第9章 汽包及蒸汽凈化

1、第九章第九章 汽包及蒸汽凈化汽包及蒸汽凈化 v v 一、蒸汽品質及其影響一、蒸汽品質及其影響 蒸汽品質：蒸汽品質：是指蒸汽中的雜質含量，也即蒸是指蒸汽中的雜質含量，也即蒸 汽的清潔程度。蒸汽中的雜質包括氣體和非氣體汽的清潔程度。蒸汽中的雜質包括氣體和非氣體 雜質。常見氣體雜質：雜質。常見氣體雜質：O2，N2，CO2，NH3等。等。 常見非氣體雜質：硅酸，鈉鹽等，也稱蒸汽含鹽。常見非氣體雜質：硅酸，鈉鹽等，也稱蒸汽含鹽。 蒸汽含鹽對鍋爐和汽輪機的安全經濟運行有蒸汽含鹽對鍋爐和汽輪機的安全經濟運行有 重要影響，因此對蒸汽品質有著嚴格的規(guī)定。重要影響，因此對蒸汽品質有著嚴格的規(guī)定。 蒸汽含鹽對機組的

2、影響：蒸汽含鹽對機組的影響： 過熱器：過熱器：雜質沉積在管子內壁形成鹽垢，使蒸汽雜質沉積在管子內壁形成鹽垢，使蒸汽 流通截面變小，流阻增加，傳熱減弱，管壁溫度流通截面變小，流阻增加，傳熱減弱，管壁溫度 升高。升高。 蒸汽管道閥門：蒸汽管道閥門：可能引起閥門動作失靈、漏汽?？赡芤痖y門動作失靈、漏汽。 汽輪機通流部分：汽輪機通流部分：改變葉片型線，蒸汽流阻增加，改變葉片型線，蒸汽流阻增加， 出力及效率降低；嚴重時，可造成調速機構卡澀、出力及效率降低；嚴重時，可造成調速機構卡澀、 軸向力增大，破壞轉子止推軸承；葉片結鹽垢嚴軸向力增大，破壞轉子止推軸承；葉片結鹽垢嚴 重，還可能影響轉子的平衡，使振動

3、加大，甚至重，還可能影響轉子的平衡，使振動加大，甚至 造成重大事故。造成重大事故。 一般來說，一般來說，承擔基本負荷的機組承擔基本負荷的機組對蒸汽潔凈度要對蒸汽潔凈度要 求高，求高，承擔尖峰負荷的機組承擔尖峰負荷的機組由于經常啟停，每次啟停由于經常啟停，每次啟停 均有濕蒸汽通過，起到了清洗汽輪機的作用，對蒸汽均有濕蒸汽通過，起到了清洗汽輪機的作用，對蒸汽 品質要求相對稍低。品質要求相對稍低。自然循環(huán)和強制循環(huán)鍋爐自然循環(huán)和強制循環(huán)鍋爐由于有由于有 汽包，蒸汽凈化和鍋水除鹽均可在汽包中實現(xiàn)，汽包，蒸汽凈化和鍋水除鹽均可在汽包中實現(xiàn)，直流直流 鍋爐鍋爐無汽包，對水質要求很高。無汽包，對水質要求很高

4、。 蒸汽品質標準蒸汽品質標準 二、蒸汽帶鹽的沉積規(guī)律二、蒸汽帶鹽的沉積規(guī)律 在過熱器中的沉積規(guī)律在過熱器中的沉積規(guī)律 中低壓鍋爐過熱器中沉積的鹽類中低壓鍋爐過熱器中沉積的鹽類Na2SO4約占約占50%。 高壓鍋爐過熱器中沉積的鹽類高壓鍋爐過熱器中沉積的鹽類Na2SO4約占約占90%。 超高壓與亞臨界鍋爐中過熱器中沉積的鹽類很少。超高壓與亞臨界鍋爐中過熱器中沉積的鹽類很少。 在各種壓力的汽包鍋爐中可沉積鐵的氧化物。在各種壓力的汽包鍋爐中可沉積鐵的氧化物。 2. 在汽輪機中的沉積規(guī)律在汽輪機中的沉積規(guī)律 在第一級和最后幾級鹽類沉積量極少。在第一級和最后幾級鹽類沉積量極少。 在中間各級中，低壓級的鹽

5、類沉積量比高壓級的多。在中間各級中，低壓級的鹽類沉積量比高壓級的多。 高壓級沉積物主要為易溶于水的高壓級沉積物主要為易溶于水的Na2SO4等，中壓級沉積物等，中壓級沉積物 主要為易溶于水的主要為易溶于水的NaCl等，低壓級沉積物主要為不溶于水等，低壓級沉積物主要為不溶于水 的的SiO2。 沉積物在各級隔板和葉輪上分布是不均勻的。沉積物在各級隔板和葉輪上分布是不均勻的。 1. 經常啟停的汽輪機內沉積物較少。經常啟停的汽輪機內沉積物較少。 三、蒸汽污染的原因三、蒸汽污染的原因 蒸汽中含有雜質稱為蒸汽中含有雜質稱為蒸汽污染蒸汽污染。給水進入鍋爐后。給水進入鍋爐后 逐漸被加熱蒸發(fā)而濃縮，給水中所含雜質

