第十五章蒸汽凈化和鍋爐水質

第十五章蒸汽凈化和鍋爐水質第一節(jié)蒸汽品質及其污染的原因第二節(jié)飽和蒸汽的機械攜帶第三節(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)給水品質及爐水工況2/4/20231動本091-2第一節(jié)蒸汽品質及其污染的原因

1蒸汽品質電廠對蒸汽要求:溫度、壓力、蒸汽品質。

蒸汽清潔度:單位質量的蒸汽中含有的雜質

單位：2/4/20232動本091-2蒸汽中的雜質氣體雜質：O21`N2`CO2和

NH3非氣體雜質：蒸汽含鹽。例如：D=400T/H:每公斤蒸汽含鹽分1mg,運行5000h后,其攜帶出來的鹽分2000kg。問題:這些鹽分對鍋爐、汽機有何影響？過熱器、管道、閥門、汽輪機葉片上沉積。300MW機組，1000T/H的鍋爐，蒸汽含鹽分0.2mg,運行5000h后,其攜帶出來的鹽分1000kg。2/4/20233動本091-22蒸汽污染的原因飽和蒸汽帶水（蒸汽的機械攜帶）：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.降低蒸汽攜帶鹽量的途徑：減少蒸汽攜帶的水量；減少與蒸汽接觸的水中所含的鹽量（減少蒸汽溶解的鹽量）2/4/20234動本091-2問題：蒸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？（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、排污、分段蒸發(fā)）2/4/20235動本091-2第二節(jié)蒸汽的機械攜帶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。

mg/kg2/4/20236動本091-22飽和蒸汽帶水的原因.具有一定動能的汽水混合物引入汽包汽空間時,汽流沖擊水面、汽包內部裝置、互相撞擊,引起大量水滴飛濺;.具有一定動能的汽水混合物引入汽包水空間時,蒸汽泡穿出水面破裂并形成水滴；.汽包水面發(fā)生劇烈波動時,飛濺出許多小水滴。2/4/20237動本091-2

3影響飽和蒸汽帶水的因素

1）鍋爐負荷的影響D-—汽水混合物動能-—細微水滴—-蒸汽空間的汽流速度—-蒸汽濕度蒸汽空間負荷:通過單位蒸汽空間的蒸汽容積流量。

2/4/20238動本091-2蒸汽面負荷:通過單位蒸蒸發(fā)面積的蒸汽容積流量。物理意義:蒸汽空間負荷:時間的倒數(shù)。蒸汽面負荷:平均上升速度。

2/4/20239動本091-2.鍋爐負荷與蒸汽濕度的關系:見圖.臨界負荷D2）爐水含鹽量影響：見圖爐水含鹽量增加—表面張力下降—氣泡直徑下降---汽水難分離----蒸汽含鹽量增加臨界含鹽量：熱化學試驗確定，工作時小于70%臨界值，同時考慮工作壓力和汽包的分離裝置。2/4/202310動本091-23）蒸汽空間高度的影響：見圖在一定范圍內,增加蒸汽空間高度可以減少蒸汽帶水。汽包正常工作水位:汽包中心線下100～200mm。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——水易成為細水。壓力突降時，汽水共騰現(xiàn)象。2/4/202311動本091-2第三節(jié)蒸汽溶解性攜帶蒸汽對鹽的溶解有選擇，據(jù)此將爐水的鹽分三類第一類：H2SiO3在蒸汽中的溶解度最大，在8MPa時，是機械攜帶的20-30倍。第二類：NaOHNaClCaCl2比第一類小很多，在15MPa時，是機械攜帶的1-15倍。第三類：Na2SO4Na2SiO3Na3PO4CaSO4MgSO4，在20MPa時，可以忽略。2/4/202312動本091-2為防止第三類物質的水解，應增大PH值；分配系數(shù)一定時，用清潔水清洗蒸汽2/4/202313動本091-2第四節(jié)汽水分離和蒸汽凈化裝置一、對汽水分離裝置的要求對汽水系統(tǒng)的要求：蒸汽濕度低、單位蒸汽負荷高、流動阻力大。設計汽水分離器要考慮的方面：二、汽水分離裝置常用的汽水分離元件：旋風分離器、波形板、均汽孔板2/4/202314動本091-21.旋風分離器：基本工作原理：型式：普通型、渦輪式旋風分離器的連接方式：單位式、總聯(lián)箱式、分聯(lián)箱式2.波形板：型式：立式、水平式基本原理：慣性力、水膜作用。3.均汽孔板：作用：細分離、均勻汽流。2/4/202315動本091-2三、蒸汽清洗1.蒸汽清洗的作用：2.蒸汽清洗的原理:清洗蒸汽、清洗蒸汽攜帶的水。3.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。2/4/202316動本091-2第五節(jié)給水品質和鍋爐水工況提問：如何提高蒸汽的品質？（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、排污、分段蒸發(fā)）2/4/202317動本091-21爐水品質單位質量的爐水中含有的雜質。爐水的鹽分來自給水，給水進入鍋爐中，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，而且使金屬腐蝕，堵塞管道，影響水動力特性等?！痘痣姀S汽水質量標準》規(guī)定了爐水品質。2/4/202318動本091-22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200—300毫米處。2/4/202319動本09