第9章 汽包及蒸汽净化 2014

1、第九章第九章 汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化 v v 一、蒸汽品质及其影响一、蒸汽品质及其影响 蒸汽品质：蒸汽品质：是指蒸汽中的杂质含量，也即蒸是指蒸汽中的杂质含量，也即蒸 汽的清洁程度。蒸汽中的杂质包括气体和非气体汽的清洁程度。蒸汽中的杂质包括气体和非气体 杂质。常见气体杂质：杂质。常见气体杂质：O2，N2，CO2，NH3等。等。 常见非气体杂质：硅酸，钠盐等，也称蒸汽含盐。常见非气体杂质：硅酸，钠盐等，也称蒸汽含盐。 蒸汽含盐对锅炉和汽轮机的安全经济运行有蒸汽含盐对锅炉和汽轮机的安全经济运行有 重要影响，因此对蒸汽品质有着严格的规定。重要影响，因此对蒸汽品质有着严格的规定。 蒸汽含盐对机组的

2、影响：蒸汽含盐对机组的影响： 过热器：过热器：杂质沉积在管子内壁形成盐垢，使蒸汽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，管壁温度流通截面变小，流阻增加，传热减弱，管壁温度 升高。升高。 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，蒸汽流阻增加，改变叶片型线，蒸汽流阻增加， 出力及效率降低；严重时，可造成调速机构卡涩、出力及效率降低；严重时，可造成调速机构卡涩、 轴向力增大，破坏转子止推轴承；叶片结盐垢严轴向力增大，破坏转子止推轴承；叶片结盐垢严 重，还可能影响转子的平衡，使振动

3、加大，甚至重，还可能影响转子的平衡，使振动加大，甚至 造成重大事故。造成重大事故。 一般来说，一般来说，承担基本负荷的机组承担基本负荷的机组对蒸汽洁净度要对蒸汽洁净度要 求高，求高，承担尖峰负荷的机组承担尖峰负荷的机组由于经常启停，每次启停由于经常启停，每次启停 均有湿蒸汽通过，起到了清洗汽轮机的作用，对蒸汽均有湿蒸汽通过，起到了清洗汽轮机的作用，对蒸汽 品质要求相对稍低。品质要求相对稍低。自然循环和强制循环锅炉自然循环和强制循环锅炉由于有由于有 汽包，蒸汽净化和锅水除盐均可在汽包中实现，汽包，蒸汽净化和锅水除盐均可在汽包中实现，直流直流 锅炉锅炉无汽包，对水质要求很高。无汽包，对水质要求很高

4、。 蒸汽品质标准蒸汽品质标准 二、蒸汽污染的原因二、蒸汽污染的原因 蒸汽中含有杂质称为蒸汽中含有杂质称为蒸汽污染蒸汽污染。给水进入锅炉后。给水进入锅炉后 逐渐被加热蒸发而浓缩，给水中所含杂质大部分转移逐渐被加热蒸发而浓缩，给水中所含杂质大部分转移 到蒸发区的锅水中，因此到蒸发区的锅水中，因此锅水杂质浓度比给水高锅水杂质浓度比给水高很多。很多。 蒸汽污染的原因蒸汽污染的原因有两个：第一个是由汽包送入过有两个：第一个是由汽包送入过 热器的热器的饱和蒸汽携带锅水饱和蒸汽携带锅水，也是中低压锅炉蒸汽污染，也是中低压锅炉蒸汽污染 的主要原因；第二个是的主要原因；第二个是蒸汽能溶解而携带某些盐类蒸汽能溶解

5、而携带某些盐类， 并且蒸汽溶盐能力随压力升高而增大，因此高压以上并且蒸汽溶盐能力随压力升高而增大，因此高压以上 锅炉蒸汽污染的原因，既有蒸汽带水，又有溶盐。锅炉蒸汽污染的原因，既有蒸汽带水，又有溶盐。 可见，可见，蒸汽污染的根本原因在于锅炉给水中含有蒸汽污染的根本原因在于锅炉给水中含有 杂质杂质。 1. 机械携带：机械携带：蒸汽携带锅水水滴而带盐称为机械携带。蒸汽携带锅水水滴而带盐称为机械携带。 机械携带盐量大小取决于机械携带盐量大小取决于蒸汽带水量蒸汽带水量的多少以及的多少以及锅水锅水 含盐浓度含盐浓度大小。蒸汽机械携带含盐量为：大小。蒸汽机械携带含盐量为： mg/kg 100 ca VW