6、大部分轉移逐漸被加熱蒸發(fā)而濃縮，給水中所含雜質大部分轉移 到蒸發(fā)區(qū)的鍋水中，因此到蒸發(fā)區(qū)的鍋水中，因此鍋水雜質濃度比給水高鍋水雜質濃度比給水高很多。很多。 蒸汽污染的原因蒸汽污染的原因有兩個：第一個是由汽包送入過有兩個：第一個是由汽包送入過 熱器的熱器的飽和蒸汽攜帶鍋水飽和蒸汽攜帶鍋水，也是中低壓鍋爐蒸汽污染，也是中低壓鍋爐蒸汽污染 的主要原因；第二個是的主要原因；第二個是蒸汽能溶解而攜帶某些鹽類蒸汽能溶解而攜帶某些鹽類， 并且蒸汽溶鹽能力隨壓力升高而增大，因此高壓以上并且蒸汽溶鹽能力隨壓力升高而增大，因此高壓以上 鍋爐蒸汽污染的原因，既有蒸汽帶水，又有溶鹽。鍋爐蒸汽污染的原因，既有蒸汽帶水，

7、又有溶鹽。 可見，可見，蒸汽污染的根本原因在于鍋爐給水中含有蒸汽污染的根本原因在于鍋爐給水中含有 雜質雜質。 機械攜帶：機械攜帶：蒸汽攜帶鍋水水滴而帶鹽稱為機械攜帶。蒸汽攜帶鍋水水滴而帶鹽稱為機械攜帶。 機械攜帶鹽量大小取決于機械攜帶鹽量大小取決于蒸汽帶水量蒸汽帶水量的多少以及的多少以及鍋鍋 水含鹽濃度水含鹽濃度大小。蒸汽機械攜帶含鹽量為：大小。蒸汽機械攜帶含鹽量為： mg/kg 100 ca VW SS mg/kg. W S ：蒸汽濕度，表示蒸汽所含水的質量占濕蒸汽 總質量的百分數(shù). ：鍋水的含鹽量， 蒸汽帶水的蒸汽帶水的原因：原因： 當汽水混合物從汽包水容積引入時，由于汽泡穿出水當汽水混合

8、物從汽包水容積引入時，由于汽泡穿出水 面，將水面撕裂，形成許多大小不等的水滴。面，將水面撕裂，形成許多大小不等的水滴。 當汽水混合物從汽包汽空間引入時，汽水混合物沖擊當汽水混合物從汽包汽空間引入時，汽水混合物沖擊 水面或鍋筒內部裝置，或汽流相互沖擊而形成許多向水面或鍋筒內部裝置，或汽流相互沖擊而形成許多向 不同方向飛濺的水滴。不同方向飛濺的水滴。 質量較大的水滴具有較大的動能，濺起高度也較大，質量較大的水滴具有較大的動能，濺起高度也較大， 若蒸汽空間高度不夠，就有可能被蒸汽帶走。若蒸汽空間高度不夠，就有可能被蒸汽帶走。 細小的水滴動能較小，飛濺不高，但因質量輕，若汽細小的水滴動能較小，飛濺不高

9、，但因質量輕，若汽 流速度較大，有可能被蒸汽卷吸帶走。流速度較大，有可能被蒸汽卷吸帶走。 上升汽流要把水滴卷吸帶走，其卷吸水滴的力必上升汽流要把水滴卷吸帶走，其卷吸水滴的力必 須大于等于球形水滴在蒸汽中的重力：須大于等于球形水滴在蒸汽中的重力： 可得到卷吸水滴所需最小汽流速度為：可得到卷吸水滴所需最小汽流速度為： 223 () 246 wdd g 1.1551 m/s d wg m. . d ：水滴直徑， ：球形水滴在汽流中的流動阻力系數(shù) 1.1551 m/s d wg 水滴直徑水滴直徑d，帶出水滴所需汽流速度，帶出水滴所需汽流速度。 工作壓力工作壓力，汽水密度差，汽水密度差，同樣的汽流速度可

10、以帶出，同樣的汽流速度可以帶出 更大的水滴。更大的水滴。 當工作壓力一定，汽流速度一定，對應有一個水滴界當工作壓力一定，汽流速度一定，對應有一個水滴界 限直徑限直徑dth，直徑小于，直徑小于dth的水滴均可被汽流帶走，這種的水滴均可被汽流帶走，這種 水滴稱為水滴稱為輸送水滴輸送水滴。 機械攜帶影響因素機械攜帶影響因素：包括鍋爐負荷、鍋水含鹽量、汽包括鍋爐負荷、鍋水含鹽量、汽 包汽空間高度、工作壓力等。包汽空間高度、工作壓力等。 鍋爐負荷：鍋爐負荷：負荷負荷，進入汽包的汽水混合物動能，進入汽包的汽水混合物動能， 生成水滴量生成水滴量，蒸汽濕度，蒸汽濕度， 。 a. 實驗表明，當鍋水含鹽量一定時，

11、有：實驗表明，當鍋水含鹽量一定時，有： ca V S . . A n ：與壓力和汽水分離 裝置有關的系數(shù) ：隨負荷而變的指數(shù) n AD 蒸汽濕度蒸汽濕度與負荷與負荷D的關系的關系 負荷負荷D2為臨界蒸汽負荷。為臨界蒸汽負荷。 實際運行中最大負荷應低實際運行中最大負荷應低 于臨界負荷，以免蒸汽濕于臨界負荷，以免蒸汽濕 度過大。度過大。 在設計汽包及其內部裝置時，常用到蒸發(fā)面負荷在設計汽包及其內部裝置時，常用到蒸發(fā)面負荷 RA和蒸汽空間負荷和蒸汽空間負荷RS兩個指標：兩個指標： AS RDARDV . AV：汽包中蒸發(fā)面面積：汽包蒸汽空間容積. 蒸發(fā)面負荷蒸發(fā)面負荷RA表示單位時間單位蒸發(fā)面上產生

