汽包的結(jié)構(gòu)與工作原理大講解

1、汽包的結(jié)構(gòu)與工作原理大講解汽包是鍋爐設(shè)備中最重要的設(shè)備，是鍋爐加熱、汽化、過熱三過程的連 接樞紐，起著承上啟下的作用。水在鍋爐中變成合格的過熱蒸汽，要 經(jīng)過加熱、汽化、過熱三個(gè)過程。由給水加熱成飽和水是加熱過程；飽 和水汽化成飽和蒸汽是汽化過程；飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽是過熱過程。 上述三個(gè)過程分別由省煤器、蒸發(fā)受熱面、過熱器來完成。汽包與上述 三個(gè)過程都有聯(lián)系，它要接受省煤器的來水；與蒸發(fā)受熱面構(gòu)成循環(huán)回 路；飽和蒸汽要由汽包分送到過熱器。汽包既是加熱、汽化、過熱三個(gè) 過程的交匯點(diǎn)，也是加熱、汽化、過熱三個(gè)過程的分界點(diǎn)。因此，稱汽 包是鍋爐加熱、汽化、過熱三個(gè)過程的連接樞紐。汽包作用？既然汽包

2、是鍋爐加熱、汽化、過熱三過程的連接樞紐和分界點(diǎn)；它的作 用是什么呢？儲能和緩沖作用：汽包內(nèi)儲存一定的水與蒸汽，具有儲能作用，當(dāng)負(fù)荷 變化時(shí)，它對蒸發(fā)量與給水量之間的不平衡以及汽壓速度的過快變化都 有一定的緩沖作用。如負(fù)荷升高時(shí)，汽壓要下降，這時(shí)原處于飽和狀態(tài) 水，可自行汽化一部分蒸汽，使汽壓下降速度趨于緩慢。保證蒸汽品質(zhì)：汽包內(nèi)裝有汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置等設(shè)備，可有 效地進(jìn)行汽水分離、蒸汽清洗、加藥、排污等，用以保證蒸汽品質(zhì)及鍋 爐品質(zhì)。保證鍋爐安全運(yùn)行：汽包上裝有多種水位計(jì)、壓力表、事故放水門、安 全閥等附屬設(shè)備，用來監(jiān)測汽包壓力和汽包水位，保護(hù)鍋爐安全運(yùn)行。汽包簡介（1）汽包與換熱器之

3、間由上升管和下降管連接，形成汽包自身的水循 環(huán)。汽包水循環(huán)是對流熱循環(huán)。鍋爐產(chǎn)生的熱水（蒸汽）由上升管進(jìn)入 汽包，熱的水質(zhì)量輕往上走的過程中將熱量進(jìn)行交換，部分水轉(zhuǎn)化為氣 態(tài)；汽包冷水在重力作用下經(jīng)下降管補(bǔ)充全鍋爐。水在虹吸作用下在汽 包與鍋爐間的循環(huán)就是汽包的自循環(huán)。蒸汽上升量與水下降量是正相關(guān) 的。若借助泵將鍋爐水直接打全汽包，維持汽包的液位，這種方式叫強(qiáng) 制循環(huán)。與此同時(shí)汽包接受循環(huán)給水泵的給水，以及向過熱器輸送飽和蒸汽，或 直接輸出蒸汽，因此，汽包是是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過熱三過程的連接樞 紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。（2）汽包內(nèi)部有汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置，保證鍋爐蒸汽品質(zhì)。（3）有一定

4、水量，具有一定蓄熱能力，在鍋爐工況發(fā)生變化時(shí)，能減 緩汽壓的變化速度，起到穩(wěn)定汽壓的作用。（4）汽包上有壓力表、水位計(jì)、事故放水、安全閥等設(shè)備，保證鍋爐 安全運(yùn)行。（5）汽包是一個(gè)平衡容器，提供水冷壁汽水混合物流動(dòng)所需的壓力。汽包結(jié)構(gòu)槌停胄器，3嶺求fL掛吊It 7單故It水管,鋼筒內(nèi)件入孔門汽水溫舍構(gòu)入口上升潸小1鈾，3*160*57 孔 4-fam 間旌1. A中tkm 4用給水管汽包設(shè)討律融：飽和安全門VtlffiAz 20UPo + 147X18 水壓讀相壓th 34H砰玲和照汽管 設(shè)計(jì)厘鹿,3M IV rtn68-3Xlfl 此宗與點(diǎn)祖醴息洗遍差LD0U汽包璋睨IOhm詼至過熊器肇管

