锅炉水循环系统

1、1水水 汽汽 系系 统统 锅炉简介(400T/H 540 125bar)锅炉本体可分为两大部分1、固体粒子循环主回路包括炉膛、旋风分离器以及返料器2、尾部通道(包括高温过热器、低温 过热器、省煤器以及空气预热器)锅炉工作原理 燃料通过燃料输送系统送到炉膛燃 烧。燃料所需要空气由一二次风机 送入炉膛。其中一次风机用于床料 的流化，二次风机分上下风口进入 炉膛，实现燃料的分阶段燃烧。锅 炉水墙中的炉水在吸收一定的热能 后，水的工况发生变化，在后段过 热器中进一步吸收烟气中的热量后 成为过蒸汽送到汽轮机。水汽系统主要设备及流程n补给水泵补给水泵n除氧器及给水箱除氧器及给水箱n给水泵给水泵n高加高加n

2、省煤器省煤器n汽包汽包n过热器过热器流程：流程：补给水泵补给水泵n泵体图泵体图：n作用：作用： 把合格的水把合格的水送到给水箱送到给水箱 ,保保证锅炉有适当证锅炉有适当的补充水，以的补充水，以达到锅炉连续达到锅炉连续稳定的稳定的 运行运行 。 n规格： 类型 离心式 叶轮型 封闭式 叶轮直径 532mm 电机功率160kw设计值 MCR 设计流量 kg/s 99 122温度 57 57吸入压力 bar 0.15 0.15排出压力 bar 9.5 9转速（常数rpm 1480 1480 电力参数 kw 129 140 补水泵的操作补水泵的操作n 检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法 兰、地脚

3、螺钉、联轴器、温度计和压力表等， 看是否正常n 盘车，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。n 打开压力表阀。n 打开泵的入口阀，排除泵内存气体，使泵内允满液体。n启动后注意电机电流变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。注意：不要使泵在出口阀关闭状态下长时间 运转，一般不超过三分钟。否则，泵 中液体循环温度升高，易生气泡，使 泵抽空。n切忌，不能用入口阀来调节流量。n泵正常运行时，要不断检查泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标n补给水泵联锁补给水泵联锁：1.两台补给水泵两台补给水泵 ,一台运行一台运行(M),一台备用一台备用 (E1)2.当

4、给水箱的液位当给水箱的液位HH1=80%,停止补给水泵停止补给水泵 。 常见问题常见问题: 处理方法：处理方法：1.电机轴承发热电机轴承发热 润滑油量不适或不同心或轴承损坏润滑油量不适或不同心或轴承损坏2.泵体温度偏高泵体温度偏高 叶轮与壳体摩擦叶轮与壳体摩擦3.电机过载电机过载 轴承损坏、叶轮与壳体摩擦轴承损坏、叶轮与壳体摩擦4.流量及扬程不足流量及扬程不足 叶轮损坏、吸入管线中漏入空气叶轮损坏、吸入管线中漏入空气给给 水水 箱箱n图片图片n作用：作用： 给水箱的设计为锅炉生给水箱的设计为锅炉生产提供足够的产提供足够的 储水量，储水量，容积为容积为250m3,可满足可满足约约30分钟的分钟的

5、 生产。水生产。水由两部分组成由两部分组成 ，一是，一是由各种蒸汽冷凝下来由各种蒸汽冷凝下来形成的冷凝水，二是形成的冷凝水，二是处理厂来的处理厂来的 原水原水 。除除 氧氧 器器 1.热除氧原理热除氧原理： 任何气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的压力成正比例，和水的温度成反比例。除氧器位于给水箱上部 ，由通入给水箱的低压蒸汽进入除氧头，此时水向下流而蒸汽向上流，他们相互接触，进而将水中的绝大部氧和二氧化碳除去 。2.化学除氧化学除氧： 通过向给水箱里加入化学药品（二甲基胴肟），进而发生化学反应将水中的 氧除去。 CH3 C = N OH CH3 n给水质量 ： pH-25 8.8-9.3

6、 氧 mg/kg 0.1 硬度 mval/kg 0.001 总铁 mg/kg 0.02 铜 mg/kg 0.003 硅 mg/kg 0.02 Na+K mg/kg 0.01 油+污泥+发泡物质 mg/kg 0.0 最大电导度 ms/m 0.05 n联锁联锁: 1.压力控制：采用低压蒸汽进行调节保持其压 力 ，可手动， 也可自动 。 2.液位控制：采用进入给水箱的补充水流量来 稳定给水箱中的 水位。控制逻辑(LI-1107): 低液位LL1=15%,停止给水泵， 低高液位HH1=80%，停止补给水泵，关闭溢流 阀LV-1107.2 高高液位HH2=85%，打开溢流阀LV1107.2给水泵给水泵n

