第十五章蒸汽净化和锅炉水质

第十五章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2/4/20231动本091-2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：2/4/20232动本091-2蒸汽中的杂质气体杂质：O21`N2`CO2和

NH3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,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。2/4/20233动本091-22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.降低蒸汽携带盐量的途径：减少蒸汽携带的水量；减少与蒸汽接触的水中所含的盐量（减少蒸汽溶解的盐量）2/4/20234动本091-2问题：蒸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）2/4/20235动本091-2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。

mg/kg2/4/20236动本091-22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。2/4/20237动本091-2

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。

2/4/20238动本091-2蒸汽面负荷:通过单位蒸蒸发面积的蒸汽容积流量。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。

2/4/20239动本091-2.锅炉负荷与蒸汽湿度的关系:见图.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。2/4/202310动本091-23）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:汽包中心线下100～200mm。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。2/4/202311动本091-2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：H2SiO3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：NaOHNaClCaCl2比第一类小很多，在15MPa时，是机械携带的1-15倍。第三类：Na2SO4Na2SiO3Na3PO4CaSO4MgSO4，在20MPa时，可以忽略。2/4/202312动本091-2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2/4/202313动本091-2第四节汽水分离和蒸汽净化装置一、对汽水分离装置的要求对汽水系统的要求：蒸汽湿度低、单位蒸汽负荷高、流动阻力大。设计汽水分离器要考虑的方面：二、汽水分离装置常用的汽水分离元件：旋风分离器、波形板、均汽孔板2/4/202314动本091-21.旋风分离器：基本工作原理：型式：普通型、涡轮式旋风分离器的连接方式：单位式、总联箱式、分联箱式2.波形板：型式：立式、水平式基本原理：惯性力、水膜作用。3.均汽孔板：作用：细分离、均匀汽流。2/4/202315动本091-2三、蒸汽清洗1.蒸汽清洗的作用：2.蒸汽清洗的原理:清洗蒸汽、清洗蒸汽携带的水。3.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。2/4/202316动本091-2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）2/4/202317动本091-21炉水品质单位质量的炉水中含有的杂质。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。2/4/202318动本091-22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，汽包水位面下200—300毫米处。2/4/202319动本09