6、SS mg/kg. W S ：蒸汽湿度，表示蒸汽所含水的质量占湿蒸汽 总质量的百分数. ：锅水的含盐量， 蒸汽带水的蒸汽带水的原因：原因： 当汽水混合物从汽包水容积引入时，由于汽泡穿出水当汽水混合物从汽包水容积引入时，由于汽泡穿出水 面，将水面撕裂，形成许多大小不等的水滴。面，将水面撕裂，形成许多大小不等的水滴。 当汽水混合物从汽包汽空间引入时，汽水混合物冲击当汽水混合物从汽包汽空间引入时，汽水混合物冲击 水面或锅筒内部装置，或汽流相互冲击而形成许多向水面或锅筒内部装置，或汽流相互冲击而形成许多向 不同方向飞溅的水滴。不同方向飞溅的水滴。 质量较大的水滴具有较大的动能，溅起高度也较大，质量较大

7、的水滴具有较大的动能，溅起高度也较大， 若蒸汽空间高度不够，就有可能被蒸汽带走。若蒸汽空间高度不够，就有可能被蒸汽带走。 细小的水滴动能较小，飞溅不高，但因质量轻，若汽细小的水滴动能较小，飞溅不高，但因质量轻，若汽 流速度较大，有可能被蒸汽卷吸带走。流速度较大，有可能被蒸汽卷吸带走。 机械携带影响因素机械携带影响因素：包括锅炉负荷、锅水含盐量、汽包括锅炉负荷、锅水含盐量、汽 包汽空间高度、工作压力等。包汽空间高度、工作压力等。 a. 锅炉负荷：锅炉负荷：负荷负荷，进入汽包的汽水混合物动能，进入汽包的汽水混合物动能， 生成水滴量生成水滴量，蒸汽湿度，蒸汽湿度， 。 实验表明，当锅水含盐量一定时，

8、有：实验表明，当锅水含盐量一定时，有： ca V S . . A n ：与压力和汽水分离 装置有关的系数 ：随负荷而变的指数 n AD 蒸汽湿度蒸汽湿度与负荷与负荷D的关系的关系 负荷负荷D2为临界蒸汽负荷。为临界蒸汽负荷。 实际运行中最大负荷应低实际运行中最大负荷应低 于临界负荷，以免蒸汽湿于临界负荷，以免蒸汽湿 度过大。度过大。 在设计汽包及其内部装置时，常用到蒸发面负荷在设计汽包及其内部装置时，常用到蒸发面负荷 RA和蒸汽空间负荷和蒸汽空间负荷RS两个指标：两个指标： AS RDARDV . AV：汽包中蒸发面面积：汽包蒸汽空间容积. 蒸发面负荷蒸发面负荷RA表示单位时间单位蒸发面上产生

9、的表示单位时间单位蒸发面上产生的 蒸汽容积，可代表蒸汽在汽包蒸汽空间的平均上升速蒸汽容积，可代表蒸汽在汽包蒸汽空间的平均上升速 度，即代表蒸汽带走水滴的能力。度，即代表蒸汽带走水滴的能力。 蒸汽空间负荷蒸汽空间负荷RS表示表示蒸汽单位时间通过单位蒸汽蒸汽单位时间通过单位蒸汽 空间的蒸汽容积流量，即蒸汽在汽包蒸汽空间停留时空间的蒸汽容积流量，即蒸汽在汽包蒸汽空间停留时 间的倒数。间的倒数。RS越小蒸汽逗留时间越长，蒸汽中的水滴越小蒸汽逗留时间越长，蒸汽中的水滴 有更多机会重新落回水面。有更多机会重新落回水面。 b. 锅水含盐量：锅水含盐量：SW，水的表面张力减小，粘度增加，水的表面张力减小，粘度

10、增加， 会使会使汽泡直径减小，液膜强度增大：汽泡直径减小，液膜强度增大： 汽泡直径汽泡直径，汽水相对速度，汽水相对速度，汽包水容积含汽量，汽包水容积含汽量， 水位水位，蒸汽空间高度，蒸汽空间高度，蒸汽湿度，蒸汽湿度， 汽泡直径汽泡直径，汽泡内部过剩压力，汽泡内部过剩压力，破裂时抛出的水滴，破裂时抛出的水滴 越小越多，易被蒸汽带走；越小越多，易被蒸汽带走； 汽泡液膜强度汽泡液膜强度，使汽泡在液膜很薄时才破裂，生成，使汽泡在液膜很薄时才破裂，生成 大量小水滴，易被蒸汽带走；大量小水滴，易被蒸汽带走； 汽泡液膜强度汽泡液膜强度，汽泡不易破裂，易在蒸发面上形成，汽泡不易破裂，易在蒸发面上形成 泡沫层，

