鍋爐部分第三章汽水系統(tǒng)

1、第三章第三章 汽水系統(tǒng)及設(shè)備汽水系統(tǒng)及設(shè)備自動(dòng)化工程學(xué)院自動(dòng)化工程學(xué)院 陳立軍陳立軍 主要內(nèi)容 鍋爐水循環(huán) 鍋爐受熱面 直流鍋爐簡(jiǎn)介 鍋爐水處理 鍋爐的汽水系統(tǒng)由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等組成。使水吸熱產(chǎn)生合格的過(guò)熱蒸汽。 第一節(jié)第一節(jié) 鍋爐水循環(huán)鍋爐水循環(huán) 水在蒸發(fā)受熱面組成的循環(huán)回路中流動(dòng)的過(guò)程?？煞譃樽匀凰h(huán)和強(qiáng)制水循環(huán)。 一、一、自然循環(huán)自然循環(huán)的基本原理的基本原理 （一）自然水循環(huán)概述 僅僅依靠水和汽水混合物的重度差而產(chǎn)生的水循環(huán)。 循環(huán)回路由汽包、下降管、聯(lián)箱、上升管（水冷壁）組成的簡(jiǎn)單的循環(huán)回路。 （二）運(yùn)動(dòng)壓頭（二）運(yùn)動(dòng)壓頭 自然循環(huán)推動(dòng)力 壓差克服了系統(tǒng)

2、的流動(dòng)阻力，推動(dòng)工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)。 壓力越高，汽、水的密度差降低，工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)速度越低。gsHSgsyd)( （三）上升管中的（三）上升管中的流動(dòng)流動(dòng) 單相水氣泡流彈狀流環(huán)狀流液環(huán)狀滴流霧狀流單相汽 霧狀流型：汽流中雖仍有一些水滴但冷卻作用不夠傳熱惡化 （四）自然循環(huán)工作自然循環(huán)工作可靠性主要指標(biāo)可靠性主要指標(biāo)1、循環(huán)流速 水在飽和溫度下進(jìn)入上升管入口水的流速。即 是判斷水循環(huán)安全性的重要指標(biāo)之一。流速越大，進(jìn)入的水多，帶走的熱量、產(chǎn)生的汽泡就多，冷卻效果好，管壁不超溫， 但并不是流速越高越好。oGA 2、循環(huán)倍率 上升管中循環(huán)水量G與產(chǎn)生的蒸汽量D之比。每kg水經(jīng)過(guò)次循環(huán)才能完全變成蒸汽 K值越

3、大，上升管出口段水含量越高，冷卻效果好，但導(dǎo)致產(chǎn)汽率太小。高壓鍋爐在815；超高壓58；GKD鍋爐壓力鍋爐壓力汽化潛熱汽化潛熱循環(huán)倍率循環(huán)倍率 水循環(huán)故障水循環(huán)故障 因水循環(huán)不正常導(dǎo)致?tīng)t管損壞的現(xiàn)象1、循環(huán)停滯循環(huán)停滯 在受熱弱的水冷壁管中，進(jìn)入上升管的循環(huán)流量?jī)H足以補(bǔ)充蒸發(fā)量時(shí)。2、循環(huán)倒流循環(huán)倒流 上升管接入汽包水容積時(shí)，循環(huán)停滯可能轉(zhuǎn)成循環(huán)倒流。3、下降管帶汽下降管帶汽 下降管的流動(dòng)阻力，密度差原因：下降管受熱產(chǎn)汽、下降管入口帶汽、自汽化、鍋爐壓力突降引起的自汽化等。（五）自然循環(huán)常見(jiàn)故障自然循環(huán)常見(jiàn)故障 1 1、產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 循環(huán)安全性循環(huán)安全性（壓力升高；亞臨界；管徑變?。?；2