12、的表示單位時間單位蒸發(fā)面上產生的 蒸汽容積，可代表蒸汽在汽包蒸汽空間的平均上升速蒸汽容積，可代表蒸汽在汽包蒸汽空間的平均上升速 度，即代表蒸汽帶走水滴的能力。度，即代表蒸汽帶走水滴的能力。 蒸汽空間負荷蒸汽空間負荷RS表示表示蒸汽單位時間通過單位蒸汽蒸汽單位時間通過單位蒸汽 空間的蒸汽容積流量，即蒸汽在汽包蒸汽空間停留時空間的蒸汽容積流量，即蒸汽在汽包蒸汽空間停留時 間的倒數(shù)。間的倒數(shù)。RS越小蒸汽逗留時間越長，蒸汽中的水滴越小蒸汽逗留時間越長，蒸汽中的水滴 有更多機會重新落回水面。有更多機會重新落回水面。 b. 鍋水含鹽量：鍋水含鹽量：SW，水的表面張力減小，粘度增加，水的表面張力減小，粘度

13、增加， 會使會使汽泡直徑減小，液膜強度增大：汽泡直徑減小，液膜強度增大： 汽泡直徑汽泡直徑，汽水相對速度，汽水相對速度，汽包水容積含汽量，汽包水容積含汽量， 水位水位，蒸汽空間高度，蒸汽空間高度，蒸汽濕度，蒸汽濕度， 汽泡直徑汽泡直徑，汽泡內部過剩壓力，汽泡內部過剩壓力，破裂時拋出的水滴，破裂時拋出的水滴 越小越多，易被蒸汽帶走；越小越多，易被蒸汽帶走； 汽泡液膜強度汽泡液膜強度，使汽泡在液膜很薄時才破裂，生成，使汽泡在液膜很薄時才破裂，生成 大量小水滴，易被蒸汽帶走；大量小水滴，易被蒸汽帶走； 汽泡液膜強度汽泡液膜強度，汽泡不易破裂，易在蒸發(fā)面上形成，汽泡不易破裂，易在蒸發(fā)面上形成 泡沫層，

14、使蒸汽空間高度泡沫層，使蒸汽空間高度，蒸汽濕度，蒸汽濕度， ca V S ca V S 蒸汽含鹽與鍋水含鹽的關系蒸汽含鹽與鍋水含鹽的關系 蒸發(fā)量蒸發(fā)量D1D2 蒸汽含鹽與鍋水含鹽的關系：蒸汽含鹽與鍋水含鹽的關系： 線性段：鍋水含鹽量線性段：鍋水含鹽量，蒸汽帶水量未變，蒸汽含鹽，蒸汽帶水量未變，蒸汽含鹽 增多是因為鍋水含鹽量增大。增多是因為鍋水含鹽量增大。 mg/kg 100 ca VW SS 汽水共騰：鍋水含鹽量達到汽水共騰：鍋水含鹽量達到 某個值，蒸汽含鹽量突增，因某個值，蒸汽含鹽量突增，因 為蒸汽空間高度顯著減小，汽為蒸汽空間高度顯著減小，汽 空間中微小水滴顯著增加，蒸空間中微小水滴顯著增

15、加，蒸 汽帶水量和鍋水含鹽量均變大。汽帶水量和鍋水含鹽量均變大。 蒸汽含鹽量顯著增大。蒸汽含鹽量顯著增大。 隨負荷增大，水容積含汽量隨負荷增大，水容積含汽量 增大，水位上升，汽空間高度增大，水位上升，汽空間高度 減小，鍋水臨界含鹽量降低。減小，鍋水臨界含鹽量降低。 c. 汽包水位：汽包水位：汽包水位汽包水位，汽包蒸汽空間高度，汽包蒸汽空間高度H，飛濺，飛濺 的大水滴易隨蒸汽帶出，蒸汽濕度的大水滴易隨蒸汽帶出，蒸汽濕度。大水滴飛濺高。大水滴飛濺高 度有限，當度有限，當H超過此高度時，大水滴會回落到水容積超過此高度時，大水滴會回落到水容積 中，此時再增加中，此時再增加H，蒸汽濕度減少的也很小。并且

16、汽，蒸汽濕度減少的也很小。并且汽 包水位過低會影響水循環(huán)安全。包水位過低會影響水循環(huán)安全。 d. 工作壓力：工作壓力：工作壓力工作壓力，蒸汽濕度，蒸汽濕度，因為，因為 汽水密度差汽水密度差，汽水分離困難，蒸汽濕度，汽水分離困難，蒸汽濕度； 蒸汽密度蒸汽密度，卷吸水滴能力，卷吸水滴能力，蒸汽濕度，蒸汽濕度； 飽和溫度飽和溫度，水表面張力，水表面張力，易破碎成細小水滴。，易破碎成細小水滴。 工作壓力急劇波動，可能造成汽水共騰，使蒸汽大量工作壓力急劇波動，可能造成汽水共騰，使蒸汽大量 帶水，蒸汽品質惡化。帶水，蒸汽品質惡化。 2. 溶解性攜帶：溶解性攜帶：蒸汽具有直接溶解鹽分的能力而帶鹽的蒸汽具有直