11、使蒸汽空间高度泡沫层，使蒸汽空间高度，蒸汽湿度，蒸汽湿度， ca V S ca V S 蒸汽含盐与锅水含盐的关系蒸汽含盐与锅水含盐的关系 蒸发量蒸发量D1D2 蒸汽含盐与锅水含盐的关系：蒸汽含盐与锅水含盐的关系： 线性段：锅水含盐量线性段：锅水含盐量，蒸汽带水量未变，蒸汽含盐，蒸汽带水量未变，蒸汽含盐 增多是因为锅水含盐量增大。增多是因为锅水含盐量增大。 mg/kg 100 ca VW SS 汽水共腾：锅水含盐量达到汽水共腾：锅水含盐量达到 某个值，蒸汽含盐量突增，因某个值，蒸汽含盐量突增，因 为蒸汽空间高度显著减小，汽为蒸汽空间高度显著减小，汽 空间中微小水滴显著增加，蒸空间中微小水滴显著增

12、加，蒸 汽带水量和锅水含盐量均变大。汽带水量和锅水含盐量均变大。 蒸汽含盐量显著增大。蒸汽含盐量显著增大。 随负荷增大，水容积含汽量随负荷增大，水容积含汽量 增大，水位上升，汽空间高度增大，水位上升，汽空间高度 减小，锅水临界含盐量降低。减小，锅水临界含盐量降低。 c. 汽包水位：汽包水位：汽包水位汽包水位，汽包蒸汽空间高度，汽包蒸汽空间高度H，飞溅，飞溅 的大水滴易随蒸汽带出，蒸汽湿度的大水滴易随蒸汽带出，蒸汽湿度。大水滴飞溅高。大水滴飞溅高 度有限，当度有限，当H超过此高度时，大水滴会回落到水容积超过此高度时，大水滴会回落到水容积 中，此时再增加中，此时再增加H，蒸汽湿度减少的也很小。并且

13、汽，蒸汽湿度减少的也很小。并且汽 包水位过低会影响水循环安全。包水位过低会影响水循环安全。 d. 工作压力：工作压力：工作压力工作压力，蒸汽湿度，蒸汽湿度，因为，因为 汽水密度差汽水密度差，汽水分离困难，蒸汽湿度，汽水分离困难，蒸汽湿度； 蒸汽密度蒸汽密度，卷吸水滴能力，卷吸水滴能力，蒸汽湿度，蒸汽湿度； 饱和温度饱和温度，水表面张力，水表面张力，易破碎成细小水滴。，易破碎成细小水滴。 工作压力急剧波动，可能造成汽水共腾，使蒸汽大量工作压力急剧波动，可能造成汽水共腾，使蒸汽大量 带水，蒸汽品质恶化。带水，蒸汽品质恶化。 2. 溶解性携带：溶解性携带：蒸汽具有直接溶解盐分的能力而带盐的蒸汽具有直

14、接溶解盐分的能力而带盐的 现象，即蒸汽溶盐。蒸汽对某种物质的溶解量以现象，即蒸汽溶盐。蒸汽对某种物质的溶解量以分配分配 系数系数表示，它是指某物质溶解于蒸汽中的量与该物表示，它是指某物质溶解于蒸汽中的量与该物 质溶解于锅水中的量之比，即质溶解于锅水中的量之比，即 溶解性携带的特点：溶解性携带的特点： 饱和蒸汽和过热蒸汽均可溶解盐类，但溶盐能力不同。饱和蒸汽和过热蒸汽均可溶解盐类，但溶盐能力不同。 蒸汽溶盐能力蒸汽溶盐能力随压力升高而增大随压力升高而增大，因为压力越高蒸汽，因为压力越高蒸汽 性质与水越接近。性质与水越接近。 蒸汽溶盐具有蒸汽溶盐具有选择性选择性，在相同条件下，不同盐类在蒸，在相同

15、条件下，不同盐类在蒸 汽中的溶解度差异很大。汽中的溶解度差异很大。 100% 100 so so V VW W S SS S 溶解性携带的影响因素：溶解性携带的影响因素： a. 杂质的种类：杂质的种类：杂质种类不同，在蒸汽中的溶解能力就杂质种类不同，在蒸汽中的溶解能力就 不同，根据饱和蒸汽的溶盐能力，将锅水中常见几种不同，根据饱和蒸汽的溶盐能力，将锅水中常见几种 盐分为三类。盐分为三类。 第一类物质：硅酸第一类物质：硅酸xSiO2yH2O，分配系数最大。随压，分配系数最大。随压 力提高，溶解携带量远大于机械携带量。力提高，溶解携带量远大于机械携带量。 第二类物质：第二类物质：NaOH、NaCl

