第十五章蒸汽凈化和鍋爐水質(zhì)

1、2022-3-17動(dòng)本091-21第十五章第十五章 蒸汽凈化和鍋爐水質(zhì)蒸汽凈化和鍋爐水質(zhì)第一節(jié) 蒸汽品質(zhì)及其污染的原因第二節(jié) 飽和蒸汽的機(jī)械攜帶第三節(jié) 蒸汽溶鹽和選擇性攜帶第四節(jié) 汽水分離裝置和蒸汽清洗第五節(jié) 給水品質(zhì)及爐水工況 2022-3-17動(dòng)本091-22第一節(jié) 蒸汽品質(zhì)及其污染的原因1 蒸汽品質(zhì) 電廠對(duì)蒸汽要求:溫度、壓力、蒸汽品質(zhì)。 蒸汽清潔度:單位質(zhì)量的蒸汽中含有的雜質(zhì) 單位：g kg mg kg/2022-3-17動(dòng)本091-23蒸汽中的雜質(zhì)氣體雜質(zhì)：O2 1 N 2 CO 2 和 NH 3非氣體雜質(zhì)：蒸汽含鹽。例如： D=400T/H:每公斤蒸汽含鹽分1mg,運(yùn)行5000h后

2、,其攜帶出來的鹽分2000kg。問題:這些鹽分對(duì)鍋爐、汽機(jī)有何影響？過熱器、管道、閥門、汽輪機(jī)葉片上沉積。300MW機(jī)組，1000T/H的鍋爐，蒸汽含鹽分0.2mg,運(yùn)行5000h后,其攜帶出來的鹽分1000kg。2022-3-17動(dòng)本091-242 蒸汽污染的原因 飽和蒸汽帶水（蒸汽的機(jī)械攜帶）：中、低壓鍋爐 蒸汽直接溶解鹽分（選擇性攜帶）：高壓以上鍋爐3.3.降低蒸汽攜帶鹽量的途徑：降低蒸汽攜帶鹽量的途徑：減少蒸汽攜帶的水量；減少蒸汽攜帶的水量；減少與蒸汽接觸的水中所含的鹽量（減少蒸減少與蒸汽接觸的水中所含的鹽量（減少蒸汽溶解的鹽量）汽溶解的鹽量）2022-3-17動(dòng)本091-25問題：蒸

3、汽被污染的原因是什么？飽和蒸汽帶水、 蒸汽直接溶解鹽分問題：如何提高蒸汽的品質(zhì)？（1）降低飽和蒸汽帶水（良好的汽水分離 條件）;（2）減少蒸汽中的溶鹽（蒸汽清洗，控制爐水堿度）（3）降低爐水含鹽量 （ 提高給水品質(zhì) 、排污 、 分段蒸發(fā)）2022-3-17動(dòng)本091-26第二節(jié) 蒸汽的機(jī)械攜帶1.蒸汽帶水的含鹽量,取決于攜帶水分的多少及爐水含鹽量的大小。SSqsls100 mg/kg2022-3-17動(dòng)本091-272 飽和蒸汽帶水的原因 .具有一定動(dòng)能的汽水混合物引入汽包汽空間時(shí),汽流沖擊水面、汽包內(nèi)部裝置、互相撞擊,引起大量水滴飛濺; .具有一定動(dòng)能的汽水混合物引入汽包水空間時(shí),蒸汽泡穿出

4、水面破裂并形成水滴； .汽包水面發(fā)生劇烈波動(dòng)時(shí),飛濺出許多小水滴。 2022-3-17動(dòng)本091-28 3 影響飽和蒸汽帶水的因素 1）鍋爐負(fù)荷的影響 D-汽水混合物動(dòng)能-細(xì)微水滴-蒸汽空間的汽流速度-蒸汽濕度 蒸汽空間負(fù)荷:通過單位蒸汽空間的蒸汽容積流量。 RDVKmmh33/2022-3-17動(dòng)本091-29 蒸汽面負(fù)荷:通過單位蒸蒸發(fā)面積的蒸汽容積流量。RDAmmmh32/物理意義: 蒸汽空間負(fù)荷:時(shí)間的倒數(shù)。 蒸汽面負(fù)荷:平均上升速度。 2022-3-17動(dòng)本091-210.鍋爐負(fù)荷與蒸汽濕度的關(guān)系:見圖 ADn.臨界負(fù)荷D2）爐水含鹽量影響：見圖 爐水含鹽量增加表面張力下降氣泡直徑下