17、接溶解鹽分的能力而帶鹽的 現(xiàn)象，即蒸汽溶鹽。蒸汽對某種物質的溶解量以現(xiàn)象，即蒸汽溶鹽。蒸汽對某種物質的溶解量以分配分配 系數(shù)系數(shù)表示，它是指某物質溶解于蒸汽中的量與該物表示，它是指某物質溶解于蒸汽中的量與該物 質溶解于鍋水中的量之比，即質溶解于鍋水中的量之比，即 溶解性攜帶的特點：溶解性攜帶的特點： 飽和蒸汽和過熱蒸汽均可溶解鹽類，但溶鹽能力不同。飽和蒸汽和過熱蒸汽均可溶解鹽類，但溶鹽能力不同。 蒸汽溶鹽能力蒸汽溶鹽能力隨壓力升高而增大隨壓力升高而增大，因為壓力越高蒸汽，因為壓力越高蒸汽 性質與水越接近。性質與水越接近。 蒸汽溶鹽具有蒸汽溶鹽具有選擇性選擇性，在相同條件下，不同鹽類在蒸，在相同

18、條件下，不同鹽類在蒸 汽中的溶解度差異很大。汽中的溶解度差異很大。 100% 100 so so V VW W S SS S 溶解性攜帶的影響因素：溶解性攜帶的影響因素： 雜質的種類：雜質的種類：雜質種類不同，在蒸汽中的溶解能力就雜質種類不同，在蒸汽中的溶解能力就 不同，根據(jù)飽和蒸汽的溶鹽能力，將鍋水中常見幾種不同，根據(jù)飽和蒸汽的溶鹽能力，將鍋水中常見幾種 鹽分為三類。鹽分為三類。 第一類物質：硅酸第一類物質：硅酸xSiO2yH2O，分配系數(shù)最大。隨壓，分配系數(shù)最大。隨壓 力提高，溶解攜帶量遠大于機械攜帶量。力提高，溶解攜帶量遠大于機械攜帶量。 第二類物質：第二類物質：NaOH、NaCl、Ca

19、Cl2等，溶解度比硅酸等，溶解度比硅酸 低很多，但在超高壓以上鍋爐中，溶解攜帶不能忽略低很多，但在超高壓以上鍋爐中，溶解攜帶不能忽略 a. 第三類物質：第三類物質：Na2SO4、Na2SiO3、Na3PO4、Ca3(PO4)2、 CaSO4、MgSO4等，溶解度很低，在自然循環(huán)鍋爐中等，溶解度很低，在自然循環(huán)鍋爐中 可忽略?？珊雎?。 b. 壓力：壓力：實驗表明分配系數(shù)實驗表明分配系數(shù)與飽和蒸汽與飽和水的密與飽和蒸汽與飽和水的密 度比有關：度比有關： 隨著壓力升高，溶解指數(shù)減小，分配系數(shù)隨著壓力升高，溶解指數(shù)減小，分配系數(shù)增大，蒸增大，蒸 汽的溶鹽能力增強。汽的溶鹽能力增強。 c. 鍋水含鹽量：

20、鍋水含鹽量：鍋水含鹽量增大，蒸汽與水滴接觸時鍋水含鹽量增大，蒸汽與水滴接觸時 溶解帶鹽量也增加。溶解帶鹽量也增加。 d. 鍋水鍋水pH值：值：影響蒸汽中硅酸的溶解性攜帶。提高鍋影響蒸汽中硅酸的溶解性攜帶。提高鍋 水堿度，水堿度，OH離子濃度增大，有利于硅酸轉變?yōu)殡y溶于離子濃度增大，有利于硅酸轉變?yōu)殡y溶于 蒸汽的硅酸鹽，減少硅酸溶解性攜帶。但堿度高，使蒸汽的硅酸鹽，減少硅酸溶解性攜帶。但堿度高，使 鍋水易生成泡沫，導致蒸汽機械攜帶增加，同時引起鍋水易生成泡沫，導致蒸汽機械攜帶增加，同時引起 金屬的堿腐蝕。因此鍋水金屬的堿腐蝕。因此鍋水pH值一般控制在值一般控制在910. n n 為溶解指數(shù)，與鹽

21、的種類有關 3. 大容量鍋爐的蒸汽污染：大容量鍋爐的蒸汽污染：對高壓超高壓以上的鍋爐，對高壓超高壓以上的鍋爐， 蒸汽污染是由蒸汽污染是由機械攜帶機械攜帶和和溶解攜帶溶解攜帶兩種原因引起的，兩種原因引起的， 即蒸汽既攜帶鍋水又溶解鹽類，此時蒸汽中所含某物即蒸汽既攜帶鍋水又溶解鹽類，此時蒸汽中所含某物 質的總量為：質的總量為： 蒸汽攜帶系數(shù)蒸汽攜帶系數(shù)K：蒸汽中含鹽量相對于鍋水含鹽量的蒸汽中含鹽量相對于鍋水含鹽量的 百分數(shù)。百分數(shù)。 降低蒸汽含鹽量措施：降低蒸汽含鹽量措施：降低蒸汽濕度，減少蒸汽攜降低蒸汽濕度，減少蒸汽攜 帶水量。帶水量。降低鍋水含鹽量，尤其是減少分配系數(shù)高降低鍋水含鹽量，尤其是減