7、作用作用： 给水泵相当于的心给水泵相当于的心脏，它连续供给锅炉脏，它连续供给锅炉不断蒸发用水，维持不断蒸发用水，维持水汽平衡。水汽平衡。在正常生在正常生产时，两台给水泵并产时，两台给水泵并联运行，第三台备用。联运行，第三台备用。给水泵的转速由液力给水泵的转速由液力耦合器控制。耦合器控制。它与冷它与冷却水、润滑油、液力却水、润滑油、液力耦合器等有一定耦合器等有一定联锁。联锁。给水泵主要联锁给水泵主要联锁给水泵的操作给水泵的操作n 检查泵及出、入口、最小流量、平衡管线的各检查泵及出、入口、最小流量、平衡管线的各 部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度

8、计和压力表等看是否处于备用状态计和压力表等看是否处于备用状态n 轴承油面应在视窗的轴承油面应在视窗的1/21/22/32/3处。处。n打开打开泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体满液体。n启动启动后注意电机电流、轴承温度、液力耦合油后注意电机电流、轴承温度、液力耦合油 温温变化，不允许超过规定。待电流、转数和压变化，不允许超过规定。待电流、转数和压 力力达到正常，密封也不漏，方可离开现场达到正常，密封也不漏，方可离开现场 泵泵正常远行时，要不断检查泵出口压力、正常远行时，要不断检查泵出口压力、流量、流量、 电流电流等，不允许超过等，不允许超过规定指标规定指

9、标。冷冷 却却 水水n冷却水作用 1、冷却给水泵轴承及其液力耦合器油 2、冷却炉渣 3、飞灰湿排用水n常见问题操作 1、重点观注其水温（触摸） 2、给水泵流量指示计中指针旋转的速度 3、了解控制室中冷却水的流量值和温度 润 滑 油n润滑油的作用 1、提供给水电机轴承润滑用油并控制油 温在适当范围内n操作及技巧 1、其虑网必须定期清洗。 2、检查泵中、液压耦合器和马达润滑单 元中的油量PDIPDI前端轴承后端轴承注意：三台电机的六个轴承，只要任意一个轴承的润滑油路 切断都可能引起给水电机跳脱，因为即使给水电机停 止其轴承仍是油路的组成部分油箱油泵三通阀FSW液力耦合器液力耦合器n工作原理工作原理

10、： 调速型液力偶合器是以液体为介质传递功率的一种液调速型液力偶合器是以液体为介质传递功率的一种液力传动装置运转时，原动机带动泵轮旋转，液体在力传动装置运转时，原动机带动泵轮旋转，液体在泵叶片带动下因离心力的作用，由泵轮内侧流向外缘，泵叶片带动下因离心力的作用，由泵轮内侧流向外缘，形成高压高速液流冲向涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮作形成高压高速液流冲向涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮作同向旋转，液体在涡轮中由外缘流向内侧被迫减压速，同向旋转，液体在涡轮中由外缘流向内侧被迫减压速，然后注入泵轮，在这种循环中，泵轮将原动机的机械然后注入泵轮，在这种循环中，泵轮将原动机的机械能转变成工作液的动能和势能，而涡轮遇将液

11、体的动能转变成工作液的动能和势能，而涡轮遇将液体的动能和势能又转变变成输出的机械能，从而实现能量的能和势能又转变变成输出的机械能，从而实现能量的柔性传递通过改变工作腔中工作液体充满度就可以柔性传递通过改变工作腔中工作液体充满度就可以在原动机转速不变的条件下，实现被驱动机械无级调在原动机转速不变的条件下，实现被驱动机械无级调整整n特点：特点： 无级调速，空载启动，隔离扭振，过载保护，高效传无级调速，空载启动，隔离扭振，过载保护，高效传动易于实现自动控制动易于实现自动控制省 煤 器作用作用： 是利用逆流原理对烟气的是利用逆流原理对烟气的 热能回收。热能回收。 提高给水温度、降低与汽包的温差，降低提