16、、CaCl2等，溶解度比硅酸等，溶解度比硅酸 低很多，但在超高压以上锅炉中，溶解携带不能忽略低很多，但在超高压以上锅炉中，溶解携带不能忽略 第三类物质：第三类物质：Na2SO4、Na2SiO3、Na3PO4、Ca3(PO4)2、 CaSO4、MgSO4等，溶解度很低，在自然循环锅炉中等，溶解度很低，在自然循环锅炉中 可忽略。可忽略。 b. 压力：压力：实验表明分配系数实验表明分配系数与饱和蒸汽与饱和水的密度与饱和蒸汽与饱和水的密度 比有关：比有关： 随着压力升高，溶解指数减小，分配系数随着压力升高，溶解指数减小，分配系数增大，蒸汽增大，蒸汽 的溶盐能力增强。的溶盐能力增强。 c. 锅水含盐量：

17、锅水含盐量：锅水含盐量增大，蒸汽与水滴接触时溶锅水含盐量增大，蒸汽与水滴接触时溶 解带盐量也增加。解带盐量也增加。 d. 锅水锅水pH值：值：影响蒸汽中硅酸的溶解性携带。提高锅水影响蒸汽中硅酸的溶解性携带。提高锅水 碱度，碱度，OH离子浓度增大，有利于硅酸转变为难溶于蒸离子浓度增大，有利于硅酸转变为难溶于蒸 汽的硅酸盐，减少硅酸溶解性携带。但碱度高，使锅汽的硅酸盐，减少硅酸溶解性携带。但碱度高，使锅 水易生成泡沫，导致蒸汽机械携带增加，同时引起金水易生成泡沫，导致蒸汽机械携带增加，同时引起金 属的碱腐蚀。因此锅水属的碱腐蚀。因此锅水pH值一般控制在值一般控制在910. n n 为溶解指数，与盐

18、的种类有关 3. 大容量锅炉的蒸汽污染：大容量锅炉的蒸汽污染：对高压超高压以上的锅炉，对高压超高压以上的锅炉， 蒸汽污染是由蒸汽污染是由机械携带机械携带和和溶解携带溶解携带两种原因引起的，两种原因引起的， 即蒸汽既携带锅水又溶解盐类，此时蒸汽中所含某物即蒸汽既携带锅水又溶解盐类，此时蒸汽中所含某物 质的总量为：质的总量为： 蒸汽携带系数蒸汽携带系数K：蒸汽中含盐量相对于锅水含盐量的蒸汽中含盐量相对于锅水含盐量的 百分数。百分数。 降低蒸汽含盐量措施：降低蒸汽含盐量措施：降低蒸汽湿度，减少蒸汽携降低蒸汽湿度，减少蒸汽携 带水量。带水量。降低锅水含盐量，尤其是减少分配系数高降低锅水含盐量，尤其是减

19、少分配系数高 的盐分含量。的盐分含量。 mg/kg 100 caso VVVW SSSS 100 100100 V VWW W SK KSSS S 蒸汽带盐的蒸汽带盐的根本原因在于给水中带有杂质根本原因在于给水中带有杂质，而给，而给 水中杂质经蒸发浓缩后积聚在蒸发区的锅水中，蒸汽水中杂质经蒸发浓缩后积聚在蒸发区的锅水中，蒸汽 与锅水接触时由于机械携带和溶解性携带而发生蒸汽与锅水接触时由于机械携带和溶解性携带而发生蒸汽 带盐现象。即：带盐现象。即： 给水锅水蒸汽给水锅水蒸汽 因此要减少蒸汽带盐就须从因此要减少蒸汽带盐就须从给水给水、锅水锅水及及蒸汽携蒸汽携 带带三个方面分别采取相应措施，控制蒸汽

20、带盐量。即三个方面分别采取相应措施，控制蒸汽带盐量。即 尽量减少给水中的杂质，降低锅水中含盐浓度，以及尽量减少给水中的杂质，降低锅水中含盐浓度，以及 减少蒸汽机械与溶解携带。减少蒸汽机械与溶解携带。 蒸发浓缩蒸发浓缩 机械和溶解携带机械和溶解携带 v 蒸汽污染的根本原因在于给水中含有杂质。蒸汽污染的根本原因在于给水中含有杂质。 对于对于直流锅炉直流锅炉，给水污染直接导致蒸汽污染。对，给水污染直接导致蒸汽污染。对 于于汽包锅炉汽包锅炉，给水污染造成锅水污染，进而通过，给水污染造成锅水污染，进而通过 蒸汽携带导致蒸汽污染。因此为了保证蒸汽品质，蒸汽携带导致蒸汽污染。因此为了保证蒸汽品质， 须保证给

