1、鍋爐與鍋爐房設(shè)備施工 教案模塊三：鍋爐房工藝系統(tǒng)及輔助設(shè)備單元九：工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)3.9.1 工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)學(xué) 院 內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 院 （部） 機(jī)電與暖通工程學(xué)院 教 師 王思文 工業(yè)鍋爐給水系統(tǒng)教學(xué)目的通過(guò)課程教學(xué)，挖掘?qū)W生潛在創(chuàng)造力，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。以工作任務(wù)形式組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)，組織協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新思維能力，溝通交流能力，自我學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)﹀仩t房工藝系統(tǒng)及輔助設(shè)備有更全面的理解。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1 能夠在現(xiàn)場(chǎng)分析鍋爐的汽水系統(tǒng)。1 掌握鍋爐汽水系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)。1挖掘?qū)W生潛在創(chuàng)造力，激

2、發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性；2培養(yǎng)學(xué)生的與人交流、與人合作的能力，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題、自我學(xué)習(xí)能力。任務(wù)與案例任務(wù)：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，能夠掌握鍋爐汽水系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)案例：1. 利用課堂教學(xué)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。 2. 校內(nèi)鍋爐房汽水系統(tǒng)。 3. 呼和浩特城發(fā)熱力有限責(zé)任公司。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法重點(diǎn)：1.鍋爐汽水系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)。 難點(diǎn)：無(wú)。 參考資料鍋爐與鍋爐房設(shè)備 夏喜英主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社鍋爐及鍋爐房設(shè)備杜漸主編 中國(guó)電力出版社工業(yè)鍋爐設(shè)備 丁崇功主編 機(jī)械工業(yè)出版社工具與媒體計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、錄像、課件、圖紙、筆、橡皮、專(zhuān)業(yè)相關(guān)資料等。授 課 教 案將經(jīng)過(guò)預(yù)先處理并符合鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水送入鍋爐的

3、設(shè)備、管道、附件等稱(chēng)為給水系統(tǒng)。鍋爐給水系統(tǒng)包括給水箱、鍋爐給水泵、水處理設(shè)備、凝結(jié)水回收設(shè)備、給水管道、閥門(mén)、附件等。一、給水管道 由給水箱到給水泵的管道稱(chēng)為吸水管道；由給水泵到鍋爐的管道稱(chēng)為壓水管道，吸水管和壓水管總稱(chēng)為給水管道。 給水管道分為單母管和雙母管。一般工業(yè)鍋爐采用單母管，但對(duì)常年不間斷供汽的鍋爐，應(yīng)設(shè)置兩根單獨(dú)供水的母管，即雙母管，兩根母管互為備用，因此每條管道的給水量不應(yīng)小于鍋爐的最大給水量。吸水管道由于水壓比較低，檢修方便，可以采用單母管。雙母管給水管道系統(tǒng)如圖所示。雙母管給水管道系統(tǒng)1-鍋爐2-電動(dòng)給水泵3-汽動(dòng)給水泵4-給水箱5-再循環(huán)管在鍋爐的每一個(gè)進(jìn)水口，鑄鐵式省煤

4、器的進(jìn)、出口，鋼管省煤器的進(jìn)口，都應(yīng)串聯(lián)安裝截止閥和止回閥，止回閥安裝在截止閥前方，即水先流經(jīng)止回閥。鑄鐵式省煤器進(jìn)口應(yīng)安裝安全閥，出口設(shè)放氣閥。每臺(tái)給水泵出口必須串聯(lián)安裝止回閥和截止閥，進(jìn)口安裝截止閥(或閘閥、蝶閥)。 省煤器應(yīng)設(shè)置再循環(huán)管。因?yàn)殄仩t起動(dòng)和停爐過(guò)程中，鍋爐不需要上水，而省煤器處的煙氣溫度很高，使省煤器內(nèi)靜止的水很快沸騰，從而有被燒壞的危險(xiǎn)。安裝再循環(huán)管后，此時(shí)可利用鍋筒內(nèi)水與省煤器內(nèi)水溫度不同，產(chǎn)生熱壓作用迫使水在省煤器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，使省煤器得到冷卻，以保護(hù)省煤器的安全。為防止給水泵在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)汽化，應(yīng)在給水泵出口和給水箱之間設(shè)一根再循環(huán)管，保證在任何運(yùn)行工況下，有足夠的水量