5、降-汽水難分離-蒸汽含鹽量增加臨界含鹽量：熱化學(xué)試驗(yàn)確定，工作時(shí)小于70%臨界值，同時(shí)考慮工作壓力和汽包的分離裝置。2022-3-17動(dòng)本091-2113）蒸汽空間高度的影響：見圖 在一定范圍內(nèi),增加蒸汽空間高度可以減少蒸汽帶水。 汽包正常工作水位汽包正常工作水位: :汽包中心線下100200mm。4）蒸汽壓力的影響 P汽水分離困難蒸汽帶水增飽和水溫度表面張力減小水易成為細(xì)水。 壓力突降時(shí)，汽水共騰現(xiàn)象。2022-3-17動(dòng)本091-212第三節(jié) 蒸汽溶解性攜帶蒸汽對(duì)鹽的溶解有選擇，據(jù)此將爐水的鹽分三類第一類：H2 SiO3在蒸汽中的溶解度最大，在8MPa時(shí)，是機(jī)械攜帶的20-30倍。第二類：

6、 NaOH NaCl CaCl2比第一類小很多，在15MPa時(shí)，是機(jī)械攜帶的1-15倍。第三類：Na2SO4 Na2SiO3 Na3PO4 CaSO4 MgSO4，在20MPa時(shí)，可以忽略。2022-3-17動(dòng)本091-213為防止第三類物質(zhì)的水解，應(yīng)增大PH值；分配系數(shù)一定時(shí)，用清潔水清洗蒸汽2022-3-17動(dòng)本091-214第四節(jié)第四節(jié) 汽水分離和蒸汽凈化裝置汽水分離和蒸汽凈化裝置一、對(duì)汽水分離裝置的要求一、對(duì)汽水分離裝置的要求 對(duì)汽水系統(tǒng)的要求：蒸汽濕度低、單位蒸汽負(fù)荷對(duì)汽水系統(tǒng)的要求：蒸汽濕度低、單位蒸汽負(fù)荷高、流動(dòng)阻力大。高、流動(dòng)阻力大。 設(shè)計(jì)汽水分離器要考慮的方面：設(shè)計(jì)汽水分離器

7、要考慮的方面：二、汽水分離裝置二、汽水分離裝置 常用的汽水分離元件：旋風(fēng)分離器、波形板、均常用的汽水分離元件：旋風(fēng)分離器、波形板、均汽孔板汽孔板2022-3-17動(dòng)本091-2151.1.旋風(fēng)分離器：旋風(fēng)分離器： 基本工作原理：基本工作原理： 型式：普通型、渦輪式型式：普通型、渦輪式 旋風(fēng)分離器的連接方式：旋風(fēng)分離器的連接方式： 單位式、總聯(lián)箱式、分聯(lián)箱式單位式、總聯(lián)箱式、分聯(lián)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：慣性力、水膜作用?；驹恚簯T性力、水膜作用。3.3.均汽孔板：均汽孔板： 作用：細(xì)分離、均勻汽流。作用：細(xì)分離、均勻汽流。2022-3-17

8、動(dòng)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、清洗蒸汽攜帶的水。清洗蒸汽、清洗蒸汽攜帶的水。3.3.亞臨界壓力鍋爐不布置蒸汽清洗裝置的原因：亞臨界壓力鍋爐不布置蒸汽清洗裝置的原因： 避免汽包出口蒸汽帶水量增加。避免汽包出口蒸汽帶水量增加。2022-3-17動(dòng)本091-217第五節(jié) 給水品質(zhì)和鍋爐水工況提問：如何提高蒸汽的品質(zhì)？（1）降低飽和蒸汽帶水（良好的汽水分離 條件）;（2）減少蒸汽中的溶鹽（蒸汽清洗，控制爐水堿度）（3）降低爐水含鹽量 （ 提高給水品質(zhì) 、排污 、 分段蒸發(fā)）2022-3-17動(dòng)本09

9、1-2181 爐水品質(zhì) 單位質(zhì)量的爐水中含有的雜質(zhì)。g kg mg kg/爐水的鹽分來自給水，給水進(jìn)入鍋爐中，不斷蒸發(fā)濃縮，部分鹽分晶形成水垢或沉渣，爐水濃度增大，不僅影響蒸汽品質(zhì)，而且使金屬腐蝕，堵塞管道，影響水動(dòng)力特性等。 火電廠汽水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了爐水品質(zhì)。2022-3-17動(dòng)本091-2192 爐水處理 汽包爐最常用的是磷酸三鈉磷酸三鈉+鈣離子（PH大于7）水化磷灰石 對(duì)直流鍋爐：除鹽水用揮發(fā)性處理3 鍋爐排污與分段蒸發(fā)排污定期排污：水冷壁下聯(lián)箱連續(xù)排污：汽包蒸發(fā)面，汽包水位面 下200300毫米處。2022-3-17動(dòng)本091-220排污率：鍋爐的排污量占鍋爐蒸發(fā)量的百分?jǐn)?shù)。%100DDPwp 增加排污率可以提高蒸汽的品質(zhì)。 問題：排污率增加-提高蒸汽的品質(zhì)-造成 工質(zhì)和熱量的損失。 解決方法：分段蒸發(fā)（早期鍋爐使用，現(xiàn)在鍋爐已經(jīng)不用）。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