蒸汽凈化及水質工況鍋爐原理

關于蒸汽凈化及水質工況鍋爐原理01.08.2024PrinciplesofBoilerPage101.08.2024PrinciplesofBoilerPage2§1蒸汽的品質與污染1、蒸汽品質及對機組工作的影響2、飽和蒸汽的機械攜帶3、蒸汽的選擇性攜帶4、大容量鍋爐蒸汽的污染第2頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage31、蒸汽品質及對機組工作的影響

蒸汽的品質是指蒸汽中鈉鹽、硅酸、CO2、和NH3等雜質含量的多少

過熱器雜質沉積在管子內壁形成鹽垢，使蒸汽流通截面變小，流阻增加；傳熱減弱,管壁溫度升高1/5

蒸汽管道閥門可能引起閥門動作失靈、漏汽

汽輪機通流部分改變葉片型線，減少蒸汽流通面積，增加阻力，出力及效率降低；嚴重時，調速機構卡澀、軸向力增大，破壞轉子止推軸承；還可能影響轉子的平衡而造成重大事故第3頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage43、飽和蒸汽的機械攜帶機械攜帶飽和蒸汽攜帶含鹽濃度較大的鍋水水滴

由于機械攜帶，蒸汽的含鹽量

式中為鍋水含鹽量，mg／kg

機械攜帶量的多少取決于蒸汽的帶水量及鍋水含鹽濃度。前者以蒸汽濕度ω表示，即蒸汽含水量占濕蒸汽重量的百分比

影響蒸汽帶水的主要因素為鍋爐負荷、鍋爐工作壓力、汽包蒸汽空間高度、鍋水含鹽量及汽包內部裝置等3/5第4頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage54、蒸汽的選擇性攜帶選擇性攜帶飽和蒸汽具有直接溶解鹽分的能力，即蒸汽溶鹽，蒸汽對不同鹽分的溶解能力不同，蒸汽的溶鹽具有選擇性

蒸汽對某種物質的溶解量用分配系數(shù)a來表示，分配系數(shù)a是指某物質溶解于蒸汽的量（mg／kg）與該物質溶解于鍋水中的量（mg／kg）之比，即

蒸汽的溶鹽能力隨壓力升高而增大

蒸汽對不同鹽類的溶解有選擇性，硅酸（H2SiO3）分配系數(shù)最大；但硅酸鹽等分配系數(shù)小(Na2SiO3等)。中等的（NaOH,NaCl,CaCl2)4/5第5頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage6對高壓和超高壓以上的鍋爐，蒸汽污染是由蒸汽帶水和溶鹽兩種原因引起的，即蒸汽既攜帶鍋水又溶解鹽類。蒸汽中所含某物質的總量為式中K為蒸汽的攜帶系數(shù)，K=ω＋a，％。5、大容量鍋爐蒸汽的污染5/5第6頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage7§2蒸汽的凈化1、汽水分離2、蒸汽清洗3、排污第7頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage81、汽水分離裝置

汽水分離裝置的主要工作原理是利用水和汽的密度差和離心力作用

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汽水分離裝置包括擋板、孔板（有水下孔板和集汽孔板）、百葉窗分離器（波形板分離器）、旋風分離器

百葉窗分離器由很多平行波紋板組成，可臥式或立式布置，蒸汽與水平行反向或互相垂直流動第8頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage9

柱形筒式旋風分離器

汽水混合物以一定的速度沿切線方向進入筒體，產生旋轉，水滴由于離力作用被拋向筒壁，并沿筒壁流下，蒸汽則由中心上升柱形筒體旋風分離器

溢流環(huán)

裝在圓筒頂部，以防貼筒水膜被上升汽流撕破重新使蒸汽帶水

圓形底板

位于筒底中心，底板周圍的環(huán)形通道內裝有傾斜導葉，使水穩(wěn)定地流入汽包水容積中，以防止水向下排出時將蒸汽帶出

波形板頂帽

裝在分離器的頂部，再次使汽水分離2/3第9頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage10

渦輪式分離器汽水混合物由分離器底部軸向進入，固定式導向葉片產生的離心力使工質產生強烈旋轉而分離，水被拋到內筒壁向上運動，通過集汽短管與內筒之間的環(huán)形截面流入疏水夾層，然后折向下流，進入汽包水容積；蒸汽則由筒體的中心部分上升經波形板分離器進入汽包蒸汽空間1-梯形頂帽；2-百葉窗板；3-集汽短管；4-鉤頭；5-固定式導向葉片；6-芯子；7-外筒；8-內筒；9-疏水夾層；10-支撐螺栓渦輪式旋風分離器渦輪式分離器分離高效高，體積?。坏枇^大，常用于強制循環(huán)鍋爐3/3第10頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage112、蒸汽清洗

蒸汽清洗使蒸汽通過潔凈的清洗水（一般為給水），利用清洗水與鍋水含鹽濃度差來降低蒸汽溶解攜帶的鹽分。

蒸汽清洗主要用于減少溶解性攜帶，也可減少蒸汽機械攜帶的鹽分，因為經清洗的蒸汽帶出的水為含鹽濃度較低的清潔水，而不是鍋水。

大機組汽包的相對長度減少，加裝清洗裝置有困難；由于蒸汽溶解硅酸的分配系數(shù)隨之增大，清洗裝置效率明顯下降

亞臨界壓力汽包爐，主要靠改善給水條件來保證蒸汽品質，可不采用蒸汽清洗裝置

1/1第11頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage123、排污

連續(xù)排污連續(xù)不斷地從汽包中排出因水蒸發(fā)含鹽量不斷增大的部分鍋水，代之以比較純凈的給水，以獲得符合品質要求（含鹽量和堿度保持在規(guī)定值內）的蒸汽連續(xù)排污應從鍋水含鹽量最大的部位（通常是汽包水容積靠近蒸發(fā)面處）引出

定期排污

用以排除水中的沉渣、鐵銹，以防這些雜質在水冷壁管中結垢和堵塞定期排污應從循環(huán)回路的最低位置，即沉淀物積聚最多的地方（如水冷壁下部聯(lián)箱或大直徑下降管底部）引出，間斷進行1/2第12頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage13排污率的計算鍋爐鹽平衡進入蒸發(fā)系統(tǒng)的鹽的質量=離開蒸發(fā)系統(tǒng)的鹽的質量鍋爐鹽平衡方程

DgsSgs=DSq+DpwSpw排污率

p=(Dpw/D)100%p=(Sgs-Sq)/(Sls-Sgs)p≈(Sgs/(Sls-Sgs))100%2/2第13頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024PrinciplesofBoilerPage144、維持一定的爐水堿度SiO32-+2H2O2OH-+H2SiO3第14頁,共16頁，星期六，2024年，5月01.08.2024Principles