5、通過(guò)給水泵，多余的水量通過(guò)再循環(huán)管返回給水箱。 每臺(tái)鍋爐的給水泵上應(yīng)設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)互為切換的給水自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。額定蒸發(fā)量小于或等于4t/h的鍋爐可設(shè)置位式給水自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置；等于或大于6t/h的鍋爐宜設(shè)置比例式給水自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)設(shè)置在司爐操作方便的地點(diǎn)。給水管道的阻力與工質(zhì)在管內(nèi)的流速關(guān)系很大，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，水在各種管道內(nèi)的推薦流速見(jiàn)下表。給水管推薦流速類(lèi)別活塞式水泵離心式水泵給水母管進(jìn)水管出水管進(jìn)水管給水管水流速/(m/s)0.71.01.52.01.02.02.02.51.53.0二、給水泵 為保證鍋爐安全、可靠地連續(xù)運(yùn)行，必須借助于給水泵將給水持續(xù)不斷地送入鍋爐。鍋爐給水泵有

6、電動(dòng)離心式給水泵、汽動(dòng)活塞式給水泵和蒸汽注水器等。 電動(dòng)離心式給水泵性能穩(wěn)定，能連續(xù)均勻地給水，是最常用的鍋爐給水泵。根據(jù)離心泵的性能特性曲線，當(dāng)流量增加時(shí)，其揚(yáng)程降低。而給水系統(tǒng)流量增加則總阻力增加，需要泵提供更高的揚(yáng)程來(lái)加以克服。因此，應(yīng)按鍋爐最大給水流量和與該流量相對(duì)應(yīng)的給水系統(tǒng)總阻力來(lái)選擇水泵。當(dāng)鍋爐在非額定參數(shù)下運(yùn)行時(shí)，多余的壓力可借閥門(mén)的節(jié)流來(lái)消除。如設(shè)置有變頻調(diào)速裝置，調(diào)節(jié)就更方便了。汽動(dòng)活塞式給水泵借助于活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使水泵周期性地進(jìn)水和出水，因此，出水壓力是不穩(wěn)定的，也是不均勻的；而且需要耗用較多的蒸汽量，一般作為停電時(shí)的備用泵。具有一級(jí)電力負(fù)荷的鍋爐房，可以不設(shè)置汽動(dòng)給水泵

7、。 蒸汽注水器是利用鍋爐蒸汽的能量將水引射到鍋爐中去的一種簡(jiǎn)易給水設(shè)備。額定蒸發(fā)量D1t/h，工作壓力p0.7MPa的蒸汽鍋爐可用蒸汽注水器作為鍋爐給水裝置。蒸汽注水器應(yīng)為單爐單臺(tái)布置，注水器與鍋爐之間應(yīng)安裝止回閥?？刹捎酶∏蜃詣?dòng)閥控制鍋爐水位。蒸汽注水器的吸水高度與給水溫度和蒸汽壓力有關(guān)，給水溫度不得高于40，此時(shí)吸水高度1m。 給水泵是鍋爐重要的輔機(jī)設(shè)備，應(yīng)設(shè)備用給水泵，以確保鍋爐安全運(yùn)行。當(dāng)最大的一臺(tái)給水泵因故停止運(yùn)行時(shí)，其余給水泵的總流量應(yīng)能滿足所有鍋爐額定蒸發(fā)量時(shí)所需給水量的110。給水量應(yīng)包括鍋爐額定蒸發(fā)量、排污量和必要的損耗。 給水泵的揚(yáng)程應(yīng)能克服鍋筒設(shè)計(jì)壓力下安全閥的開(kāi)啟壓力、