4、2、形式形式 主要依靠低壓循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）運(yùn)動(dòng)壓頭可以達(dá)到0.250.5MPa，可以采用小管徑，管壁薄，金屬消耗少；（2）可以任意布置蒸發(fā)受熱面；（3）較高質(zhì)量流速，循環(huán)倍率低。二、二、 控制循環(huán)鍋爐控制循環(huán)鍋爐 第二節(jié)第二節(jié) 鍋爐受熱面鍋爐受熱面 包括蒸發(fā)受熱面、過(guò)熱以及水的預(yù)熱受熱面。一、一、鍋爐蒸發(fā)設(shè)備鍋爐蒸發(fā)設(shè)備（水蒸汽） 包括汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱及連接管道。（一）汽包汽包1、汽包結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)圓筒的密閉承壓容器，開(kāi)有很多管孔，300MW鍋爐直徑約1.8m，壁厚15cm，長(zhǎng)約22m。 2、汽包的作用（1）工質(zhì)加熱蒸發(fā)過(guò)熱的連接樞紐；（2）蓄水、蓄汽容積，及一定蓄熱能力

5、，適應(yīng)負(fù)荷驟變能力；（3）汽水分離和排污裝置，保證蒸汽品質(zhì)；（4）壓力表、水位表、事故放水門、安全閥等附件，控制汽包壓力，監(jiān)視水位，保證安全運(yùn)行。 （二）（二）水冷壁水冷壁 蒸發(fā)受熱面（輻射式）蒸發(fā)受熱面（輻射式） 1 1、水冷壁、水冷壁主要作用主要作用 (1) 吸收熱量，將水變成汽水混合物； (2) 煙溫降低到灰的軟化溫度以下，保護(hù)爐墻并防止結(jié)渣，提高運(yùn)行的安全性和可靠性； (3) 輻射受熱面節(jié)省鋼材，降低鍋爐造價(jià)； (4) 使?fàn)t墻的厚度可以減小，重量減輕，簡(jiǎn)化了爐墻結(jié)構(gòu)。 2 2、水冷壁的、水冷壁的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1、光管式水冷壁；2、銷釘式(刺管)水冷壁（衛(wèi)燃帶）；3、膜式(鰭片管)水冷壁（普

6、遍采用，分焊接和軋制）。 光管式水冷壁 銷釘式(刺管)水冷壁 膜式(鰭片管)水冷壁 膜式水冷壁主要優(yōu)點(diǎn)膜式水冷壁主要優(yōu)點(diǎn)A 嚴(yán)密性，減少漏風(fēng)；B 輻射受熱面積增加，節(jié)約鋼材；C 墻壁保護(hù)好，墻體輕，縮短啟停時(shí)間； D 增加管子剛性；E 提高緊固件壽命；F 可成片預(yù)制，減少安裝工作量； （三）（三）下降管下降管 不受熱、絕熱保溫，有分散（細(xì)）和集中（粗）兩種。（四）（四）聯(lián)箱聯(lián)箱 匯集、分配給水冷壁，裝有定排裝置、監(jiān)視膨脹指示器及循環(huán)泵；（五）（五）循環(huán)泵循環(huán)泵 無(wú)軸封循環(huán)泵，用于強(qiáng)制循環(huán) 。 二、蒸汽凈化二、蒸汽凈化 蒸汽品質(zhì) 蒸汽的潔凈程度，即蒸汽中所含雜質(zhì)的多少。雜質(zhì)包括鹽類物質(zhì)、堿類物質(zhì)

7、和氧化物，主要是鹽類物質(zhì)，所以通常也把蒸汽對(duì)雜質(zhì)的攜帶稱為蒸汽帶鹽。 蒸汽帶鹽蒸汽帶鹽的危害的危害沉積在過(guò)熱器內(nèi)；沉積在汽輪機(jī)； 沉積在閥門。污染原因機(jī)械性攜帶（中、低壓）；溶解性攜帶（高壓以上）；措施措施提高給水品質(zhì)、加強(qiáng)排污、汽水分離（機(jī)械攜帶）、清洗裝置（溶解攜帶） （一）（一）汽水分離汽水分離裝置裝置 常見(jiàn)的分離設(shè)備有多種，其中旋風(fēng)分離器最常見(jiàn)。1 1）進(jìn)口擋板進(jìn)口擋板 （導(dǎo)向擋板）消除汽水混合物的動(dòng)能，使水汽初步分離； 2 2）旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器 離心力作用（粗分離）； 3)3)波形板分離器波形板分離器（百葉窗）由許多波形鋼板組裝而成，屬細(xì)分離裝置；4 4）頂部多孔板頂部多孔板（均

