锅炉压力容器第十章.ppt

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1、长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院第十章第十章 蒸汽净化及水质蒸汽净化及水质工况工况u 1111、蒸汽的品质与污染蒸汽的品质与污染u 2222、蒸汽的净化蒸汽的净化1/8/20231Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院1 1 蒸汽的品质与污染蒸汽的品质与污染u1、蒸汽品质及对机组工作的影响u2、饱和蒸汽的机械携带u3、蒸汽的选择性携带u4、大容量锅炉蒸汽的污染1/8/20232Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院1 1、蒸汽品质及对机组工作的影响、蒸汽品质及对机组工作的影响 蒸汽的品质是指蒸汽中钠盐、

2、硅酸、蒸汽的品质是指蒸汽中钠盐、硅酸、COCO2 2、和、和NHNH3 3等杂质含量的多少等杂质含量的多少 过热器过热器 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；传热减弱增加；传热减弱,管壁温度升高管壁温度升高1/51/5 蒸汽管道阀门蒸汽管道阀门 可能引起阀门动作失灵、漏汽可能引起阀门动作失灵、漏汽 汽轮机通流部分汽轮机通流部分 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，破坏转子止推轴力及效率降低；严重时，调速机构卡涩、轴向力增大

3、，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承；还可能影响转子的平衡而造成重大事故1/8/20233Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院3 3、饱和蒸汽的机械携带、饱和蒸汽的机械携带机械携带机械携带 饱和蒸汽携带含盐浓度较大的锅水水滴饱和蒸汽携带含盐浓度较大的锅水水滴 由于机械携带，蒸汽的含盐量由于机械携带，蒸汽的含盐量 式中式中 为锅水含盐量，为锅水含盐量，mgmgkg kg 机机械械携携带带量量的的多多少少取取决决于于蒸蒸汽汽的的带带水水量量及及锅锅水水含含盐盐浓浓度度。前前者者以以蒸蒸汽汽湿度湿度表示，即蒸汽含水量占湿蒸汽重量的百分比

4、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空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等 3/53/51/8/20234Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院4 4、蒸汽的选择性携带、蒸汽的选择性携带选选择择性性携携带带 饱饱和和蒸蒸汽汽具具有有直直接接溶溶解解盐盐分分的的能能力力，即即蒸蒸汽汽溶溶盐盐，蒸蒸汽汽对对不同盐分的溶解能力不同，蒸汽的溶盐具有选择性不同盐分的溶解能力不同，蒸汽的溶盐具有选择性 蒸蒸汽汽对对某

5、某种种物物质质的的溶溶解解量量用用分分配配系系数数a a来来表表示示，分分配配系系数数a a是是指指某某物物质质溶溶解解于于蒸蒸汽汽的的量量（mgmgkgkg）与与该该物物质质溶溶解解于于锅锅水水中中的的量量（mgmgkgkg）之比，即）之比，即 蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大 蒸汽对不同盐类的溶解有选择性，蒸汽对不同盐类的溶解有选择性，硅酸（硅酸（H H2 2SiOSiO3 3）分配系数最大）分配系数最大；但硅；但硅酸盐等分配系数小酸盐等分配系数小(Na(Na2 2SiOSiO3 3等等)。中等的（。中等的（NaOH,NaCl,CaClNaOH,NaCl,CaC

6、l2 2)4/54/51/8/20235Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院对高压和超高压以上的锅炉，对高压和超高压以上的锅炉，蒸汽污染是由蒸汽带水和溶盐两种蒸汽污染是由蒸汽带水和溶盐两种原因引起的，原因引起的，即蒸汽既携带锅水又溶解盐类。即蒸汽既携带锅水又溶解盐类。蒸汽中所含某物质的总量为蒸汽中所含某物质的总量为 式中式中 K K为蒸汽的携带系数，为蒸汽的携带系数，K=K=a a，。，。5 5、大容量锅炉蒸汽的污染、大容量锅炉蒸汽的污染5/55/51/8/20236Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2

7、2 蒸汽的净化蒸汽的净化u1、汽水分离u2、蒸汽清洗u3、排 污1/8/20237Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院1 1、汽水分离装置、汽水分离装置 汽水分离装置汽水分离装置的主要工作原理是的主要工作原理是利用水和汽的密度差利用水和汽的密度差和和离心力作用离心力作用 1/31/3 汽汽水水分分离离装装置置包包括括挡挡板板、孔孔板板（有有水水下下孔孔板板和和集集汽汽孔孔板板）、百百叶叶窗分离器（波形板分离器）、旋风分离器窗分离器（波形板分离器）、旋风分离器 百百叶叶窗窗分分离离器器由由很很多多平平行行波波纹纹板板组组成成，可可卧卧式式或或立立式式布

