船舶辅锅炉.ppt

船舶辅锅炉的汽水系统 一、炉水的自然循环 1、自然循环的基本原理 循环回路组成：汽包、水筒（联箱）、下降管、上升管（蒸发受热面） 动作原理： 循环动力△P：下降管与上升管的水和汽水混合物压力之差。 △P H（ρw－ρs）g Pa 2、上升管的流动状况和限制壁温过高的条件 水管外壁温度与管内工质温度之差主要取决于管内壁对流换热系数α2及单位受热面热负荷q 上升管的流动状况 Ⅰ：入口→开始沸点 壁温tb渐↑，α2主要取决于水的流速 Ⅱ：管内水平均温度＜沸点，近壁处水温已达沸点开始产生汽泡。 tb继续↑，α2因有汽泡产生而↑ Ⅲ：泡状流动 管内水流全面达到沸点并保持不变， tb高于沸点并大致稳定 Ⅳ：弹状流动 管内壁受周期性加热和冷却，管壁易产生热疲劳应力 Ⅴ：环状流动 α2取决于环状水层中汽泡扰动程度 Ⅵ：弥散六或雾状流动（x≥0.5时） 局部壁面被撕去水膜，形成汽膜，放热恶化。薄水膜也可能被烧干，水中盐分积存造成壁温急剧上升 Ⅵ结束后，x 1，属过热段 Ⅰ：α2≈5000W/m2·k，管内壁温升100OC左右 Ⅱ~Ⅴ：沫态沸腾，α2≈18000 W/m2·k，管内壁温升33OC左右 Ⅵ：α2≈1500W/m2·k，管内壁温升396OC左右，不允许出现 防止受热面烧坏的措施： 防止受热面热负荷过大、结垢严重及失水 保证水循环良好。即上升管有足够的循环倍率K——入口处进水流量G与出口处蒸汽流量D之比 K G/D＞4（x＜0.25） 3、保证自然水循环良好的措施 （1）尽量减少或避免下降管带汽 ①下降管不受热或水受热相对较少（管径粗，烟气温度较低处） ②上升管供水充足（水冷壁配单独的联箱和下降管） ③下降管处水位高度＞150~200mm（＞4倍管内径） ④避免进口阻力太大（入口水速＜3m/s） ⑤防止下降管与上升管串汽（两者间距＞250mm，或设隔板） ⑥给水管在下降管附近，使进水过冷度较大 （2）避免上升管受热不均现象严重 ①燃油雾化燃烧良好，防止局部过热 ②若受热面结存灰渣严重，要及时除灰 ③设多个燃烧器时，按顺序增减使用 （3）避免上升管流动阻力过大 ①上升管径不宜太小 ②上升管高度差H既定时管长尽量短 ③避免结垢严重 （4）避免锅炉负荷突然增减 （5）运行中不宜进行下排污 二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备 蒸汽带水的危害：蒸汽品质下降 ①水中盐分加快汽水管路及设备的腐蚀 ②带水过多引起水击（蒸汽辅机） ③有过热器时盐分沉积在过热器内壁上使其烧坏 1、影响蒸汽带水的因素 （1）分离高度H（蒸发平面到集汽设备之间的距离） H↑→重力分离作用↑（＞0.5~0.6m效果不明显） （2）锅炉负荷（用汽量） 负荷↑→H↓，炉水飞溅↑，蒸汽流速↑→蒸汽带水量↑ （3）炉水含盐量 达临界含盐量→汽水共腾→蒸汽品质恶化 2、汽水分离设备 （1）水下孔板 原理：降低汽水混合物的动能，使蒸汽均匀从小孔中穿出。流速3~4m/s 位置：最低水位下100~150mm左右，孔板距下降管进口＞300~500mm （2）集汽管 布置：沿汽包纵向布置，尽可能使H↑ 原理：惯性分离 （3）集汽板 位置： 原理：惯性分离 3、防止蒸汽品质恶化的措施 （1）防止水位过高，尤其不宜高负荷高水位运行 （2）严格控制水质，避免含盐量高引起汽水共腾 （3）供汽量不宜增加过快 一、锅炉的蒸汽、给水、凝水和排污系统 1.蒸汽系统 Steam System 2.凝水系统 Condensate System 任务：回收蒸汽凝水；防止混入水中的油污进入锅炉 工作过程： 锅炉中有油的危害：妨碍传热，使受热面变形或爆裂 预防措施：加热油舱（柜）的凝水→观察柜→无油→热水井；有油→舱底 3.给水系统 Feed Water System 任务：向锅炉提供足够数量和品质符合要求的给水 工作过程：热水井→给水泵→截止阀→止回阀→截止阀→锅炉 截止阀：锅炉与止回阀之间，必要时将锅炉隔断 该阀必须反装 注意：关闭更换阀杆填料时炉水不溢出；禁用此阀调节给水流量 截止止回阀：作用----防止炉水倒流、同时向两台锅炉并联供水时调节给水量的分配 内给水管：锅炉水面以下，下半圆开有很多小孔的水平管 作用：补水均匀分布，避免产生较大热应力 锅炉给水泵：两台以上（互为备用） 蒸发量小，电动旋涡泵，间断供水 蒸发量大，多级离心泵，连续供水 两级离心泵、多级离心泵 热水井 用途：过滤水中固体杂质和油污；加补充水；投放炉水处理剂；缓冲器 结构：三道吸附过滤设备 若蒸汽仅供加热，可取消过滤吸附材料，但仍分隔为多部分 4.排污系统 Blow Down 任务： 下排污：排除炉底泥渣及投放除垢药物后产生的沉淀物 上排污：降低炉水碱度及含盐量；消除漂浮在水面上的过多的油污、泡沫和悬浮物 上排污：