第十五章蒸汽净化和锅炉水质

1、2022-2-25动本091-21第十五章第十五章 蒸汽净化和锅炉水质蒸汽净化和锅炉水质第一节 蒸汽品质及其污染的原因第二节 饱和蒸汽的机械携带第三节 蒸汽溶盐和选择性携带第四节 汽水分离装置和蒸汽清洗第五节 给水品质及炉水工况 2022-2-25动本091-22第一节 蒸汽品质及其污染的原因1 蒸汽品质 电厂对蒸汽要求:温度、压力、蒸汽品质。 蒸汽清洁度:单位质量的蒸汽中含有的杂质 单位：g kg mg kg/2022-2-25动本091-23蒸汽中的杂质气体杂质：O2 1 N 2 CO 2 和 NH 3非气体杂质：蒸汽含盐。例如： D=400T/H:每公斤蒸汽含盐分1mg,运行5000h后

2、,其携带出来的盐分2000kg。问题:这些盐分对锅炉、汽机有何影响？过热器、管道、阀门、汽轮机叶片上沉积。300MW机组，1000T/H的锅炉，蒸汽含盐分0.2mg,运行5000h后,其携带出来的盐分1000kg。2022-2-25动本091-242 蒸汽污染的原因 饱和蒸汽带水（蒸汽的机械携带）：中、低压锅炉 蒸汽直接溶解盐分（选择性携带）：高压以上锅炉3.3.降低蒸汽携带盐量的途径：降低蒸汽携带盐量的途径：减少蒸汽携带的水量；减少蒸汽携带的水量；减少与蒸汽接触的水中所含的盐量（减少蒸减少与蒸汽接触的水中所含的盐量（减少蒸汽溶解的盐量）汽溶解的盐量）2022-2-25动本091-25问题：蒸

3、汽被污染的原因是什么？饱和蒸汽带水、 蒸汽直接溶解盐分问题：如何提高蒸汽的品质？（1）降低饱和蒸汽带水（良好的汽水分离 条件）;（2）减少蒸汽中的溶盐（蒸汽清洗，控制炉水碱度）（3）降低炉水含盐量 （ 提高给水品质 、排污 、 分段蒸发）2022-2-25动本091-26第二节 蒸汽的机械携带1.蒸汽带水的含盐量,取决于携带水分的多少及炉水含盐量的大小。SSqsls100 mg/kg2022-2-25动本091-272 饱和蒸汽带水的原因 .具有一定动能的汽水混合物引入汽包汽空间时,汽流冲击水面、汽包内部装置、互相撞击,引起大量水滴飞溅; .具有一定动能的汽水混合物引入汽包水空间时,蒸汽泡穿出

4、水面破裂并形成水滴； .汽包水面发生剧烈波动时,飞溅出许多小水滴。 2022-2-25动本091-28 3 影响饱和蒸汽带水的因素 1）锅炉负荷的影响 D-汽水混合物动能-细微水滴-蒸汽空间的汽流速度-蒸汽湿度 蒸汽空间负荷:通过单位蒸汽空间的蒸汽容积流量。 RDVKmmh33/2022-2-25动本091-29 蒸汽面负荷:通过单位蒸蒸发面积的蒸汽容积流量。RDAmmmh32/物理意义: 蒸汽空间负荷:时间的倒数。 蒸汽面负荷:平均上升速度。 2022-2-25动本091-210.锅炉负荷与蒸汽湿度的关系:见图 ADn.临界负荷D2）炉水含盐量影响：见图 炉水含盐量增加表面张力下降气泡直径下

5、降-汽水难分离-蒸汽含盐量增加临界含盐量：热化学试验确定，工作时小于70%临界值，同时考虑工作压力和汽包的分离装置。2022-2-25动本091-2113）蒸汽空间高度的影响：见图 在一定范围内,增加蒸汽空间高度可以减少蒸汽带水。 汽包正常工作水位汽包正常工作水位: :汽包中心线下100200mm。4）蒸汽压力的影响 P汽水分离困难蒸汽带水增饱和水温度表面张力减小水易成为细水。 压力突降时，汽水共腾现象。2022-2-25动本091-212第三节 蒸汽溶解性携带蒸汽对盐的溶解有选择，据此将炉水的盐分三类第一类：H2 SiO3在蒸汽中的溶解度最大，在8MPa时，是机械携带的20-30倍。第二类：

6、 NaOH NaCl CaCl2比第一类小很多，在15MPa时，是机械携带的1-15倍。第三类：Na2SO4 Na2SiO3 Na3PO4 CaSO4 MgSO4，在20MPa时，可以忽略。2022-2-25动本091-213为防止第三类物质的水解，应增大PH值；分配系数一定时，用清洁水清洗蒸汽2022-2-25动本091-214第四节第四节 汽水分离和蒸汽净化装置汽水分离和蒸汽净化装置一、对汽水分离装置的要求一、对汽水分离装置的要求 对汽水系统的要求：蒸汽湿度低、单位蒸汽负荷对汽水系统的要求：蒸汽湿度低、单位蒸汽负荷高、流动阻力大。高、流动阻力大。 设计汽水分离器要考虑的方面：设计汽水分离器

7、要考虑的方面：二、汽水分离装置二、汽水分离装置 常用的汽水分离元件：旋风分离器、波形板、均常用的汽水分离元件：旋风分离器、波形板、均汽孔板汽孔板2022-2-25动本091-2151.1.旋风分离器：旋风分离器： 基本工作原理：基本工作原理： 型式：普通型、涡轮式型式：普通型、涡轮式 旋风分离器的连接方式：旋风分离器的连接方式： 单位式、总联箱式、分联箱式单位式、总联箱式、分联箱式2.2.波形板：波形板： 型式：立式、水平式型式：立式、水平式 基本原理：惯性力、水膜作用。基本原理：惯性力、水膜作用。3.3.均汽孔板：均汽孔板： 作用：细分离、均匀汽流。作用：细分离、均匀汽流。2022-2-25

8、动本091-216三、蒸汽清洗三、蒸汽清洗1.1.蒸汽清洗的作用：蒸汽清洗的作用：2.2.蒸汽清洗的原理蒸汽清洗的原理: :清洗蒸汽、清洗蒸汽携带的水。清洗蒸汽、清洗蒸汽携带的水。3.3.亚临界压力锅炉不布置蒸汽清洗装置的原因：亚临界压力锅炉不布置蒸汽清洗装置的原因： 避免汽包出口蒸汽带水量增加。避免汽包出口蒸汽带水量增加。2022-2-25动本091-217第五节 给水品质和锅炉水工况提问：如何提高蒸汽的品质？（1）降低饱和蒸汽带水（良好的汽水分离 条件）;（2）减少蒸汽中的溶盐（蒸汽清洗，控制炉水碱度）（3）降低炉水含盐量 （ 提高给水品质 、排污 、 分段蒸发）2022-2-25动本091-2181 炉水品质 单位质量的炉水中含有的杂质。g kg mg kg/炉水的盐分来自给水，给水进入锅炉中，不断蒸发浓缩，部分盐分晶形成水垢或沉渣，炉水浓度增大，不仅影响蒸汽品质，而且使金属腐蚀，堵塞管道，影响水动力特性等。 火电厂汽水质量标准规定了炉水品质。2022-2-25动本091-2192 炉水处理 汽包炉最常用的是磷酸三钠磷酸三钠+钙离子（PH大于7）水化磷灰石 对直流锅炉：除盐水用挥发性处理3 锅炉排污与分段蒸发排污定期排污：水冷壁下联箱连续排污：汽包蒸发面，汽