21、水品质。须保证给水品质。 给水的主要来源是给水的主要来源是凝结水凝结水和和补给水补给水。保证给。保证给 水品质的主要方法就是进行补给水和凝结水的净水品质的主要方法就是进行补给水和凝结水的净 化处理。化处理。 一、补给水处理一、补给水处理 补给水来自天然水，其中含有较多杂质，按杂质颗粒补给水来自天然水，其中含有较多杂质，按杂质颗粒 大小，可分为悬浮物、胶体和溶解物质。大小，可分为悬浮物、胶体和溶解物质。 悬浮物：颗粒尺寸在悬浮物：颗粒尺寸在1010-4 -4mm mm以上，通过静置可根据密以上，通过静置可根据密 度自然下沉或上浮，易于去除。工业上可加入促进悬度自然下沉或上浮，易于去除。工业上可加

22、入促进悬 浮物凝聚的药剂来加快沉降。浮物凝聚的药剂来加快沉降。 胶体：颗粒尺寸在胶体：颗粒尺寸在1010-6 -6-10 -10-4 -4mm mm之间，为许多分子或离之间，为许多分子或离 子的集合体，并带有电荷。不能通过静置除去。子的集合体，并带有电荷。不能通过静置除去。 溶解物质：颗粒尺寸在溶解物质：颗粒尺寸在1010-6 -6mm mm以下，以离子或溶解气以下，以离子或溶解气 体的状态存在于水中。体的状态存在于水中。 补给水处理可分为补给水处理可分为预处理预处理和和离子交换处理离子交换处理两个过程。两个过程。 1. 预处理：预处理：用混凝、沉淀软化和过滤的方法，除去水中用混凝、沉淀软化和

23、过滤的方法，除去水中 的悬浮物和胶体物质。的悬浮物和胶体物质。 混凝：通过在水中加入混凝剂，使水中细小的悬浮物混凝：通过在水中加入混凝剂，使水中细小的悬浮物 和胶体颗粒结合成为大的絮凝体沉淀分离。和胶体颗粒结合成为大的絮凝体沉淀分离。 沉淀软化：用加热或加化学药剂的方法，使钙镁离子沉淀软化：用加热或加化学药剂的方法，使钙镁离子 转变为难溶化合物而沉淀析出，降低补给水硬度。转变为难溶化合物而沉淀析出，降低补给水硬度。 过滤：使经过混凝和沉淀处理的外观清澈的水，通过过滤：使经过混凝和沉淀处理的外观清澈的水，通过 不同滤料组成的过滤层，进一步除去其中残留的细小不同滤料组成的过滤层，进一步除去其中残留

24、的细小 悬浮颗粒。悬浮颗粒。 2. 离子交换处理：离子交换处理：用于除去水中的溶解性盐类。水通过用于除去水中的溶解性盐类。水通过 离子交换剂时，原先溶解在水中的离子与离子交换剂离子交换剂时，原先溶解在水中的离子与离子交换剂 发生反应，使水中的离子得以除去。发生反应，使水中的离子得以除去。 低压凝结水处理系统低压凝结水处理系统 二、凝结水处理二、凝结水处理 凝结水是锅炉给水中水量最大、水质较好的部分。凝结水是锅炉给水中水量最大、水质较好的部分。 亚临界以下汽包锅炉对给水品质要求稍低时，可不进亚临界以下汽包锅炉对给水品质要求稍低时，可不进 行凝结水处理；但对于亚临界汽包锅炉和直流锅炉，行凝结水处理

25、；但对于亚临界汽包锅炉和直流锅炉， 给水品质要求很高，须进行凝结水处理。给水品质要求很高，须进行凝结水处理。 带补给水箱的带补给水箱的 低压凝结水处理系统低压凝结水处理系统 v 锅筒即汽包内的净化，是汽包锅炉保证蒸汽品质锅筒即汽包内的净化，是汽包锅炉保证蒸汽品质 的重要环节，正是因为有了汽包内的净化措施，所以的重要环节，正是因为有了汽包内的净化措施，所以 可以适当降低汽包锅炉对给水品质的要求。锅内主要可以适当降低汽包锅炉对给水品质的要求。锅内主要 蒸汽净化措施有：蒸汽净化措施有： 锅内加药和排污降低锅水含盐浓度锅内加药和排污降低锅水含盐浓度 汽水分离减少蒸汽机械携带含盐量汽水分离减少蒸汽机械携