5、/WpftHW渡形板干威一財(cái)?shù)A 雄思版 st i i3?+2W 132T+HMn迎網(wǎng)專t W *2OTBtl* 分庸成郭I, ： +10ta高市位f8,曾. 洋、境水內(nèi)蕾媒寫 (t-16ft ax 7.1 水位計(jì)水身債 3FB B S Ait-vje|i_iji _i _1 1wrlffW-佛上HM米渡形植干嫩囂郊弗村板園定支架：+51 nm#水管套筒t警汽包壁加藥管波彩板分麟器 卜均流孔板 k梳膩分鸛落成史機(jī)旅息1調(diào)KZ卷XB汽水混合物及匚；初至g 疏水管.礪從圖可以知道汽包主要包括三個(gè)部分:汽水分離裝置。蒸汽清洗裝置。排污、加藥、事故放水等裝置。汽水分離裝置的原理：利用汽水密度差進(jìn)行重力分

6、離；利用汽流改變方向時(shí)的慣性力進(jìn)行慣性分離；利用汽流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的離心力進(jìn)行汽水離心分離和利用使水黏附 在金屬壁面上形成水膜往下流形成的吸附分離。主要包括旋風(fēng)分離器、百葉窗分離器等裝置，旋風(fēng)分離器是由2-3mm 的鋼板制成的圓筒，汽水混合物從進(jìn)口蝸殼以切線方向進(jìn)入旋風(fēng)器，靠 離心力作用將水滴拋向筒壁使汽與水分離，然后在旋風(fēng)筒內(nèi)受重力作用， 蒸汽從頂部經(jīng)波形板頂帽進(jìn)入汽包的蒸汽空間，水則由下部進(jìn)入水空間， 完成一次分離；再通過百葉窗分離器的二次分離，從而達(dá)到汽水分離的 目的。旋風(fēng)筒進(jìn)口管的中線高于汽包內(nèi)的最高水位，這樣可使筒內(nèi)的水位低于 分離器進(jìn)口管的邊緣，分離器的筒底應(yīng)沒入正常水位下200mm,

7、以免蒸 汽由筒底穿出。為防止筒底排水中帶出蒸汽進(jìn)入下降管，在筒底都裝有 托盤。在汽包內(nèi)頂部蒸汽引出管之前裝置多孔板，目的是利用節(jié)流作用 使蒸汽空間的飽和蒸汽沿汽包長度和寬度分布均勻，提高分離效率。多 孔板是由3-4mm厚的鋼板制成，孔徑為10mm。旋風(fēng)分離器如下：汽包工作過程:從鍋爐來的汽水混合物經(jīng)過汽包上部上升管進(jìn)入汽包內(nèi)部，沿著 汽包內(nèi)壁與弧形襯板形成的狹窄的環(huán)形通道流下，使汽水混合物以適當(dāng) 的流速均勻的傳熱給汽包內(nèi)壁，這樣克服了鍋爐啟停時(shí)汽包上下壁溫差 過大的困難，可以較快的啟動(dòng)。（2）進(jìn)入汽包的汽水混合物分別進(jìn)入汽水旋風(fēng)分離器，利用改變流動(dòng) 方向時(shí)的慣性進(jìn)行慣性分離，這是汽水混合物的第

8、一次分離。（3）被分離出來的蒸汽仍帶有不少水分，從分離器頂部進(jìn)入波形板分 離器，它裝在旋風(fēng)分離器頂部，帶有部分水滴的蒸汽在波形板間的縫隙 中流動(dòng)，利用使水黏附在金屬壁面上形成水膜往下流。（4）二次分離后的蒸汽最后經(jīng)過蒸汽清洗，利用水的密度差進(jìn)行重力 分離，這是三次分離。（5）蒸汽經(jīng)過三次分離后，達(dá)到了蒸汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再由汽包頂部飽和 蒸汽管引往屏式過熱器。汽包上安全閥汽包上的安全閥為了保險(xiǎn)起見，當(dāng)鍋爐容量大于0.5t時(shí)，需要安裝兩個(gè) 安全閥，且兩安全閥的整定壓力不同，整定值低的是控制過熱蒸汽的， 高的是控制汽包壓力的；一旦超壓，整定值低的先起跳，以此來保證過 熱器不被燒壞。安全閥須為開式閥帽，通