22、少分配系數(shù)高 的鹽分含量。的鹽分含量。 mg/kg 100 caso VVVW SSSS 100 100100 V VWW W SK KSSS S 蒸汽帶鹽的蒸汽帶鹽的根本原因在于給水中帶有雜質根本原因在于給水中帶有雜質，而給，而給 水中雜質經蒸發(fā)濃縮后積聚在蒸發(fā)區(qū)的鍋水中，蒸汽水中雜質經蒸發(fā)濃縮后積聚在蒸發(fā)區(qū)的鍋水中，蒸汽 與鍋水接觸時由于機械攜帶和溶解性攜帶而發(fā)生蒸汽與鍋水接觸時由于機械攜帶和溶解性攜帶而發(fā)生蒸汽 帶鹽現(xiàn)象。即：帶鹽現(xiàn)象。即： 給水鍋水蒸汽給水鍋水蒸汽 因此要減少蒸汽帶鹽就須從因此要減少蒸汽帶鹽就須從給水給水、鍋水鍋水及及蒸汽攜蒸汽攜 帶帶三個方面分別采取相應措施，控制蒸汽

23、帶鹽量。即三個方面分別采取相應措施，控制蒸汽帶鹽量。即 盡量減少給水中的雜質，降低鍋水中含鹽濃度，以及盡量減少給水中的雜質，降低鍋水中含鹽濃度，以及 減少蒸汽機械與溶解攜帶。減少蒸汽機械與溶解攜帶。 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮 機械和溶解攜帶機械和溶解攜帶 v 蒸汽污染的根本原因在于給水中含有雜質。蒸汽污染的根本原因在于給水中含有雜質。 對于對于直流鍋爐直流鍋爐，給水污染直接導致蒸汽污染。對，給水污染直接導致蒸汽污染。對 于于汽包鍋爐汽包鍋爐，給水污染造成鍋水污染，進而通過，給水污染造成鍋水污染，進而通過 蒸汽攜帶導致蒸汽污染。因此為了保證蒸汽品質，蒸汽攜帶導致蒸汽污染。因此為了保證蒸汽品質， 須保證給

24、水品質。須保證給水品質。 給水的主要來源是給水的主要來源是凝結水凝結水和和補給水補給水。保證給。保證給 水品質的主要方法就是進行補給水和凝結水的凈水品質的主要方法就是進行補給水和凝結水的凈 化處理?；幚?。 一、補給水處理一、補給水處理 補給水來自天然水，其中含有較多雜質，按雜質顆粒補給水來自天然水，其中含有較多雜質，按雜質顆粒 大小，可分為懸浮物、膠體和溶解物質。大小，可分為懸浮物、膠體和溶解物質。 懸浮物：顆粒尺寸在懸浮物：顆粒尺寸在1010-4 -4mm mm以上，通過靜置可根據(jù)密以上，通過靜置可根據(jù)密 度自然下沉或上浮，易于去除。工業(yè)上可加入促進懸度自然下沉或上浮，易于去除。工業(yè)上可加

25、入促進懸 浮物凝聚的藥劑來加快沉降。浮物凝聚的藥劑來加快沉降。 膠體：顆粒尺寸在膠體：顆粒尺寸在1010-6 -6-10 -10-4 -4mm mm之間，為許多分子或離之間，為許多分子或離 子的集合體，并帶有電荷。不能通過靜置除去。子的集合體，并帶有電荷。不能通過靜置除去。 溶解物質：顆粒尺寸在溶解物質：顆粒尺寸在1010-6 -6mm mm以下，以離子或溶解氣以下，以離子或溶解氣 體的狀態(tài)存在于水中。體的狀態(tài)存在于水中。 補給水處理可分為補給水處理可分為預處理預處理和和離子交換處理離子交換處理兩個過程。兩個過程。 預處理：預處理：用混凝、沉淀軟化和過濾的方法，除去水中用混凝、沉淀軟化和過濾的

26、方法，除去水中 的懸浮物和膠體物質。的懸浮物和膠體物質。 混凝：通過在水中加入混凝劑，使水中細小的懸浮物混凝：通過在水中加入混凝劑，使水中細小的懸浮物 和膠體顆粒結合成為大的絮凝體沉淀分離。和膠體顆粒結合成為大的絮凝體沉淀分離。 沉淀軟化：用加熱或加化學藥劑的方法，使鈣鎂離子沉淀軟化：用加熱或加化學藥劑的方法，使鈣鎂離子 轉變?yōu)殡y溶化合物而沉淀析出，降低補給水硬度。轉變?yōu)殡y溶化合物而沉淀析出，降低補給水硬度。 過濾：使經過混凝和沉淀處理的外觀清澈的水，通過過濾：使經過混凝和沉淀處理的外觀清澈的水，通過 不同濾料組成的過濾層，進一步除去其中殘留的細小不同濾料組成的過濾層，進一步除去其中殘留的細小

27、 懸浮顆粒。懸浮顆粒。 2. 離子交換處理：離子交換處理：用于除去水中的溶解性鹽類。水通過用于除去水中的溶解性鹽類。水通過 離子交換劑時，原先溶解在水中的離子與離子交換劑離子交換劑時，原先溶解在水中的離子與離子交換劑 發(fā)生反應，使水中的離子得以除去。發(fā)生反應，使水中的離子得以除去。 低壓凝結水處理系統(tǒng)低壓凝結水處理系統(tǒng) 二、凝結水處理二、凝結水處理 凝結水是鍋爐給水中水量最大、水質較好的部分。凝結水是鍋爐給水中水量最大、水質較好的部分。 亞臨界以下汽包鍋爐對給水品質要求稍低時，可不進亞臨界以下汽包鍋爐對給水品質要求稍低時，可不進 行凝結水處理；但對于亞臨界汽包鍋爐和直流鍋爐，行凝結水處理；但對