26、带含盐量 蒸汽清洗减少蒸汽溶解携带含盐量蒸汽清洗减少蒸汽溶解携带含盐量 一、锅水净化处理：一、锅水净化处理： 锅水中的盐分远大于给水，锅水盐分过大会使蒸汽机锅水中的盐分远大于给水，锅水盐分过大会使蒸汽机 械携带和溶解携带含盐量均增大，造成蒸汽品质下降。械携带和溶解携带含盐量均增大，造成蒸汽品质下降。 锅水除盐的方法有锅水除盐的方法有校正处理校正处理（锅内加药）和（锅内加药）和排污排污两个两个 过程，即首先向锅水中加入化学药剂，使锅水中的杂过程，即首先向锅水中加入化学药剂，使锅水中的杂 质形成悬浮状或沉渣状的水渣，而不是牢固附着在受质形成悬浮状或沉渣状的水渣，而不是牢固附着在受 热面上水垢。然后

27、把水渣及含盐浓度较高的锅水通过热面上水垢。然后把水渣及含盐浓度较高的锅水通过 排污排出。排污排出。 1. 校正处理：校正处理：向锅水内加入化学药剂，把结垢物质转变向锅水内加入化学药剂，把结垢物质转变 为松软的轻质水渣，以便通过排污从锅水中排出。当为松软的轻质水渣，以便通过排污从锅水中排出。当 给水品质较高时，可以少用或不用校正药剂，既节约给水品质较高时，可以少用或不用校正药剂，既节约 成本，又避免增加锅水含盐量，影响蒸汽品质。成本，又避免增加锅水含盐量，影响蒸汽品质。 2. 排污：排污：为了保证锅水含盐浓度维持在允许范围内，将为了保证锅水含盐浓度维持在允许范围内，将 部分含盐浓度较高的锅水以及

28、锅水中的水渣排出，并部分含盐浓度较高的锅水以及锅水中的水渣排出，并 补充一些较为清洁的给水，即锅炉的排污。补充一些较为清洁的给水，即锅炉的排污。 锅炉的排污分为连续排污和定期排污。锅炉的排污分为连续排污和定期排污。 连续排污：连续排污：连续不断的从汽包中含盐浓度较高的部位连续不断的从汽包中含盐浓度较高的部位 排出一部分锅水，代之以比较纯净的给水，使锅水含排出一部分锅水，代之以比较纯净的给水，使锅水含 盐浓度不致过高。盐浓度不致过高。 排污部位：排污部位：从汽包水容积靠近蒸发面附近将浓度最大从汽包水容积靠近蒸发面附近将浓度最大 的锅水排出。也称表面排污。的锅水排出。也称表面排污。 2. 排污：排

29、污：为了保证锅水含盐浓度维持在允许范围内，将为了保证锅水含盐浓度维持在允许范围内，将 部分含盐浓度较高的锅水以及锅水中的水渣排出，并部分含盐浓度较高的锅水以及锅水中的水渣排出，并 补充一些较为清洁的给水，即锅炉的排污。补充一些较为清洁的给水，即锅炉的排污。 锅炉的排污分为连续排污和定期排污。锅炉的排污分为连续排污和定期排污。 定期排污：定期排污：用以排出水中的沉渣、铁锈，以防这些杂用以排出水中的沉渣、铁锈，以防这些杂 质在水冷壁管中结垢和堵塞。质在水冷壁管中结垢和堵塞。 排污部位：排污部位：从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最 多的地方（如水冷壁下联箱或大直

30、径下降管底部）引多的地方（如水冷壁下联箱或大直径下降管底部）引 出，间断进行。也称底部排污或间断排污。定期排污出，间断进行。也称底部排污或间断排污。定期排污 每次排放时间很短，一般不超过每次排放时间很短，一般不超过0.5-1min。 锅炉排污虽可降低锅水含盐浓度，提高蒸汽品质，但锅炉排污虽可降低锅水含盐浓度，提高蒸汽品质，但 是造成是造成锅水损失和热量损失锅水损失和热量损失，因此排污量应有限制。，因此排污量应有限制。 排污率：排污率：排污量与锅炉蒸发量之比。排污量与锅炉蒸发量之比。 锅水中的杂质平衡锅水中的杂质平衡 100% 1-2%2-5% bl D p D （凝汽式电厂，热电厂） 1001

31、00 fwVbl p SSpS 杂质平衡式：杂质平衡式： 100% fwV wfw SS p SS 根据给水品质根据给水品质Sfw，锅水品质，锅水品质Sw及允及允 许的蒸汽品质许的蒸汽品质Sv，就可计算出所需，就可计算出所需 的锅炉排污率的锅炉排污率p。 二、汽水分离：二、汽水分离： 汽水分离系统作用：汽水分离系统作用：降低汽包送出的蒸汽湿度，显著降低汽包送出的蒸汽湿度，显著 减少蒸汽减少蒸汽机械携带机械携带水分，从而降低蒸汽含盐量。水分，从而降低蒸汽含盐量。 汽水分离原理：汽水分离原理： 重力分离：利用汽水密度差进行自然分离；重力分离：利用汽水密度差进行自然分离； 惯性力分离：使汽水改变方向