12、高给水温度、降低与汽包的温差，降低 烟气温度，回收烟气热量，提高锅炉效率，烟气温度，回收烟气热量，提高锅炉效率， 节省燃料节省燃料。 省省煤器区位于尾部垂直烟道。第煤器区位于尾部垂直烟道。第1级和第级和第2级省煤器级省煤器区由翅管制成，第区由翅管制成，第3级省煤器区由裸管制成。翅管结构级省煤器区由裸管制成。翅管结构的好处是有效的热交换能力，能充分利用空间。在省煤的好处是有效的热交换能力，能充分利用空间。在省煤器区水向上流动，即与烟气形成逆流，并且省煤器形成器区水向上流动，即与烟气形成逆流，并且省煤器形成连续的多级，这样给水由最下方的省煤器区（第连续的多级，这样给水由最下方的省煤器区（第1级省级

13、省煤器）进入，从最上方的省煤器区（第煤器）进入，从最上方的省煤器区（第3级省煤器）排级省煤器）排出出 ，最后出口集箱端部通过连接管从锅炉两侧引入汽最后出口集箱端部通过连接管从锅炉两侧引入汽包包 。省煤器运行n省煤器的磨损与预防 省煤器的磨损，是由于管子受到烟气中飞灰颗粒的冲击和摩擦而引起的。烟气的流速越高，灰浓度越大，管子被磨损就越严重。灰的浓度不变的情况下，灰粒的动能与其速度的平方成正比，灰粒作用在管子上的次数也与其速度成正比，故管子被磨损程度与灰粒的速度的三次方成正比。所以运行中为减轻磨损，只有尽量减少漏风，以降底烟气速度。n省煤器管内壁腐蚀与预防 省煤器管内壁被腐蚀的主要原因是给水的的氧

14、气及碳酸气体。 汽汽 包包n功能：在锅炉的蒸汽功能：在锅炉的蒸汽发生器和过热器之间、发生器和过热器之间、自然循环中，水自然循环中，水-汽循汽循环的分离器。环的分离器。n内部结构：给水分配内部结构：给水分配管、蒸汽干燥设备包管、蒸汽干燥设备包括旋风分离器和薄片括旋风分离器和薄片式液滴分离器、连续式液滴分离器、连续排污排污管。管。n作用作用：1. 联联 接：接： 汽包将水冷壁、下降管、过热器及省煤汽包将水冷壁、下降管、过热器及省煤 器等各种直径不等，根数不同，用途不器等各种直径不等，根数不同，用途不 同的管子有机的连接在一起，其抱起一同的管子有机的连接在一起，其抱起一 个大联箱的作用。个大联箱的作

15、用。2. 汽水分离：汽水分离： 从水冷壁、省煤器或对流管束来的从水冷壁、省煤器或对流管束来的 汽水混合物，经汽包内的汽水分离汽水混合物，经汽包内的汽水分离 装置分离出的蒸汽送入过热器过热装置分离出的蒸汽送入过热器过热 成为过热蒸汽。成为过热蒸汽。3. 储储 水：水： 汽包下半部储存一定数量的水供水冷壁汽包下半部储存一定数量的水供水冷壁 蒸发用。有一汽包储存了一定数量的水蒸发用。有一汽包储存了一定数量的水 给水量短时间的少量波动，而不一定要求 给水流量与蒸汽流量时刻保持严格的平衡，增加了锅炉运行的稳定性。汽包里储存的 水还起到了缓冲压力波动的作用，当压力 升高时，因对应的饱和温度升高，汽包里 的

16、水储存一部分热量，是压力升高较缓慢；压力降低时，因对应的饱和温度下降， 汽包里的水将会放出一部分热量，产生蒸汽，使压力降低较缓慢。4、蒸汽净化： 汽包里的连续排污装置能保持炉水稳定的 含盐量，从而保证蒸汽品质，汽包中 的加 药装置可进行锅内处理，防止过杂质在热器中 沉结，这样会使过热器受热面的传热热阻增 加，使管材超温，甚至爆管汽水分离装置汽水分离装置工作原理工作原理： 1. 汽包内常用的汽水分离装置有旋风分离器、波形板分汽包内常用的汽水分离装置有旋风分离器、波形板分离器和多孔板分离器，从水冷壁、对流管束或省煤器离器和多孔板分离器，从水冷壁、对流管束或省煤器束的汽水混合物进入汽包内的汇流箱，然

