作用：細(xì)分離、均勻汽流。2/4/202315動(dòng)本091-2三、蒸汽清洗1.蒸汽清洗的作用：2.蒸汽清洗的原理:清洗蒸汽、清洗蒸汽攜帶的水。3.亞臨界壓力鍋爐不布置蒸汽清洗裝置的原因：避免汽包出口蒸汽帶水量增加。2/4/202316動(dòng)本091-2第五節(jié)給水品質(zhì)和鍋爐水工況提問：如何提高蒸汽的品質(zhì)？（1）降低飽和蒸汽帶水（良好的汽水分離條件）;（2）減少蒸汽中的溶鹽（蒸汽清洗，控制爐水堿度）（3）降低爐水含鹽量（提高給水品質(zhì)、排污、分段蒸發(fā)）2/4/202317動(dòng)本091-21爐水品質(zhì)單位質(zhì)量的爐水中含有的雜質(zhì)。爐水的鹽分來自給水，給水進(jìn)入鍋爐中，不斷蒸發(fā)濃縮，部分鹽分晶形成水垢或沉渣，爐水濃度增大，不僅影響蒸汽品質(zhì)，而且使金屬腐蝕，堵塞管道，影響水動(dòng)力特性等?！痘痣姀S汽水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了爐水品質(zhì)。2/4/202318動(dòng)本091-22爐水處理汽包爐最常用的是磷酸三鈉磷酸三鈉+鈣離子（PH大于7）——水化磷灰石對直流鍋爐：除鹽水用揮發(fā)性處理3鍋爐排污與分段蒸發(fā)排污定期排污：水冷壁下聯(lián)箱連續(xù)排污：汽包蒸發(fā)面，汽包水位面下200—300毫米處。2/4/202319動(dòng)本09