蒸汽锅炉汽水分离

1、汽水分离一、 蒸汽品质二、 蒸汽带水的原因及其影响因素三、 汽水分离装置一、蒸汽品质 1、蒸汽品质的概念2、杂质的种类及危害3、蒸汽带盐的机理4、减少蒸汽含盐的途径5、供热锅炉的蒸汽品质指标1、概念：蒸汽所含杂质的多少，即蒸汽的洁净程度2、杂质的种类及危害 沉积在过热器中：流动阻力 ，管内热阻 沉积在输汽管道上：p 沉积在阀门上：阀门动作失灵 沉积在汽机叶片上：叶片线型改变 包括Nacl、Na2SO4、NaOH、H2SiO3等，影响用汽设备的安全运行 （2）非气体杂质（含盐）主要是 O2、N2、CO2、NH3 等，对金属产生腐蚀作用 （1）气体杂质第一类：SiO2、H2SiO3、H2SiO5、

2、H4SiO4 第二类：NaOH、Nacl、Cacl2 第三类：Na2SO4、Na2SiO3、Na3PO4 3、蒸汽带盐的机理（1）蒸汽携带含盐的炉水水滴：机械携带（2）蒸汽直接溶解盐分：选择性携带 对不同盐分的溶解能力差别很大 排污量大 ，则炉水含盐量少 ， 蒸汽品质好 排污量大 ，则补给水量多 排污量最大不超过锅炉最大运行排污量， 最小决定于腐蚀产物污染炉的 程度，一般排污率为 供热炉：10 凝汽式电厂：12 热电厂：25 （3）改进汽水分离 减少蒸汽带水4、减少蒸汽含盐的途径（1）提高给水品质 给水品质好，则蒸汽品质好 ，水处理设备投资及运行费用大 应根据锅炉给水含盐量的允许值选用合理的给

3、水系统 （2）增加排污量 5、供热锅炉的蒸汽品质指标：饱和蒸汽湿度大小：装设过热器的锅炉： 1 无过热器的锅炉： 3 无过热器的锅壳式锅炉： 5 依据：保证满足用户的工艺要求和用汽设备的安全二、蒸汽带水的原因及其影响因素 1、 蒸汽带水的原因2、 蒸汽带水的影响因素1、 蒸汽带水的原因 什么叫蒸汽带水：由锅筒引出的蒸汽中含有微细水滴的现象。 微细水滴的来源： （1）上升管引入水空间时，蒸汽泡逸出水面时破裂形成飞溅水滴 （2）上升管引入汽空间时，汽水流冲击水面或平行汽水流相互碰撞 （3）锅筒水位的波动，振荡而激起水滴 3d g2fy g4 3d2fy卷起，托住水滴所需的最小气流速度气流速度为w时

4、可带走水滴的最大直径 蒸汽带水的机理球形水滴在蒸汽空间中受到的向下坠落的力 613gdG蒸汽气流对球形水滴的提升力4d 2F222、 蒸汽带水的影响因素（1）蒸汽负荷的影响（2）蒸汽压力的影响（3）汽空间高度的影响（4）锅水含盐量的影响 （1）蒸汽负荷的影响 锅筒蒸发面负荷RSRS=Dv/F, m3/m2h 上式中，F- 锅筒蒸发面面积，即高水位处的水面面积 锅筒蒸汽空间的容积负荷RVRV= Dv/V, m3/m3h上式中，V- 锅筒蒸汽空间的体积 局部的RS、 RV RV的确定：（2）蒸汽压力的影响 p 高，则汽水密度差小，重力分离作用弱 p 高， 则t 也高，水分子热运动加强，相互间引力减

5、弱，细微水滴增多 p骤降，则产生附加蒸汽，D 大大增加，蒸汽大量带水供热锅炉的汽空间高度：0.40.6m，低的取较小值（3）汽空间高度的影响 汽空间高度是从锅筒水位面到蒸汽引出管上的垂直高度 汽空间高度太低 ，则dfy 以上的水滴借初始动能飞溅到蒸汽引出管口的 可能性增加 ，来不及沉降就被汽流带走，造成带水增多 汽空间高度太高，则超过大颗粒飞溅高度，重力分离效果提高甚微，而 锅筒金属耗量和制造成本大大增加 最高允许水位应用热化学试验确定（4）锅水含盐量的影响：主要影响 锅水含盐量高 ，则蒸汽含盐量高 锅水含盐量达到临界含盐量以上时，蒸汽湿度大大增加，蒸汽品质大大 下降，若泡沫层充满蒸汽空间，汽