8、布置置，蒸蒸汽汽与水平行反向或互相垂直流动与水平行反向或互相垂直流动 1/8/20238Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院 柱形筒式旋风分离器柱形筒式旋风分离器 汽汽水水混混合合物物以以一一定定的的速速度度沿沿切切线线方方向向进进入入筒筒体体，产产生生旋旋转转，水水滴滴由由于于离离力力作作用用被被抛抛向向筒筒壁壁，并沿筒壁流下，蒸汽则由中心上升并沿筒壁流下，蒸汽则由中心上升柱形筒体旋风分离器柱形筒体旋风分离器 溢溢流流环环 装装在在圆圆筒筒顶顶部部，以以防防贴贴筒筒水水膜膜被被上升汽流撕破重新使蒸汽带水上升汽流撕破重新使蒸汽带水 圆圆形形底底板板

9、位位于于筒筒底底中中心心，底底板板周周围围的的环环形形通通道道内内装装有有倾倾斜斜导导叶叶，使使水水稳稳定定地地流流入入汽汽包包水容积中，以防止水向下排出时将蒸汽带出水容积中，以防止水向下排出时将蒸汽带出 波波形形板板顶顶帽帽 装装在在分分离离器器的的顶顶部部，再再次次使使汽水分离汽水分离2/32/31/8/20239Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院 涡轮式分离器涡轮式分离器汽汽水水混混合合物物由由分分离离器器底底部部轴轴向向进进入入，固固定定式式导导向向叶叶片片产产生生的的离离心心力力使使工工质质产产生生强强烈烈旋旋转转而而分分离离，水水被被抛

10、抛到到内内筒筒壁壁向向上上运运动动，通通过过集集汽汽短短管管与与内内筒筒之之间间的的环环形形截截面面流流入入疏疏水水夹夹层层，然然后后折折向向下下流流，进进入入汽汽包包水水容容积积；蒸蒸汽汽则则由由筒筒体体的的中中心心部部分分上上升升经经波波形形板板分分离离器器进入汽包蒸汽空间进入汽包蒸汽空间 1-1-梯形顶帽；梯形顶帽；2-2-百叶窗板；百叶窗板；3-3-集汽短管；集汽短管；4-4-钩头；钩头；5-5-固定式导向叶片；固定式导向叶片；6-6-芯子；芯子；7-7-外筒；外筒；8-8-内筒；内筒；9-9-疏水夹层；疏水夹层；10-10-支撑螺栓支撑螺栓 涡轮式旋风分离器涡轮式旋风分离器涡轮式分离

11、器分离高效高，体积涡轮式分离器分离高效高，体积小；但阻力较大，常用于强制循小；但阻力较大，常用于强制循环锅炉环锅炉3/33/31/8/202310Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院2 2、蒸汽清洗、蒸汽清洗 蒸蒸汽汽清清洗洗 使使蒸蒸汽汽通通过过洁洁净净的的清清洗洗水水（一一般般为为给给水水），利利用用清清洗洗水水与与锅水含盐浓度差来降低蒸汽溶解携带的盐分。锅水含盐浓度差来降低蒸汽溶解携带的盐分。蒸蒸汽汽清清洗洗主主要要用用于于减减少少溶溶解解性性携携带带，也也可可减减少少蒸蒸汽汽机机械械携携带带的的盐盐分分，因为经清洗的蒸汽带出的水为含盐浓度较低

12、的清洁水，而不是锅水。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。大大机机组组汽汽包包的的相相对对长长度度减减少少，加加装装清清洗洗装装置置有有困困难难；由由于于蒸蒸汽汽溶溶解解硅硅酸酸的分配系数随之增大，清洗装置效率明显下降的分配系数随之增大，清洗装置效率明显下降 亚亚临临界界压压力力汽汽包包炉炉，主主要要靠靠改改善善给给水水条条件件来来保保证证蒸蒸汽汽品品质质，可可不不采采用用蒸汽清洗装置蒸汽清洗装置 1/11/11/8/202311Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院3 3、排污、排污 连续排污连续排污 连连续续不不断断地地从从

13、汽汽包包中中排排出出因因水水蒸蒸发发含含盐盐量量不不断断增增大大的的部部分分锅锅水水，代代之之以以比比较较纯纯净净的的给给水水，以以获获得得符符合合品品质质要要求求（含含盐盐量量和和碱碱度度保保持持在在规规定定值值内内）的的蒸汽蒸汽连连续续排排污污应应从从锅锅水水含含盐盐量量最最大大的的部部位位（通通常常是是汽汽包包水水容容积积靠靠近近蒸蒸发发面面处处）引出引出 定期排污定期排污 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 定定期期排排污污应应从从循循环环回回路路的的最最低低位位置置，即即沉沉淀淀物物积积聚聚最最多多

14、的的地地方方（如如水水冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，间断进行间断进行1/21/21/8/202312Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院排污率的计算排污率的计算u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u锅炉盐平衡方程 DgsSgs=DSq+DpwSpwu排污率 p=(Dpw/D)100%p=(Sgs-Sq)/(Sls-Sgs)p(Sgs/(Sls-Sgs)100%2/22/21/8/202313Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院4、维持一定的炉水碱度SiO32-+2H2O-2OH-+H2SiO31/8/202314Principles of Boiler长沙理工大学能动学院长沙理工大学能动学院什么是机械携带，影响因素有哪些，如何减少？什么是溶解性携带，影响因素有哪些，如何减少？什么是排污，如何确定排污量？问题与思考题问题与思考题 1/8/202315Principles of Boiler