蒸汽帶鹽機理

1、第一節(jié) 概述第二節(jié) 蒸汽帶鹽的機理第三節(jié) 汽水分離和蒸汽清洗第四節(jié) 鍋爐水工況第十四章第十四章 蒸汽凈化和鍋爐水質工況蒸汽凈化和鍋爐水質工況 第一節(jié) 概述概述一、蒸汽的品質及雜質的來源蒸汽的品質及雜質的來源1蒸汽的品質n壓力、溫度、雜質的含量；2雜質n各種鹽類，堿及氧化物、腐蝕產(chǎn)物等，絕大部分是鹽類和腐蝕產(chǎn)物。n對蒸汽規(guī)定了雜質含量的標準（雜質含量上限），鍋爐的參數(shù)越高，要求就越高。 3雜質來源原水經(jīng)過一定程度凈化處理后得到鍋爐的給水，自然環(huán)鍋爐來說，給水帶入鍋爐的雜質（即鹽份）有三個出路：（1）大部分隨鍋爐的排污排掉了；（2）小部分隨過熱蒸汽帶出鍋爐；（3）其余部分在鍋爐的蒸發(fā)系統(tǒng)內循環(huán)。n

2、Sgs水處理后殘余的鹽份nSq蒸汽攜帶的鹽份nSls爐水攜帶的鹽份，鹽濃縮及腐蝕產(chǎn)物等SlsSgsSq排排污污 二、雜質的危害雜質的危害1原理n蒸汽中各種鹽份的溶解度不同，同一種鹽類，在不同的壓力和溫度下，溶解度也不相同，因而，不同的鹽份將在不同的溫度和壓力下沉積下來。n一般情況下，溫度、壓力升高，溶解度增加。n飽和蒸汽中攜帶的鹽份大于該鹽份在過熱蒸汽中溶解度，因此，將有鹽份在過熱器內析出沉積，否則在后面的汽輪機內析出沉積。2危害表現(xiàn)n表現(xiàn)在鍋爐的工質側，蒸發(fā)回路中產(chǎn)生的飽和蒸汽所攜帶的鹽份將在從鍋筒出來后一路沉積下來。（1）過熱器積鹽 流動阻力增加，傳熱熱阻增加，管壁溫度升高；（2）鹽份沉積

3、在管道的閥門處 引起閥門的動作失靈，卡澀，漏汽等；（3）汽輪機的通流部分積鹽 葉型發(fā)生改變，阻力增加，出力及效率下降 調速機構及主汽門卡澀，造成嚴重的后果。 三、蒸汽雜質的攜帶蒸汽雜質的攜帶1蒸汽被污染的根源 根源是給水處理不可能徹底2污染的原因（1）飽和蒸汽從鍋筒中出來，直接攜帶有爐水水滴 稱為機械攜帶kgmgSSlssq/100蒸汽濕度，%（2）蒸汽直接溶解鹽份稱為選擇性攜帶a-為某種物質的溶解度，也稱為分配系數(shù)。n 蒸汽攜帶雜質的總量：lsRqSaS100100srqqqlsaSSSS攜帶系數(shù)：K= + a n四、提高蒸汽品質的方法提高蒸汽品質的方法n1降低爐水含鹽量n對自然循環(huán)鍋爐，只

4、依靠提高給水的品質不能夠使爐水含鹽量降低。n采用排污的手段：（1）連續(xù)排污從鍋筒內含鹽量最大的位置排出一 定量的爐水（2）定期排污從下降管的最低處（下集箱），排 出沉積物。n2汽水分離降低機械攜帶；n3蒸汽清洗降低溶鹽以及機械攜帶；n4分段蒸發(fā)（結構復雜，已較少用）第一節(jié) 概述第二節(jié) 蒸汽帶鹽的機理第三節(jié) 汽水分離和蒸汽清洗第四節(jié) 鍋爐水工況第十五章第十五章 蒸汽凈化和鍋爐水質工況蒸汽凈化和鍋爐水質工況 第二節(jié) 蒸汽帶鹽的機理蒸汽帶鹽的機理 一、飽和蒸汽的機械攜帶（蒸汽帶水）飽和蒸汽的機械攜帶（蒸汽帶水）n蒸汽帶水的影響因素：1鍋筒壓力2蒸汽的負荷3蒸汽空間高度對蒸汽帶水的影響4爐水含鹽量壓力

5、越高，密度差減小，重力分離的效果變差；另一方面，水的表面張力減小，形成的水滴比中壓時小，因而，壓力越高，蒸汽的帶水能力增加。 二、飽和蒸汽溶鹽飽和蒸汽溶鹽（一）具有以下的特點1具有選擇性：在相同的條件下，不同的鹽類 在蒸汽中的溶解度相差很大。2飽和蒸汽和過熱蒸汽均可以溶解鹽類。3壓力升高，汽水性質相接近，溶鹽的能力 增大。隨著壓力的降低，鹽份開始析出。（二）爐水中的物質在飽和蒸汽中的溶解能力，分為、類：n類易溶：主要是硅酸，H2SiO3，危害最大，沉積在較低壓力的汽輪機級的葉片上，幾乎無法用水沖洗。 提高爐水的堿度（即PH值升高），有利于硅酸轉化成硅酸鹽n類一般溶：NaOH，NaCI，CaCI