6、水同时吸入蒸汽引出管，造成 “汽水共 腾” 的运行事故 D 大 ，则水空间含汽率高 ， 临界含盐量低 保证给水品质，加大排污，使实际允许锅水含盐量临界含盐量 三、汽水分离装置1、汽水分离装置的设计原则2、汽水分离装置的分类3、供热锅炉常用的汽水分离装置4、汽水分离装置的设计标准5、 经验数据 1、汽水分离装置的设计原则（1）尽可能避免Rs 和Rv 的局部增高，使蒸汽均匀地穿出水面和引出 （2）有效地削弱进入锅筒的汽水混合物的动能，缓和对水面的冲击 （3）使汽水混合物具有急转多折的流动路线，以充分利用离心和惯性 分离作用 （4）及时把分离下的水带走，以免再次被蒸汽携带 （5）创造大量的水膜表面积

7、，以粘附更多的水滴 （6）阻力不能过大，以改善水循环 （7）便于制造，安装和维修 2、汽水分离装置的分类 自然分离：利用汽水密度差 粗分离（一次分离） 机械分离：靠惯性力、离心力、附着力 细分离（二次分离） 3、供热锅炉常用的汽水分离装置（1）水下孔板（2）挡板（3）匀汽孔板（4）集汽管（5）蜗壳式分离器波形板分离器钢丝网分离器 要求： 上升管或汽水引出管引接于锅筒水空间 装于最低水位下80mm处 保证最低水位时仍起作用 孔板长度 2/3的锅筒直段长度 尽量使全部蒸汽通过孔板 孔板与筒壁间应留150200mm间隙 使水能畅快流下 孔板边缘加装高为100150mm的水封挡板 防止蒸汽短路 给水均

8、匀地在孔板上面送入 ， 利于破沫和对蒸汽冲洗 34mm厚的钢板，均布810mm的小孔 d小，则易于堵塞，d大，则气流分布不均 （1）水下孔板： 在孔板下形成汽垫 使蒸发面负荷均匀 削弱混合物动能 水面平稳 减少飞溅水滴 减少水位涨高 作用：汽水混合物引入锅筒汽空间 挡板与管口间距 2倍的引入管管径 减慢气流抵达挡板时流速 以防把水膜冲碎 挡板与汽水流动方向的夹角 45 以防把水膜冲碎 两挡板间应有合适的空隙截面 w1.54.5m/s要求： 形成水膜、削减汽水流动能、利用汽流经过挡板间隙时急剧转弯分离出部分水滴（粗分离）（2）挡板作用：穿孔流速Wk1327m/s孔板上方纵向蒸汽流速 Wl Wk

9、流速：（3）匀汽孔板孔径：810mm， 孔间距 50mm一般均匀开孔，当锅筒顶部蒸汽引出管很少时不均匀开孔借小孔节流作用使汽空间各处负荷均匀 作用：（4）集汽管管侧开缝，缝宽沿管内汽流方向逐渐减小 均汽，缝隙中蒸汽流速Wf 1125m/s 管侧开孔，孔径812mm 在小型锅炉中，蒸汽引出管只有一根时可采用 装于汽空间顶部，蒸汽引出管最好装在集汽管中间位置 正对引出管的入口处不应开缝或开孔 均汽 单独使用时，应在最低处开12个5mm的疏水孔或装设疏水管 可与蜗壳式分离器配合使用 要求：要求： 缝隙式集气管： 抽汽孔管：（5）蜗壳式分离器 饱和蒸汽切向进入蜗壳 细分离 内部装有集汽管 沿锅筒长度方

10、向均匀蒸汽空间负荷 分离出的水经疏水管导入锅水中 避免二次携带 蒸汽进口速度不宜太大，以免阻力 过大，导致疏水管中水位升到蜗壳 内，疏水管变成吸水管 严格控制安装高度，防止疏水管水 位升到蜗壳内 作用作用要求要求（6）波形板分离器 波形板0.81.2mm厚 板间距10mm 长度超过2/3的锅筒直段长度 型式：分为水平式和竖立式作用作用：使蒸汽通过曲折通道时，水滴受惯性力作用被甩 到波形板上，靠重力下流，属于细分离 波形板组件应矮而长 增加蒸汽空间高度 波形板线型要圆滑顺畅 减小阻力 应与匀汽孔板配合使用，两者应保持一定距离 竖立式波形板应尽可能使蒸汽在汽空间行程长， 底部应加装疏水管，延伸到最低水位线下要求：要求：（7）钢丝网分离器 由一层或数层钢丝网和拉网钢板间隔排列而成 作用作用： 分离器与汽流接触面积大， 水滴易于吸附在钢丝网上