17、后从切向进束的汽水混合物进入汽包内的汇流箱，然后从切向进入旋风分离器。高速旋转产生的离心力使气水混合物入旋风分离器。高速旋转产生的离心力使气水混合物中的水滴甩至筒壁，形成水膜，在重力作用下流入汽中的水滴甩至筒壁，形成水膜，在重力作用下流入汽包水容积。从旋风分离器出来的蒸汽经汽包蒸汽空间包水容积。从旋风分离器出来的蒸汽经汽包蒸汽空间的重力分离后再次经汽包顶部的波形板分离器分离。的重力分离后再次经汽包顶部的波形板分离器分离。 2. 为了防止蒸汽局部流速过高，在波形板分离器的水膜为了防止蒸汽局部流速过高，在波形板分离器的水膜撕破而带水，影响其分离效果，在波形板分离器的上撕破而带水，影响其分离效果，在

18、波形板分离器的上部装有多孔板，利用多孔板产生的阻力使蒸汽沿汽包部装有多孔板，利用多孔板产生的阻力使蒸汽沿汽包长度均匀地进入过热器。长度均匀地进入过热器。 汽包液位控制汽包液位控制： 汽包水位对锅炉、汽机安全运行都相当重要。本锅炉正常水位在汽包中心线下约-75mm处，高于或低于此水位的长期运行将影响分离器的性能。如果汽包水位高于正常水位的100mm（最高安全水位或高报警水位），DCS发出警报；如果高于200mm（最最高水位或高水位跳闸），延长10分钟，没有降下来 ，锅炉会跳车。如果汽包水位低于正常水位的200mm（最低安全水位或低警报警水位），DCS发出警报；如果低于270mm（最最低水位或低水

19、位跳闸），延长10秒，没有补上水，锅炉也会跳车。蒸汽夹带的水份会导致固体杂质沉积在过热器管壁和汽轮机叶片上，对锅炉的安全经济运行产生重大影响。故DCS和操作员应经常监视汽包水位。高水位引起分离器内水泛滥，降低汽水分离能力。为了防止汽包受过大的应力，应控制汽包上、下壁温差不得超过50。汽包水位 : 从此图中 ， 汽包水位不仅受汽包(包括循环水管)中储水量的影响，亦受水位下汽泡容积的影响。而水位下汽泡容积与蒸汽负荷、蒸汽压力炉膛热负荷等有关。因此，影响水位变化的因素很多 ，其中主要的因素是锅炉蒸发量(蒸汽流量S)和给水流量w。汽包水位的动态特性：n1.汽包水位在给水流量汽包水位在给水流量作用下的动

20、态特性作用下的动态特性 a. 图为给水流量w作用下，水位L的阶跃响应曲线。 b. 由于给水温度比汽包内饱和水的温度低，所以给水流量w增加后，从原有饱和水中吸收部分热量，这使得水位下汽泡容积有所减少。当水位下汽泡容积的变化过程逐渐平衡时，水位就由于汽包中储水量的增加而逐渐上升，最后当水位下汽泡容积不再变化时，水位变化就完全反映了由于储水量的增加而逐渐上升。因此，实际水位曲线如图中L线n 汽包水位在蒸汽流量汽包水位在蒸汽流量作用下的动态特性作用下的动态特性a.在蒸汽流量在蒸汽流量S扰动作用下，水位扰动作用下，水位的阶跃响应曲线的阶跃响应曲线b.当蒸汽流量当蒸汽流量S突然增加时，从锅突然增加时，从锅

21、炉的水位平衡关系来看，蒸炉的水位平衡关系来看，蒸汽量汽量S大于给水量大于给水量w，水位应，水位应下降，如图中曲线下降，如图中曲线L1。但实。但实际情况并非这样，由于蒸汽际情况并非这样，由于蒸汽用量增加，瞬间必然导致汽用量增加，瞬间必然导致汽包压力的下降。汽包内水的包压力的下降。汽包内水的沸腾突然加剧，水中汽泡迅沸腾突然加剧，水中汽泡迅速增加，由于汽泡容积增加速增加，由于汽泡容积增加而使水位变化的曲线如图中而使水位变化的曲线如图中L2所示。而实际显示的水位所示。而实际显示的水位响应曲线响应曲线L为为L1+L2。c. 从图上可以看出，当蒸汽负荷增加时，虽然锅炉的给水量小于蒸从图上可以看出，当蒸汽负

22、荷增加时，虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但在一开始时，水位不仅不下降反而上升，然后再下降发量，但在一开始时，水位不仅不下降反而上升，然后再下降(反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后再上升反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后再上升)，这，这种现象称之为种现象称之为“虚假液位虚假液位”。应当指出的是：当负荷突然变化。应当指出的是：当负荷突然变化时，水位下汽泡容积变化而引起水位的变化速度而上升，然后时，水位下汽泡容积变化而引起水位的变化速度而上升，然后再下降再下降(反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后再上反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后再上升升)，这种现象称之为，这