8、汽板） 孔板的節(jié)流作用，細(xì)分離；沿汽包長(zhǎng)度分布均勻，降低流速，避免帶水。 波形板波形板 （二）蒸汽清洗（二）蒸汽清洗 減少蒸汽的溶解性攜帶基本原理基本原理 清潔給水與含鹽蒸汽接觸，鹽分?jǐn)U散至清水，普遍采用穿層式清洗裝置。 穿層式清洗裝置，蒸汽穿過(guò)清洗水層時(shí)水層會(huì)起泡，所以也稱為汽泡穿層式，多采用平板式清洗裝置。 ( (三三) )鍋爐排污鍋爐排污 蒸汽蒸發(fā)雜質(zhì)濃度 加藥沉積在低處排污。分為連排和定排兩種。（1）連續(xù)排污（表面排污）連續(xù)不斷地從鍋筒水位面附近將濃度最大的爐水排出，降低爐水中的含鹽量和堿度；（2)定期排污（間斷排污或底部排污） 定期從水循環(huán)系統(tǒng)的最低點(diǎn)排放部分爐水。其主要目是排除水中

9、的沉渣、鐵銹。 三、三、 過(guò)熱器、再熱器和省煤器過(guò)熱器、再熱器和省煤器( (一一) ) 過(guò)熱器過(guò)熱器 飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽，提高電廠的循環(huán)熱效率； 表面式換熱器，按傳熱方式過(guò)熱器與再熱器可以分為：對(duì)流式、輻射式、半輻射式三類。 1 1、對(duì)流式過(guò)熱器、對(duì)流式過(guò)熱器 水平或尾部豎井煙道中，對(duì)流換熱，由蛇形管組成；立式 吊掛方便，積灰較少，應(yīng)用廣泛，但停爐后管內(nèi)積水難以排除；常采用臥式 易于疏水，但支吊較復(fù)雜； 分為單管圈、雙管圈和多管圈三種；多采用多管圈，總壓降不應(yīng)超過(guò)10%，最末級(jí)過(guò)熱器質(zhì)量流速=8001100/（s） 根據(jù)煙氣與蒸汽的相對(duì)流向不同，又可分為：根據(jù)煙氣與蒸汽的相對(duì)流向不同，又可分為：

10、（1）逆流 傳熱溫壓大，傳熱效果好，減少受熱面面積，節(jié)約金屬。但蒸汽溫度高的管段恰好處在煙氣的高溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫高；（2）順流 傳熱溫壓小，傳熱效果較差，需要的受熱面積大，消耗金屬多。但蒸汽溫度低的管段處于煙氣的低溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫較低；（3）混流 集中了逆流和順流布置的優(yōu)點(diǎn)，既安全，又經(jīng)濟(jì)，多用于高溫級(jí)受熱面。 排列方式有順列和錯(cuò)列兩種，s1為橫向節(jié)距，s2為縱向節(jié)距。 在其它條件（如煙氣速度和管子排列特性）相同時(shí)，煙氣橫向沖刷順列布置受熱面管子時(shí)的傳熱系數(shù)比沖刷錯(cuò)列布置時(shí)小，但順列管束管外積灰易被吹灰器清除。 布置在高煙溫區(qū)的過(guò)熱器和再熱器一般易產(chǎn)生粘結(jié)性積灰，為便于蒸汽

11、吹灰器清除積灰，及支吊方便，都以順列方式布置。 在尾部豎井中，煙溫較低，為增強(qiáng)傳熱，布置在其中的低溫過(guò)熱器和低溫再熱器一般采用錯(cuò)列布置。 吊掛受熱面吊掛受熱面 2 2、輻射式過(guò)熱器、輻射式過(guò)熱器 輻射式過(guò)熱器布置在爐膛壁面上或爐膛上方，直接吸收爐膛輻射熱； 輻射式過(guò)熱器的另一種型式是屏式結(jié)構(gòu)； 由焊在聯(lián)箱上的許多U型管緊密排列成管屏組成，所以稱之為屏式過(guò)熱器。 汽溫特性曲線汽溫特性曲線 132負(fù)荷，100%汽溫， 3 3、半輻射式過(guò)熱器、半輻射式過(guò)熱器 布置在爐膛出口處，既吸收爐膛輻射熱，又吸收高溫?zé)煔獾膶?duì)流熱，又稱為后屏式過(guò)熱器。 汽溫特性介于對(duì)流和輻射之間，略偏向與對(duì)流。具有較高的熱負(fù)荷。