32、，利用汽水所受离心力惯性力分离：使汽水改变方向，利用汽水所受离心力 大小不同的原理进行分离；大小不同的原理进行分离； 离心力分离：使汽水混合物产生旋转运动，利用汽水离心力分离：使汽水混合物产生旋转运动，利用汽水 所受离心力大小不同的原理进行分离；所受离心力大小不同的原理进行分离； 水膜分离：使蒸汽中的水滴粘附在金属壁面或网格上水膜分离：使蒸汽中的水滴粘附在金属壁面或网格上 形成水膜流下而进行分离。形成水膜流下而进行分离。 3. 汽水分离装置：汽水分离装置： 旋风分离器：旋风分离器：汽水初分离效果最好，汽水初分离效果最好， 使用最普遍的一种分离装置。使用最普遍的一种分离装置。 原理：原理：汽水混

33、合物以一定的速度沿汽水混合物以一定的速度沿 切线方向进入筒体，产生旋转，水切线方向进入筒体，产生旋转，水 滴由于离力作用被抛向筒壁，并沿滴由于离力作用被抛向筒壁，并沿 筒壁流下，蒸汽则由中心上升，筒筒壁流下，蒸汽则由中心上升，筒 内形成漏斗形的水位面。内形成漏斗形的水位面。 溢流环：装在圆筒顶部，以防贴筒溢流环：装在圆筒顶部，以防贴筒 水膜被上升汽流撕破，重新使蒸汽水膜被上升汽流撕破，重新使蒸汽 带水，可使上升水膜能完整的溢流带水，可使上升水膜能完整的溢流 出筒体。出筒体。 旋风分离器旋风分离器 旋风分离器旋风分离器 圆形底板：位于筒底中圆形底板：位于筒底中 心，底板周围的环形通心，底板周围的

34、环形通 道内装有倾斜导叶，使道内装有倾斜导叶，使 水稳定的流入汽包水容水稳定的流入汽包水容 积中，以防止水向下排积中，以防止水向下排 出时将蒸汽带出。出时将蒸汽带出。 波形板顶帽：装在分离波形板顶帽：装在分离 器的顶部，均匀蒸汽流器的顶部，均匀蒸汽流 速，再次使汽水分离。速，再次使汽水分离。 旋风分离器旋风分离器 波形板分离器波形板分离器：也称百叶窗分离器，：也称百叶窗分离器，由很多平行波纹由很多平行波纹 板组成，多用于汽水二次分离。可卧式或立式布置。板组成，多用于汽水二次分离。可卧式或立式布置。 原理：原理：当携带水滴的蒸汽在波形板之间流经弯曲通道当携带水滴的蒸汽在波形板之间流经弯曲通道 时

35、，依靠惯性力作用使水滴分离，细微水滴粘附在板时，依靠惯性力作用使水滴分离，细微水滴粘附在板 卧式卧式 立式立式 1-波形板波形板 2-蒸汽流向蒸汽流向 3-水膜流向水膜流向 壁上，并形成一层水膜，然后壁上，并形成一层水膜，然后 靠自重流下落入水容积中。靠自重流下落入水容积中。 卧式布置：蒸汽与水膜平行反卧式布置：蒸汽与水膜平行反 向流动，蒸汽流速不可过高，向流动，蒸汽流速不可过高， 否则会撕破水膜，使蒸汽重新否则会撕破水膜，使蒸汽重新 带水。带水。 立式布置：蒸汽与水膜流动方立式布置：蒸汽与水膜流动方 向垂直，允许蒸汽流速较高。向垂直，允许蒸汽流速较高。 均汽孔板均汽孔板：布置在汽包顶：布置在

36、汽包顶 部靠近蒸汽引出管口位置部靠近蒸汽引出管口位置 的多孔钢板，可利用孔板的多孔钢板，可利用孔板 的节流作用，使蒸汽空间的节流作用，使蒸汽空间 的负荷沿汽包长度和宽度的负荷沿汽包长度和宽度 均匀分布，避免蒸汽局部均匀分布，避免蒸汽局部 流速过高，另外还可阻挡流速过高，另外还可阻挡 一些小水滴，起到汽水细一些小水滴，起到汽水细 分离作用。分离作用。 孔板分离装置孔板分离装置 1-水下孔板水下孔板 2-均汽孔板均汽孔板 1 2 三、蒸汽清洗：三、蒸汽清洗： 蒸汽清洗原理：蒸汽清洗原理：使蒸汽通过含盐低的清洗水（一般为使蒸汽通过含盐低的清洗水（一般为 给水），使已溶于蒸汽的盐转移到清洗水中，降低蒸

