1、熱動本121-3 能動B141-21第十五章第十五章 蒸汽凈化和鍋爐水質蒸汽凈化和鍋爐水質第一節 蒸汽品質及其污染的原因第二節 飽和蒸汽的機械攜帶第三節 蒸汽溶鹽和選擇性攜帶第四節 汽水分離裝置和蒸汽清洗第五節 給水品質及爐水工況 熱動本121-3 能動B141-22第一節 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：g kg mg kg/熱動本121-3 能動B141-23蒸汽中的雜質氣體雜質：O2 1 N 2 CO 2 和 NH 3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500

2、0h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。熱動本121-3 能動B141-242 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3.3.降低蒸汽攜帶鹽量的途徑：降低蒸汽攜帶鹽量的途徑：減少蒸汽攜帶的水量；減少蒸汽攜帶的水量；減少與蒸汽接觸的水中所含的鹽量（減少蒸減少與蒸汽接觸的水中所含的鹽量（減少蒸汽溶解的鹽量）汽溶解的鹽量）熱動本121-3 能動B141-2

3、5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）熱動本121-3 能動B141-26第二節 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。SSqsls100 mg/kg熱動本121-3 能動B141-272 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

4、時,蒸汽泡穿出水面破裂并形成水滴； .汽包水面發生劇烈波動時,飛濺出許多小水滴。 熱動本121-3 能動B141-28 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。 RDVKmmh33/熱動本121-3 能動B141-29 蒸汽面負荷:通過單位蒸蒸發面積的蒸汽容積流量。RDAmmmh32/物理意義: 蒸汽空間負荷:時間的倒數。 蒸汽面負荷:平均上升速度。 熱動本121-3 能動B141-210.鍋爐負荷與蒸汽濕度的關系:見圖 ADn.臨界負荷D2）爐水含鹽量影響：見圖 爐水含鹽量增加表

5、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。熱動本121-3 能動B141-2113）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正常工作水位: :汽包中心線下100200mm。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，汽水共騰現象。熱動本121-3 能動B141-212第三節 蒸汽溶解性攜帶蒸汽對鹽的溶解有選擇，據此將爐水的鹽分三類第一類：H2 SiO3在蒸汽中的溶解度最大，在8MPa時，是機械攜帶

6、的20-30倍。第二類： NaOH NaCl CaCl2比第一類小很多，在15MPa時，是機械攜帶的1-15倍。第三類：Na2SO4 Na2SiO3 Na3PO4 CaSO4 MgSO4，在20MPa時，可以忽略。熱動本121-3 能動B141-213為防止第三類物質的水解，應增大PH值；分配系數一定時，用清潔水清洗蒸汽熱動本121-3 能動B141-214第四節第四節 汽水分離和蒸汽凈化裝置汽水分離和蒸汽凈化裝置一、對汽水分離裝置的要求一、對汽水分離裝置的要求 對汽水系統的要求：蒸汽濕度低、單位蒸汽負荷對汽水系統的要求：蒸汽濕度低、單位蒸汽負荷高、流動阻力大。高、流動阻力大。 設計汽水分離器

7、要考慮的方面：設計汽水分離器要考慮的方面：二、汽水分離裝置二、汽水分離裝置 常用的汽水分離元件：旋風分離器、波形板、均常用的汽水分離元件：旋風分離器、波形板、均汽孔板汽孔板熱動本121-3 能動B141-2151.1.旋風分離器：旋風分離器： 基本工作原理：基本工作原理： 型式：普通型、渦輪式型式：普通型、渦輪式 旋風分離器的連接方式：旋風分離器的連接方式： 單位式、總聯箱式、分聯箱式單位式、總聯箱式、分聯箱式2.2.波形板：波形板： 型式：立式、水平式型式：立式、水平式 基本原理：慣性力、水膜作用?；驹恚簯T性力、水膜作用。3.3.均汽孔板：均汽孔板： 作用：細分離、均勻汽流。作用：細分離

8、、均勻汽流。熱動本121-3 能動B141-216三、蒸汽清洗三、蒸汽清洗1.1.蒸汽清洗的作用：蒸汽清洗的作用：2.2.蒸汽清洗的原理蒸汽清洗的原理: :清洗蒸汽、清洗蒸汽攜帶的水。清洗蒸汽、清洗蒸汽攜帶的水。3.3.亞臨界壓力鍋爐不布置蒸汽清洗裝置的原因：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。避免汽包出口蒸汽帶水量增加。熱動本121-3 能動B141-217第五節 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）熱動本121-3 能動B141-2181 爐水品質 單位質量的爐水中含有的雜質。g kg mg kg/爐水的鹽分來自給水，給水進入鍋爐中，不斷蒸發濃縮，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。 火電廠汽水質量標準規定了爐水品質。熱動本121-3 能動B141-2192 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：除鹽水用揮發性處理3 鍋爐排污與分段蒸發排污定期排污：水冷壁下聯箱連續排污：汽包蒸發面，汽