6、2。nIII類難溶：硅酸鹽，Na2SO4，Na2SiO3，Na2PO4第一節(jié) 概述第二節(jié) 蒸汽帶鹽的機理第三節(jié) 汽水分離和蒸汽清洗第四節(jié) 鍋爐水工況第十五章第十五章 蒸汽凈化和鍋爐水質工況蒸汽凈化和鍋爐水質工況第三節(jié) 汽水分離和蒸汽清洗n對策：對策：n機械攜帶機械攜帶汽水分離；汽水分離；n溶鹽溶鹽蒸汽清洗。蒸汽清洗。 一、汽水分離汽水分離1目的 是解決蒸汽帶水，使蒸汽的濕度不大于0.05%。2分離的原理（1）重力分離依靠汽水的密度差自然分離；（2）慣性分離氣流轉向；（3）離心力分離離心力可以比重力大幾百 至幾千倍；（4）水膜分離水黏附在金屬壁面上形成水 膜流下來。3分離裝置n實際工程上的分離裝

7、置同時利用幾種分離原理：（1）鍋內旋風分離器（2）檔板，消除動能；（3）孔板，消除動能，均勻流動（4）百葉窗等 二、蒸汽清洗蒸汽清洗1主要的目的是降低蒸汽中的溶鹽，也減少 了機械攜帶的鹽份。2機理 經(jīng)分離后的蒸汽，再經(jīng)過潔凈水層（來自給水）進行清洗，使從濃度較大的爐水中出來的蒸汽在潔凈的給水層中發(fā)生物質擴散，使溶于蒸汽中的鹽份部分地轉移到清洗水中。3效果n理論上可以提高蒸汽品質達40倍以上，但實際上，一般只能提高410倍。4限制 給水不能全部用來清洗蒸汽，原因：n（1）清洗中部分蒸汽凝結，水冷壁受熱面要增 加蒸汽凝結量的蒸發(fā)份額，分離器的負荷 增加；n（2）蒸汽的凝結將給水溫度加熱到飽和溫度，

8、 不利于水循環(huán)的安全。n一般4050%的給水用于蒸汽清洗。n5蒸汽清洗裝置n常用平孔板式，或稱為起泡穿層式。n采用23mm厚的鋼板，開出直徑為812mm小孔，蒸汽的穿孔速度為1.31.6m/s，清洗水層為5070mm，蒸汽向上流動的阻力托住水層，使水不至于漏下來。第一節(jié) 概述第二節(jié) 蒸汽帶鹽的機理第三節(jié) 汽水分離和蒸汽清洗第四節(jié) 鍋爐水工況第十五章第十五章 蒸汽凈化和鍋爐水質工況蒸汽凈化和鍋爐水質工況第四節(jié) 鍋爐水工況鍋爐水工況一、天然水質天然水質n含有：n1懸浮物n2膠體物n3溶解物質n（1）鹽類（鈣鎂鹽，鈉鹽，鐵鹽，錳鹽等）通常以離子的狀態(tài)存在與水中：分為陽離子和陰離子，陽離子：.,4NH

9、CuFeMgCaKNa陽離子：,.,24324233HPOHSiOClSOCOHCO（2）氣體（氧氣，CO2，氮氣等），會發(fā)生氣體 腐蝕（屬于電化學腐蝕）（3）其他有機物質。 二、水質指標水質指標通常，有如下定義：1總含鹽量水中陽離子和陽離子的總和；2硬度水中鈣鎂鹽類的總量水的軟化處理： 完全除去鈣鎂鹽后的水的硬度為零，再要求高時，就需要除去銅等。n三、受熱面工質側結水垢受熱面工質側結水垢（一）鈣鎂鹽（硬鹽），在升溫及蒸發(fā)過程中均可以析出，從而形成：1水垢直接在金屬受熱面上形成致密的沉積物， 結晶核心在壁面上的粗糙點，也稱為一 次水垢；2水渣沉積在水中，結晶中心是水中的膠體質 點，可及時排出，否則可形成二次水垢。n現(xiàn)代電站的水處理技術已能使鈣鎂鹽水垢在電站鍋爐中極少發(fā)生。（二）鐵垢和銅垢n對現(xiàn)代電站鍋爐，鍋爐受熱面的水垢的主要成分為氧化鐵、銅和硅酸鹽等。 四、鍋筒鍋爐的水質工況鍋筒鍋爐的水質工況1給水標準規(guī)定了水的硬度（或電導率），SiO2，pH，O2，F(xiàn)e，Cu，油以及N2，H2等氣體的含量，一般不限制Na的含量。2鍋筒爐水校正處理方法n通常只處理補給水，凝結水不再經(jīng)過處理，而對鍋爐水進行校正處理，形成泥渣排出。n方法：在鍋筒中加藥（磷酸鹽），并維持爐水中一定的過剩磷酸鹽。 五、直流鍋爐的水工況直流鍋爐的水工況1特點n無鍋筒，給水直接加