28、于亞臨界汽包鍋爐和直流鍋爐， 給水品質要求很高，須進行凝結水處理。給水品質要求很高，須進行凝結水處理。 帶補給水箱的帶補給水箱的 低壓凝結水處理系統(tǒng)低壓凝結水處理系統(tǒng) v 鍋筒即汽包內的凈化，是汽包鍋爐保證蒸汽品質鍋筒即汽包內的凈化，是汽包鍋爐保證蒸汽品質 的重要環(huán)節(jié)，正是因為有了汽包內的凈化措施，所以的重要環(huán)節(jié)，正是因為有了汽包內的凈化措施，所以 可以適當降低汽包鍋爐對給水品質的要求。鍋內主要可以適當降低汽包鍋爐對給水品質的要求。鍋內主要 蒸汽凈化措施有：蒸汽凈化措施有： 鍋內加藥和排污降低鍋水含鹽濃度鍋內加藥和排污降低鍋水含鹽濃度 汽水分離減少蒸汽機械攜帶含鹽量汽水分離減少蒸汽機械攜帶含鹽

29、量 蒸汽清洗減少蒸汽溶解攜帶含鹽量蒸汽清洗減少蒸汽溶解攜帶含鹽量 一、鍋水凈化處理：一、鍋水凈化處理： 鍋水中的鹽分遠大于給水，鍋水鹽分過大會使蒸汽機鍋水中的鹽分遠大于給水，鍋水鹽分過大會使蒸汽機 械攜帶和溶解攜帶含鹽量均增大，造成蒸汽品質下降。械攜帶和溶解攜帶含鹽量均增大，造成蒸汽品質下降。 鍋水除鹽的方法有鍋水除鹽的方法有校正處理校正處理（鍋內加藥）和（鍋內加藥）和排污排污兩個兩個 過程，即首先向鍋水中加入化學藥劑，使鍋水中的雜過程，即首先向鍋水中加入化學藥劑，使鍋水中的雜 質形成懸浮狀或沉渣狀的水渣，而不是牢固附著在受質形成懸浮狀或沉渣狀的水渣，而不是牢固附著在受 熱面上水垢。然后把水渣

30、及含鹽濃度較高的鍋水通過熱面上水垢。然后把水渣及含鹽濃度較高的鍋水通過 排污排出。排污排出。 1. 校正處理：校正處理：向鍋水內加入化學藥劑，把結垢物質轉變向鍋水內加入化學藥劑，把結垢物質轉變 為松軟的輕質水渣，以便通過排污從鍋水中排出。當為松軟的輕質水渣，以便通過排污從鍋水中排出。當 給水品質較高時，可以少用或不用校正藥劑，既節(jié)約給水品質較高時，可以少用或不用校正藥劑，既節(jié)約 成本，又避免增加鍋水含鹽量，影響蒸汽品質。成本，又避免增加鍋水含鹽量，影響蒸汽品質。 2. 排污：排污：為了保證鍋水含鹽濃度維持在允許范圍內，將為了保證鍋水含鹽濃度維持在允許范圍內，將 部分含鹽濃度較高的鍋水以及鍋水中

31、的水渣排出，并部分含鹽濃度較高的鍋水以及鍋水中的水渣排出，并 補充一些較為清潔的給水，即鍋爐的排污。補充一些較為清潔的給水，即鍋爐的排污。 鍋爐的排污分為連續(xù)排污和定期排污。鍋爐的排污分為連續(xù)排污和定期排污。 連續(xù)排污：連續(xù)排污：連續(xù)不斷的從汽包中含鹽濃度較高的部位連續(xù)不斷的從汽包中含鹽濃度較高的部位 排出一部分鍋水，代之以比較純凈的給水，使鍋水含排出一部分鍋水，代之以比較純凈的給水，使鍋水含 鹽濃度不致過高。鹽濃度不致過高。 排污部位：排污部位：從汽包水容積靠近蒸發(fā)面附近將濃度最大從汽包水容積靠近蒸發(fā)面附近將濃度最大 的鍋水排出。也稱表面排污。的鍋水排出。也稱表面排污。 2. 排污：排污：為

32、了保證鍋水含鹽濃度維持在允許范圍內，將為了保證鍋水含鹽濃度維持在允許范圍內，將 部分含鹽濃度較高的鍋水以及鍋水中的水渣排出，并部分含鹽濃度較高的鍋水以及鍋水中的水渣排出，并 補充一些較為清潔的給水，即鍋爐的排污。補充一些較為清潔的給水，即鍋爐的排污。 鍋爐的排污分為連續(xù)排污和定期排污。鍋爐的排污分為連續(xù)排污和定期排污。 定期排污：定期排污：用以排出水中的沉渣、鐵銹，以防這些雜用以排出水中的沉渣、鐵銹，以防這些雜 質在水冷壁管中結垢和堵塞。質在水冷壁管中結垢和堵塞。 排污部位：排污部位：從循環(huán)回路的最低位置，即沉淀物積聚最從循環(huán)回路的最低位置，即沉淀物積聚最 多的地方（如水冷壁下聯(lián)箱或大直徑下降