23、种现象称之为“虚假液位虚假液位”。应当指出的是：当负荷突。应当指出的是：当负荷突然变化时，水位下汽泡容积变化而引起水位的变化速度是很快然变化时，水位下汽泡容积变化而引起水位的变化速度是很快的，一般为的，一般为1020秒。秒。d. 当燃料量突然增加时，传给锅炉水的热量也增多，上升管的蒸发当燃料量突然增加时，传给锅炉水的热量也增多，上升管的蒸发强度增大，使蒸发面下的汽泡膨胀，液位上升，随之蒸汽流量强度增大，使蒸发面下的汽泡膨胀，液位上升，随之蒸汽流量及汽包压力增加，但是给水流量并没增加，因而这种液位变化及汽包压力增加，但是给水流量并没增加，因而这种液位变化也属于也属于“虚假液位虚假液位”。当热量和

24、水量在炉内重新达到平衡时，。当热量和水量在炉内重新达到平衡时，液位才慢慢回降。然而这种由于燃料量的突然变化引起的虚假液位才慢慢回降。然而这种由于燃料量的突然变化引起的虚假液位比较小，而且热负荷可由蒸汽压力调节系统来保证，因而液位比较小，而且热负荷可由蒸汽压力调节系统来保证，因而这种扰动的因素是次要的。这种扰动的因素是次要的。汽包液位自动控制：n在该系统中，汽包水位是主信号，任何扰动引起的 水位变化，都将使调节器动作，改变给水调节阀开度，使水位维持在设定值。 n 蒸汽流量与给水流量的不平衡是引起汽包水位变化的原因。其中蒸汽流量为水位调节的补偿信号，当流量增大时，调节器接受信号使给水调节阀开大，同

25、时调节器又接受了“虚假液位”的信号，即水位升高，要求关小调节阀。由于这时两个信号使调节器的变化方向相反，相互抵消，所以调节器基本上不动作。只有当给水量与蒸汽流量不平衡引起的汽包水位下降时，调节器才动作，增大给水量与蒸汽流量相平衡。由于蒸汽流量的补偿作用可有效的克服“虚假液位”的影响。减少了给水流量的波动幅度，是调节过程比较平稳。 给水流量信号是一个反馈信号，它能克服给水压力变化所引起的给水量变化。当给水压力变化时，给水流量控制阀前后压差反应很快，时延很小（约1-3秒），而水位的变化则较慢，这就有可能在水位尚未发生变化前，调节器就根据给水流量的 变化去改变给水调节阀的开度，以维持给水流量不变，从

26、而保证汽包水位基本不变。 由于给水调节阀受到上述三种信号的作用，保证了给水调节质量。三冲量的给水调节只适于锅炉正常运行。在锅炉起动、停止过程以及小于30%额定负荷时，调节器只能接受水位信号进行调节。过热器过热器作用作用 1. 将汽包来的干饱和蒸汽进一步加热使之成为过热将汽包来的干饱和蒸汽进一步加热使之成为过热蒸汽。当汽水共存时，对其混合物加热，加入的蒸汽。当汽水共存时，对其混合物加热，加入的热量只能用来使其水混合物中的水蒸发成为蒸汽，热量只能用来使其水混合物中的水蒸发成为蒸汽，而不能使蒸汽温度升高成为过热蒸汽，要想获得而不能使蒸汽温度升高成为过热蒸汽，要想获得过热蒸汽，常用的方法是将蒸汽从汽水混合物中过热蒸汽，常用的方法是将蒸汽从汽水混合物中分离出来，对其进一步加热，完成这一任务的部分离出来，对其进一步加热，完成这一任务的部件称为过热器。件称为过热器。 2. 降低烟气温度，回收烟气中的热量，提高锅炉效降低烟气温度，回收烟气中的热量，提高锅炉效率率 蒸汽温度调节 1. 一级减温注水：从低温过热器出口集箱至位于炉一级减温注水：从低温过热器出口集箱至位于炉膛前墙的屏式过热器进口集箱之间的蒸汽连接管膛前墙的屏式过热器进口集箱之间的蒸汽连接管道上装设有一级喷水减温器。其内部设有喷管和道上装设有一级喷水减温器。其内部设有喷管和混合套筒。混合套筒装在喷管的下