12、特別是外圈管子，受熱最強(qiáng)，長(zhǎng)度最長(zhǎng)，因此阻力大，工質(zhì)流量小，易發(fā)生超溫爆管，為保證其工作安全，可采取如圖所示的各項(xiàng)措施。 ( (二二) )再熱器再熱器 汽機(jī)高壓缸排汽 再熱中、低壓缸做功，汽輪機(jī)末幾級(jí)干度和電廠循環(huán)熱效率 （68%），布置在過(guò)熱器后的煙道內(nèi)。特點(diǎn)：1、放熱系數(shù)小，質(zhì)量流速小；2、壓力低，對(duì)熱偏差敏感；3、進(jìn)口汽溫隨負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)幅度大；4、需要安裝旁路；5、阻力對(duì)機(jī)組熱效率影響大； ( (三三) ) 蒸汽溫度調(diào)節(jié)蒸汽溫度調(diào)節(jié) 過(guò)熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度對(duì)機(jī)組的安全性與經(jīng)濟(jì)性有直接影響。 研究表明：過(guò)熱器超溫1020的狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)使其壽命縮短一半以上； 而汽溫每下降10，會(huì)

13、使循環(huán)熱效率相應(yīng)降低0.5。 運(yùn)行中通常規(guī)定汽溫偏離額定值的波動(dòng)范圍為 +510。 汽溫調(diào)節(jié)的方法有兩大類：一是蒸汽側(cè)調(diào)溫，二是煙氣側(cè)調(diào)溫法。 1、蒸汽側(cè)調(diào)溫方法采用面式減溫器、噴水減溫器（用于過(guò)熱汽溫調(diào)節(jié)）和汽汽熱交換器（用于再熱汽溫調(diào)節(jié)）等。1）面式減溫器管殼式熱交換器，調(diào)節(jié)慣性大，一般用于中小容量鍋爐。 2 2）噴水減溫法噴水減溫法 減溫水噴入過(guò)熱蒸汽中 特點(diǎn)：噴水減溫法調(diào)節(jié)靈敏、慣性小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，加上調(diào)溫范圍大、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 一般設(shè)計(jì)采用23級(jí)噴水減溫方式，噴水量約為鍋爐容量的5%8%。 噴水減溫一般不用在再熱器調(diào)溫3）汽汽熱交換器 用過(guò)熱蒸汽加熱再熱蒸汽。 2 2、煙氣側(cè)調(diào)溫

14、煙氣側(cè)調(diào)溫 通過(guò)改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對(duì)通過(guò)改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對(duì)流流受熱面的吸熱量分配比例來(lái)調(diào)節(jié)汽溫的方法。主要有煙氣擋板法（煙氣流量）； 擺動(dòng)燃燒器（改變火焰中心位置）； 煙氣再循環(huán)法（改變吸熱平均溫度）。 四、四、省煤器省煤器 用于加熱鍋爐給水，尾部豎井內(nèi)，吸收對(duì)流熱，煙溫低于600；省煤器特點(diǎn)1、省煤器吸收尾部煙道中低溫?zé)煔獾臒崃?，降低鍋爐的排煙溫度，提高了鍋爐熱效率，節(jié)省燃料；2、省煤器提高了進(jìn)入鍋筒的水溫，減少了鍋筒壁與給水的溫度差，鍋筒熱應(yīng)力降低，提高了壽命； 尾部受熱面存在低溫腐蝕、積灰、磨損等問(wèn)題。 （一）省煤器的型式和布置（一）省煤器的型式和布置 大容量、高參數(shù)鍋爐均采用