33、管底部）引多的地方（如水冷壁下聯(lián)箱或大直徑下降管底部）引 出，間斷進行。也稱底部排污或間斷排污。定期排污出，間斷進行。也稱底部排污或間斷排污。定期排污 每次排放時間很短，一般不超過每次排放時間很短，一般不超過0.5-1min。 鍋爐排污雖可降低鍋水含鹽濃度，提高蒸汽品質，但鍋爐排污雖可降低鍋水含鹽濃度，提高蒸汽品質，但 是造成是造成鍋水損失和熱量損失鍋水損失和熱量損失，因此排污量應有限制。，因此排污量應有限制。 排污率：排污率：排污量與鍋爐蒸發(fā)量之比。排污量與鍋爐蒸發(fā)量之比。 鍋水中的雜質平衡鍋水中的雜質平衡 100% 1-2%2-5% bl D p D （凝汽式電廠，熱電廠） 100100

34、fwVbl p SSpS 雜質平衡式：雜質平衡式： 100% fwV wfw SS p SS 根據(jù)給水品質根據(jù)給水品質Sfw，鍋水品質，鍋水品質Sw及允及允 許的蒸汽品質許的蒸汽品質Sv，就可計算出所需，就可計算出所需 的鍋爐排污率的鍋爐排污率p。 二、汽水分離：二、汽水分離： 汽水分離系統(tǒng)作用：汽水分離系統(tǒng)作用：降低汽包送出的蒸汽濕度，顯著降低汽包送出的蒸汽濕度，顯著 減少蒸汽減少蒸汽機械攜帶機械攜帶水分，從而降低蒸汽含鹽量。水分，從而降低蒸汽含鹽量。 汽水分離原理：汽水分離原理： 重力分離：利用汽水密度差進行自然分離；重力分離：利用汽水密度差進行自然分離； 慣性力分離：使汽水改變方向，利用

35、汽水所受離心力慣性力分離：使汽水改變方向，利用汽水所受離心力 大小不同的原理進行分離；大小不同的原理進行分離； 離心力分離：使汽水混合物產生旋轉運動，利用汽水離心力分離：使汽水混合物產生旋轉運動，利用汽水 所受離心力大小不同的原理進行分離；所受離心力大小不同的原理進行分離； 水膜分離：使蒸汽中的水滴粘附在金屬壁面或網格上水膜分離：使蒸汽中的水滴粘附在金屬壁面或網格上 形成水膜流下而進行分離。形成水膜流下而進行分離。 3. 汽水分離裝置：汽水分離裝置： 旋風分離器：旋風分離器：汽水初分離效果最好，汽水初分離效果最好， 使用最普遍的一種分離裝置。使用最普遍的一種分離裝置。 原理：原理：汽水混合物以

36、一定的速度沿汽水混合物以一定的速度沿 切線方向進入筒體，產生旋轉，水切線方向進入筒體，產生旋轉，水 滴由于離力作用被拋向筒壁，并沿滴由于離力作用被拋向筒壁，并沿 筒壁流下，蒸汽則由中心上升，筒筒壁流下，蒸汽則由中心上升，筒 內形成拋物面形的水位面。內形成拋物面形的水位面。 溢流環(huán)：裝在圓筒頂部，以防貼筒溢流環(huán)：裝在圓筒頂部，以防貼筒 水膜被上升汽流撕破，重新使蒸汽水膜被上升汽流撕破，重新使蒸汽 帶水，可使上升水膜能完整的溢流帶水，可使上升水膜能完整的溢流 出筒體。出筒體。 旋風分離器旋風分離器 旋風分離器旋風分離器 圓形底板：位于筒底中心，底圓形底板：位于筒底中心，底 板周圍的環(huán)形通道內裝有傾

37、斜板周圍的環(huán)形通道內裝有傾斜 導葉，使水穩(wěn)定的流入汽包水導葉，使水穩(wěn)定的流入汽包水 容積中，以防止水向下排出時容積中，以防止水向下排出時 將蒸汽帶出。將蒸汽帶出。 波形板頂帽：裝在分離器的頂波形板頂帽：裝在分離器的頂 部，均勻蒸汽流速，再次使汽部，均勻蒸汽流速，再次使汽 水分離。水分離。 旋風分離器旋風分離器 波形板分離器波形板分離器：也稱百葉窗分離器，：也稱百葉窗分離器，由很多平行波紋由很多平行波紋 板組成，多用于汽水二次分離?？膳P式或立式布置。板組成，多用于汽水二次分離?？膳P式或立式布置。 原理：原理：當攜帶水滴的蒸汽在波形板之間流經彎曲通道當攜帶水滴的蒸汽在波形板之間流經彎曲通道 時，依

38、靠慣性力作用使水滴分離，細微水滴粘附在板時，依靠慣性力作用使水滴分離，細微水滴粘附在板 臥式臥式 立式立式 1-波形板波形板 2-蒸汽流向蒸汽流向 3-水膜流向水膜流向 壁上，并形成一層水膜，然后壁上，并形成一層水膜，然后 靠自重流下落入水容積中?？孔灾亓飨侣淙胨莘e中。 臥式布置：蒸汽與水膜平行反臥式布置：蒸汽與水膜平行反 向流動，蒸汽流速不可過高，向流動，蒸汽流速不可過高， 否則會撕破水膜，使蒸汽重新否則會撕破水膜，使蒸汽重新 帶水。帶水。 立式布置：蒸汽與水膜流動方立式布置：蒸汽與水膜流動方 向垂直，允許蒸汽流速較高。向垂直，允許蒸汽流速較高。 均汽孔板均汽孔板：布置在汽包頂：布置在汽包