8、省煤器和給水管道系統(tǒng)的阻力、鍋筒高水位與給水箱最低水位的壓差以及適當(dāng)?shù)母辉毫χ?。?dāng)采用熱力除氧時(shí)，給水箱的布置高度應(yīng)保證給水泵有足夠的正水頭(灌注頭)，以防給水泵進(jìn)口處汽化而使給水泵不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。正水頭指的是給水箱最低液面與給水泵進(jìn)口中心線的高度差，此高度差相應(yīng)的壓力應(yīng)大于該處水溫下的飽和蒸汽壓。下表列出了不同水溫下水泵進(jìn)口處所需的正水頭高度。不同水溫下離心水泵所需的正水頭高度水溫/8090100110120最小正水頭高度/m2361117.5當(dāng)不設(shè)置熱力除氧裝置而鍋爐給水箱又位于給水泵之下，水泵的吸水高度與水溫有關(guān)，并應(yīng)滿足下表的要求。不同水溫下離心水泵允許吸水高度水溫/01020304

9、0506075允許吸水高度/m6.46.25.95.44.73.72.30三、除氧水泵、凝結(jié)水泵將軟化水箱中的軟化水壓送到除氧器頭的泵，稱(chēng)為除氧水泵。將凝結(jié)水箱中的凝結(jié)水壓送到除氧器頭或軟化水箱的泵，稱(chēng)為凝結(jié)水泵。 除氧水泵和凝結(jié)水泵至少各選用兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。1. 除氧水泵和凝結(jié)水泵流量的確定 (1)除氧水泵流量的確定 當(dāng)一臺(tái)除氧水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余除氧水泵的總流量應(yīng)能滿足所有運(yùn)行鍋爐額定蒸發(fā)量時(shí)所需給水量的110。這樣考慮是基于凝結(jié)水中斷時(shí)，仍然能夠保證鍋爐正常給水，確保鍋爐安全運(yùn)行。 (2)凝結(jié)水泵流量的確定 當(dāng)一臺(tái)凝結(jié)水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余凝結(jié)水泵的總流量不應(yīng)小于凝結(jié)水回收量的110。

10、2. 除氧水泵和凝結(jié)水泵揚(yáng)程的確定 除氧水泵和凝結(jié)水泵揚(yáng)程的計(jì)算方法是一樣的，均按下式計(jì)算式中 水泵揚(yáng)程相應(yīng)的壓力（MPa）； 水泵的行程（m）； 接收水泵壓送水的設(shè)備內(nèi)工質(zhì)的工作壓力（MPa），大氣壓力式熱力除氧器內(nèi)工質(zhì)的工作壓力（表壓力）=0.02 MPa；開(kāi)式水箱水面上的壓力（表壓力）=0MPa；管路系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)流動(dòng)阻力（kPa）；水箱最低水位至工質(zhì)接收設(shè)備進(jìn)口之間的標(biāo)高差（m）；附加壓力（kPa），=50 kPa；水的密度（kg/m³）；重力加速度（m/s2），=9.8 m/s2。四、 給水箱、軟化水箱、凝結(jié)水箱 大型工業(yè)鍋爐房給水箱、軟化水箱、凝結(jié)水箱宜分別設(shè)置。熱力除氧器的水箱即鍋爐給水箱，水箱臺(tái)數(shù)與除氧器臺(tái)數(shù)相同。水箱總有效容量宜為所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需2060min的給水量。 軟化水箱宜選用一個(gè)。軟化水箱總有效容量與水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)出力和運(yùn)行方式有關(guān)。當(dāng)設(shè)有備用軟化水設(shè)備時(shí)，軟化水箱總有效容量宜為3060min的軟化水消耗量。凝結(jié)水箱宜選用一個(gè)，但常年不間斷供汽的鍋爐房宜選用兩個(gè)水箱或一個(gè)中間帶隔板分為兩格的水箱。其有效容量為2040min的凝結(jié)水回收量。小型工業(yè)鍋爐房一般不設(shè)置熱