15、鋼管式省煤器，煙氣與水逆向流動(dòng)，增加傳熱溫差，提高傳熱效果。1、型式 工質(zhì)是否飽和：沸騰式（中、小型鍋爐）,非沸騰式（大型鍋爐）； 鋼管式，鑄鐵式； 2 2、布置、布置 省煤器可以采用水流方向與鍋爐前墻垂直或平行兩種布置方式； 垂直：管子短而多，水流速小，便于懸吊，轉(zhuǎn)向室后墻位置所有的管子都磨損嚴(yán)重； 平行：管子少，流速高，只有幾根管子受到磨損； 可以錯(cuò)列或順列布置： 錯(cuò)列：磨損大，換熱系數(shù)大； 順列：磨損輕，換熱差； 第三節(jié)第三節(jié) 直流鍋爐簡(jiǎn)介直流鍋爐簡(jiǎn)介一、一、直流鍋爐直流鍋爐的工作原理的工作原理 無(wú)汽包，給水靠給水泵壓頭一次通過(guò)受熱面，產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為直流鍋爐。 二、直流鍋爐的特點(diǎn)二、

16、直流鍋爐的特點(diǎn)（1）無(wú)汽包；（2）蓄熱能力差，對(duì)負(fù)荷變化敏感，對(duì)控制系統(tǒng)要求高；（3）汽水密度差不影響工作，可以超臨界；（4）沒(méi)有排污，對(duì)給水品質(zhì)要求高；（5）熱水段、蒸發(fā)段和過(guò)熱段不分界，產(chǎn)生水動(dòng)力特性不穩(wěn)定； （6）應(yīng)防止膜態(tài)沸騰；（7）消耗較多的水泵功率；（8）啟動(dòng)時(shí)要設(shè)置啟動(dòng)系統(tǒng)和分離器；（9）節(jié)省鋼材20%30%，制造簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便；（10）啟停爐快；（11）蒸發(fā)受熱面隨意布置。 三、直流鍋爐優(yōu)缺點(diǎn)三、直流鍋爐優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)（1）適用于任何壓力的鍋爐；（2）金屬耗量少；（3）制造、安裝及運(yùn)輸方便；（4）受熱面可自由布置；（5）啟、停速度快； 缺點(diǎn)：（1）水品質(zhì)要求高；（2）給水泵功率

17、消耗大；（3）對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)及控制系統(tǒng)要求高。 四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例 第四節(jié)第四節(jié) 鍋爐水處理鍋爐水處理 一、鍋爐的水質(zhì)工況一、鍋爐的水質(zhì)工況 1、給水品質(zhì) 影響鍋水含鹽量，影響蒸汽品質(zhì)。 為防止腐蝕、結(jié)垢，保證給水品質(zhì)合格，必須對(duì)給水品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督。 2、鍋水標(biāo)準(zhǔn) 二、給水處理二、給水處理 水處理方法有軟化、化學(xué)除鹽、蒸發(fā)除鹽。 一般流程： 給水澄清和過(guò)濾陽(yáng)離子交換器排氣器陰離子交換器一級(jí)除鹽陰陽(yáng)離子混合交換器二級(jí)除鹽儲(chǔ)水箱除氧氣除氧鍋爐三、直流鍋爐的水質(zhì)工況 比汽包爐要求高1、給水品質(zhì)指標(biāo)2、水處理一般方法 以一臺(tái)蒸發(fā)量為1000噸時(shí)的直流鍋爐為例：每千克給水所含的鹽分不超過(guò)0.05毫克，即

18、為干凈自來(lái)水（每千克約含鹽0.10.7克）所含鹽分的萬(wàn)分之一左右，甚至比醫(yī)用蒸餾水的含鹽量還少。即使這樣，在一年運(yùn)行期中還會(huì)有幾百公斤的鹽分進(jìn)入鍋爐。當(dāng)然，最終留在鍋爐中的僅是一部分。許多國(guó)家都制訂有各類鍋爐的給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （2）膜式水冷壁結(jié)構(gòu)）膜式水冷壁結(jié)構(gòu)軋制，焊接軋制，焊接4、水冷壁布置、水冷壁布置:吊掛式吊掛式5、折焰角：、折焰角：增加了水平煙道的長(zhǎng)度；增加了水平煙道的長(zhǎng)度；改善了屏式過(guò)熱器的沖刷特性改善了屏式過(guò)熱器的沖刷特性改善了前角充滿度改善了前角充滿度 1 1）改變火焰中心位置）改變火焰中心位置 擺動(dòng)式燃燒器擺動(dòng)式燃燒器多用于四角布置的鍋爐中。調(diào)節(jié)多用于四角布置的鍋爐中。調(diào)節(jié)擺