39、頂 部靠近蒸汽引出管口位置部靠近蒸汽引出管口位置 的多孔鋼板，可利用孔板的多孔鋼板，可利用孔板 的節(jié)流作用，使蒸汽空間的節(jié)流作用，使蒸汽空間 的負荷沿汽包長度和寬度的負荷沿汽包長度和寬度 均勻分布，避免蒸汽局部均勻分布，避免蒸汽局部 流速過高，另外還可阻擋流速過高，另外還可阻擋 一些小水滴，起到汽水細一些小水滴，起到汽水細 分離作用。分離作用。 孔板分離裝置孔板分離裝置 1-水下孔板水下孔板 2-均汽孔板均汽孔板 1 2 三、蒸汽清洗：三、蒸汽清洗： 蒸汽清洗原理：蒸汽清洗原理：使蒸汽通過含鹽低的清洗水（一般為使蒸汽通過含鹽低的清洗水（一般為 給水），使已溶于蒸汽的鹽轉移到清洗水中，降低蒸給水

40、），使已溶于蒸汽的鹽轉移到清洗水中，降低蒸 汽中溶解的鹽分。汽中溶解的鹽分。 蒸汽清洗的作用：蒸汽清洗的作用：主要用于減少主要用于減少溶解性攜帶溶解性攜帶，也可減，也可減 少蒸汽機械攜帶的鹽分，因為經清洗的蒸汽帶出的水少蒸汽機械攜帶的鹽分，因為經清洗的蒸汽帶出的水 為含鹽濃度較低的清洗水，而不是鍋水。為含鹽濃度較低的清洗水，而不是鍋水。 蒸汽清洗過程：蒸汽清洗過程：蒸汽自下而上穿過清洗孔板及該孔板蒸汽自下而上穿過清洗孔板及該孔板 上的清洗水層，進行起泡清洗。上的清洗水層，進行起泡清洗。 清洗效果影響因素：清洗效果影響因素： 清洗前蒸汽品質：清洗前蒸汽品質過差則使清洗水層清洗前蒸汽品質：清洗前蒸

41、汽品質過差則使清洗水層 含鹽濃度增大過多，使清洗效果變差。含鹽濃度增大過多，使清洗效果變差。 清洗水量和清洗水品質：清洗水量越大，清洗水品質清洗水量和清洗水品質：清洗水量越大，清洗水品質 越高，清洗水層與鍋水含鹽濃度差就越大，清洗效果越高，清洗水層與鍋水含鹽濃度差就越大，清洗效果 越好。越好。 清洗水層厚度：清洗水層厚度無需很大，清洗水層厚度：清洗水層厚度無需很大，40-50mm。 蒸汽流速：蒸汽流速過大，導致蒸汽帶水量增大，蒸蒸汽流速：蒸汽流速過大，導致蒸汽帶水量增大，蒸 汽品質下降；蒸汽流速過小，導致蒸汽與清洗水層接汽品質下降；蒸汽流速過小，導致蒸汽與清洗水層接 觸面積減小，清洗效果變差。

42、觸面積減小，清洗效果變差。 5. 不使用蒸汽清洗裝置的情況：不使用蒸汽清洗裝置的情況：對于亞臨界鍋爐，蒸汽對于亞臨界鍋爐，蒸汽 溶鹽能力大大提高，蒸汽清洗效果明顯變差，并且蒸溶鹽能力大大提高，蒸汽清洗效果明顯變差，并且蒸 汽清洗會使汽包出口蒸汽帶水量增大，此時不采用蒸汽清洗會使汽包出口蒸汽帶水量增大，此時不采用蒸 汽清洗裝置，而是通過提高給水品質來保證蒸汽質量。汽清洗裝置，而是通過提高給水品質來保證蒸汽質量。 v 1-飽和蒸汽引出管管座飽和蒸汽引出管管座 2-汽水混合物引入管管座汽水混合物引入管管座 3-波形板干燥器波形板干燥器 4-疏水管疏水管 5-弧形襯套弧形襯套 6-渦輪分離器渦輪分離器

43、 7-下降管進口聯(lián)箱下降管進口聯(lián)箱 8-焊接十字架焊接十字架 9-下降管管座下降管管座 10-給水管給水管 11-給水管支架給水管支架 12-連續(xù)排污管連續(xù)排污管亞臨界控制循環(huán)鍋爐汽包亞臨界控制循環(huán)鍋爐汽包 1-飽和蒸汽引出管管座飽和蒸汽引出管管座 2-汽水混合物引入管管座汽水混合物引入管管座 3-波形板干燥器波形板干燥器 4-疏水管疏水管 5-弧形襯套弧形襯套 6-渦輪分離器渦輪分離器 7-下降管進口聯(lián)箱下降管進口聯(lián)箱 8-焊接十字架焊接十字架 9-下降管管座下降管管座 10-給水管給水管 11-給水管支架給水管支架 12-連續(xù)排污管連續(xù)排污管 汽包采用上、下不等壁厚結汽包采用上、下不等壁厚結 構，汽包內壁設置弧形襯套構，汽包內壁設置弧形襯套 5。汽水混合物由上部汽水。汽水混合物由上部汽水 引入管引入管2進入汽包，沿弧形進入汽包，沿弧形 襯套向下流動，均勻加熱汽襯套向下流動，