37、给水），使已溶于蒸汽的盐转移到清洗水中，降低蒸 汽中溶解的盐分。汽中溶解的盐分。 蒸汽清洗的作用：蒸汽清洗的作用：主要用于减少主要用于减少溶解性携带溶解性携带，也可减，也可减 少蒸汽机械携带的盐分，因为经清洗的蒸汽带出的水少蒸汽机械携带的盐分，因为经清洗的蒸汽带出的水 为含盐浓度较低的清洗水，而不是锅水。为含盐浓度较低的清洗水，而不是锅水。 蒸汽清洗过程：蒸汽清洗过程：蒸汽自下而上穿过清洗孔板及该孔板蒸汽自下而上穿过清洗孔板及该孔板 上的清洗水层，进行起泡清洗。上的清洗水层，进行起泡清洗。 清洗效果影响因素：清洗效果影响因素： 清洗前蒸汽品质：清洗前蒸汽品质过差则使清洗水层清洗前蒸汽品质：清洗

38、前蒸汽品质过差则使清洗水层 含盐浓度增大过多，使清洗效果变差。含盐浓度增大过多，使清洗效果变差。 清洗水量和清洗水品质：清洗水量越大，清洗水品质清洗水量和清洗水品质：清洗水量越大，清洗水品质 越高，清洗水层与锅水含盐浓度差就越大，清洗效果越高，清洗水层与锅水含盐浓度差就越大，清洗效果 越好。越好。 清洗水层厚度：清洗水层厚度无需很大，清洗水层厚度：清洗水层厚度无需很大，40-50mm。 蒸汽流速：蒸汽流速过大，导致蒸汽带水量增大，蒸蒸汽流速：蒸汽流速过大，导致蒸汽带水量增大，蒸 汽品质下降；蒸汽流速过小，导致蒸汽与清洗水层接汽品质下降；蒸汽流速过小，导致蒸汽与清洗水层接 触面积减小，清洗效果变

39、差。触面积减小，清洗效果变差。 5. 不使用蒸汽清洗装置的情况：不使用蒸汽清洗装置的情况：对于亚临界锅炉，蒸汽对于亚临界锅炉，蒸汽 溶盐能力大大提高，蒸汽清洗效果明显变差，并且蒸溶盐能力大大提高，蒸汽清洗效果明显变差，并且蒸 汽清洗会使汽包出口蒸汽带水量增大，此时不采用蒸汽清洗会使汽包出口蒸汽带水量增大，此时不采用蒸 汽清洗装置，而是通过提高给水品质来保证蒸汽质量。汽清洗装置，而是通过提高给水品质来保证蒸汽质量。 v 1-饱和蒸汽引出管管座饱和蒸汽引出管管座 2-汽水混合物引入管管座汽水混合物引入管管座 3-波形板干燥器波形板干燥器 4-疏水管疏水管 5-弧形衬套弧形衬套 6-涡轮分离器涡轮分

40、离器 7-下降管进口联箱下降管进口联箱 8-焊接十字架焊接十字架 9-下降管管座下降管管座 10-给水管给水管 11-给水管支架给水管支架 12-连续排污管连续排污管亚临界控制循环锅炉汽包亚临界控制循环锅炉汽包 1-饱和蒸汽引出管管座饱和蒸汽引出管管座 2-汽水混合物引入管管座汽水混合物引入管管座 3-波形板干燥器波形板干燥器 4-疏水管疏水管 5-弧形衬套弧形衬套 6-涡轮分离器涡轮分离器 7-下降管进口联箱下降管进口联箱 8-焊接十字架焊接十字架 9-下降管管座下降管管座 10-给水管给水管 11-给水管支架给水管支架 12-连续排污管连续排污管 汽包采用上、下不等壁厚结汽包采用上、下不等壁厚结 构，汽包内壁设置弧形衬套构，汽包内壁设置弧形衬套 5。汽水混合物由上部汽水。汽水混合物由上部汽水 引入管引入管2进入汽包，沿弧形进入汽包，沿弧形 衬套向下流动，均匀加热汽衬套向下流动，均匀加热汽 包壁，可减少汽包上下壁温包壁，可减少汽包上下壁温 差及相应的热应力。差及相应的热应力。 1-饱和蒸汽引出管管座饱和蒸汽引出管管座 2-汽水混合物引入管管座汽水混合物引入