19、動(dòng)式燃燒器噴嘴的上下傾角，可以改變火焰中擺動(dòng)式燃燒器噴嘴的上下傾角，可以改變火焰中心位置的高低，從而改變爐膛出口煙溫，以調(diào)節(jié)心位置的高低，從而改變爐膛出口煙溫，以調(diào)節(jié)鍋爐輻射吸熱量和對(duì)流吸熱量的比例，達(dá)到調(diào)節(jié)鍋爐輻射吸熱量和對(duì)流吸熱量的比例，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。汽溫的目的。 大型鍋爐上常采用大型鍋爐上常采用多層燃燒器多層燃燒器 (4 (45 5層層) )，改，改變上下排燃燒器的負(fù)荷，就可以改變爐膛火焰中變上下排燃燒器的負(fù)荷，就可以改變爐膛火焰中心的位置，調(diào)節(jié)蒸汽溫度。心的位置，調(diào)節(jié)蒸汽溫度。 2) 2) 分隔煙道擋板分隔煙道擋板 分隔煙道擋板調(diào)溫法，是將尾部豎井煙道分隔成并聯(lián)的兩部分，將再熱器

20、和過(guò)熱器分別布置在相互隔開(kāi)的兩個(gè)煙道中。過(guò)熱器和再熱器的下面布置省煤器，在省煤器的下方裝設(shè)煙氣調(diào)節(jié)擋板，調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度，可以改變流經(jīng)再熱器的煙氣量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。與此同時(shí)，流經(jīng)過(guò)熱器的煙氣量也將改變，從而使過(guò)熱汽溫改變，但這可通過(guò)調(diào)節(jié)減溫器的噴水量來(lái)維持過(guò)熱汽溫的穩(wěn)定。 3) 3) 煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán) 用再循環(huán)風(fēng)機(jī)從鍋爐尾部低溫?zé)煹乐谐槌鲆徊糠值蜏責(zé)煔?，由冷灰斗附近送入爐膛，可改變爐內(nèi)輻射和對(duì)流受熱面的吸熱量分配，從而達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。 當(dāng)?shù)蜏卦傺h(huán)煙氣送入爐膛后，爐膛溫度會(huì)降低些，使?fàn)t內(nèi)輻射傳熱減少，而爐膛出口煙溫變化不大。在對(duì)流受熱面中，因?yàn)闊煔饬吭黾悠鋵?duì)流吸熱量將增加，使蒸汽

21、溫度升高。 鍋爐給水品質(zhì)不良會(huì)引起：在鍋爐管子內(nèi)壁上結(jié)水垢；蒸汽品質(zhì)惡化，在過(guò)熱器和汽輪機(jī)通流部分生成沉積物；鍋爐和水汽通道內(nèi)壁發(fā)生金屬腐蝕。這些后果都直接影響鍋爐的傳熱效果，降低鍋爐、汽輪機(jī)的效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐慑仩t爆管事故。由于水垢的導(dǎo)熱能力只有鋼鐵的幾十分之一到幾百分之一，有些低壓鍋爐受熱面上積1毫米厚的水垢，燃料耗量就會(huì)增加1.52.0。 鍋爐水處理的任務(wù)就是針對(duì)鍋爐的爐型、 參數(shù)和原水品質(zhì)，按照鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的處理方法以保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。高參數(shù)大容量的電站鍋爐對(duì)給水品質(zhì)的要求很高。 簡(jiǎn)史簡(jiǎn)史 早期的小型鍋爐直接采用天然水，或僅用一些簡(jiǎn)單的方法除去水中的懸浮物和大顆粒雜