9、過空氣流通散熱，避免彈簧等受熱變形。安全閥配有扳手，以防安全閥無法正常起跳時(shí)，人為開啟安全閥泄壓， 避免事故發(fā)生。安全閥采用波紋管式安全閥使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng)，避免背壓影 響安全閥的起跳壓力，保證安全閥可靠起跳，且能夠使閥芯內(nèi)件與高溫 偈蝕性介質(zhì)相隔離。蒸汽清洗裝置蒸汽清洗的基本原理：是讓含鹽量低的清洗給水與含鹽量高的蒸汽相接 觸，使蒸汽中溶解的鹽分轉(zhuǎn)移到清洗的給水中，從而減少蒸汽溶鹽，同 時(shí)，又能使蒸汽攜帶爐水中的鹽分轉(zhuǎn)移到清洗的給水中，從而降低蒸汽 的機(jī)械攜帶含鹽量，使蒸汽的品質(zhì)得到改善。蒸汽污染的危害：含鹽 量超標(biāo)的蒸汽會引起汽輪機(jī)、鍋爐等熱力設(shè)備結(jié)鹽垢，會造成過熱器熱 交換受阻，

10、管壁超溫，排煙溫度升高，爐效降低；蒸汽管道閥門動(dòng)作失 靈、漏泄;會使汽輪機(jī)的蒸汽通流截面減小，噴嘴和葉片的粗糙度增加， 甚至改變噴嘴和葉片的形線，從而使汽輪機(jī)的阻力增加，出力和效率降 低；若積鹽不均勻還會引起軸系振動(dòng)，甚至造成事故。由此可見蒸汽品 質(zhì)對機(jī)組安全的重要性。汽包排污汽包排污多采用采用連續(xù)排污+定期排污。連續(xù)排污主要用于排出汽包上部的濃縮水，主要目的是為了防止 鍋爐水的含鹽量和含硫量過高，排污部位多設(shè)在汽包水濃縮最明顯的地 方，即汽包水位下200 300mm處。通常根據(jù)汽包水水質(zhì)分析指標(biāo)調(diào) 整連續(xù)排污量。定期排污又稱間斷排污，即每間隔一定時(shí)間從鍋爐底部沉積的水 渣、污垢、間斷排污一般

11、8 24小時(shí)排污一次，每次排0. 51分鐘 時(shí)間，排污率不少于1%，間斷排污以頻繁、短期為好，可使汽包水均 勻濃縮，有利于提高蒸汽質(zhì)量。汽包為何加藥？鍋爐給水盡管經(jīng)過嚴(yán)格處理，但不可能將雜質(zhì)徹底除凈，給水還會帶入 鍋內(nèi)一部分雜質(zhì)。隨著鍋水的不斷蒸發(fā)濃縮，鍋水含鹽濃度逐漸提高， 有可能引起內(nèi)部結(jié)垢。為防止結(jié)垢，運(yùn)行中要往鍋水中連續(xù)加入藥品，藥品與鍋水中的鈣、鎂鹽類發(fā)生化學(xué)、物理作用，生成非粘結(jié)性的松散 水渣，沉積到下部，通過定期排污放到鍋爐外。加入鍋水的藥品通常是Na3PO4 （磷酸三鈉），經(jīng)過稀釋后由加藥泵打 入鍋爐汽包的鍋水中。鍋水中加入磷酸三鈉，除使鍋水中鈣、鎂鹽類生 成非粘結(jié)性的松散水渣外，還可起到校正鍋水堿性的作用，使鍋水的P H值維持在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)。事故放水事故放水管是不可能把汽包中的水放光的。事故放水管的作用是當(dāng)出現(xiàn) 滿水事故或汽水共騰及泡沫共騰時(shí)，用它緊急排放鍋水，迅速恢復(fù)水位。 事故放水管上端在汽包內(nèi)，上口與汽包正常水位平齊。一旦出現(xiàn)上述情 況時(shí)，迅速打開事故放水門，使多余的水排