22、質(zhì)，這種鍋爐常常需要停爐清除水垢。后來(lái)，人們采用鈉沸石等天然軟化劑對(duì)給水進(jìn)行處理，并在鍋水內(nèi)添加某些藥品以減緩水垢的生成，延長(zhǎng)鍋爐的連續(xù)運(yùn)行期。 隨著鍋爐參數(shù)不斷提高，進(jìn)入鍋爐的水量越來(lái)越大，鍋爐單位受熱面積的吸熱量也不斷增加，鍋爐水汽系統(tǒng)對(duì)鍋爐水質(zhì)也提出了更高的要求。 為此而采用了蒸發(fā)器，用蒸餾水來(lái)補(bǔ)充鍋爐給水。20世紀(jì)30年代，人造離子交換樹(shù)脂（一種不溶于水的顆粒狀高分子化合物）問(wèn)世，并被用于鍋爐給水除鹽，取得了良好的效果，這是鍋爐水處理技術(shù)的一項(xiàng)大進(jìn)展。 此后，除鹽裝置普遍采用離子交換樹(shù)脂。從50年代末起，又陸續(xù)研究成功多孔型樹(shù)脂、大孔型樹(shù)脂和其他種類的新型樹(shù)脂。各種更為新型的現(xiàn)代除鹽設(shè)

23、備也相繼出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了鍋爐水處理技術(shù)的發(fā)展。 處理范圍處理范圍 鍋爐水處理主要包括補(bǔ)給水（即鍋爐的補(bǔ)充水）處理、凝結(jié)水（即汽輪機(jī)凝結(jié)水或工藝流程回收的凝結(jié)水）處理、給水除氧、給水加氨和鍋內(nèi)加藥處理4部分。 補(bǔ)給水處理 因蒸汽用途（供熱或發(fā)電）和凝結(jié)水回收程度的不同，鍋爐的補(bǔ)給水量也不相同。凝汽式電站鍋爐的補(bǔ)給水量一般低于蒸發(fā)量的3。補(bǔ)給水處理流程如下： 預(yù)處理：當(dāng)原水為地表水時(shí)，預(yù)處理的目的是除去水中的懸浮物、膠體物和有機(jī)物等。通常是在原水中投加混凝劑（如硫酸鋁等），使上述雜質(zhì)凝聚成大的顆粒，借自重而下沉，然后過(guò)濾成清水。當(dāng)以地下水或城市用水作補(bǔ)給水時(shí)，原水的預(yù)處理可以省去，只進(jìn)行過(guò)濾。常

24、用的澄清設(shè)備有脈沖式、水力加速式和機(jī)械攪拌式澄清器；過(guò)濾設(shè)備有虹吸濾池、無(wú)閥濾池和單流式或雙流式機(jī)械過(guò)濾器等。為了進(jìn)一步清除水中的有機(jī)物，還可增設(shè)活性炭過(guò)濾器。 軟化:采用天然或人造的離子交換劑,將鈣、鎂硬鹽轉(zhuǎn)變成不結(jié)硬垢的鹽，以防止鍋爐管子內(nèi)壁結(jié)成鈣鎂硬水垢。對(duì)含鈣鎂重碳酸鹽且堿度較高的水，也可以采用氫鈉離子交換法或在預(yù)處理（如加石灰法等）中加以解決。對(duì)于部分工業(yè)鍋爐，這樣的處理通常已能滿足要求，雖然給水的含鹽量并不一定明顯降低。 除鹽：隨著鍋爐參數(shù)的不斷提高和直流鍋爐的出現(xiàn)，甚至要求將鍋爐給水中所有的鹽分都除盡。這時(shí)就必須采用除鹽的方法?；瘜W(xué)除鹽所采用的離子交換劑品種很多，使用最普遍的是陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂，簡(jiǎn)稱“陽(yáng)樹(shù)脂”和“陰樹(shù)脂”。在離子交換器中，含鹽水流經(jīng)樹(shù)脂時(shí)，鹽分中的陽(yáng)離子和陰離子分別與樹(shù)脂中的陽(yáng)離子(H+)和陰離子(OH-)發(fā)生變換后被除去。 當(dāng)水的堿度較高時(shí)，為了減輕陰離子交換器的負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，在陽(yáng)離子交換器之后一般都要求串聯(lián)脫碳器以除去二氧化碳。含鹽量特別高的水，也可采用反滲透或電滲析工藝，先淡化水質(zhì)，再進(jìn)入離子交換器進(jìn)行深度除鹽。對(duì)高壓以上的鍋筒鍋爐或直流鍋爐，還必須除去給水中的微量硅；中、低壓鍋爐則按含量情況處理。 凝結(jié)水處理 凝結(jié)水在循環(huán)過(guò)程中，會(huì)受到汽輪機(jī)凝汽器冷卻水泄漏和系統(tǒng)