第十一章 蒸汽净化.ppt

2006.5.8 沈阳工程学院 第十一章 蒸汽净化及水工况 本章主要内容： 11-1 蒸汽污染的危害和对蒸汽品质的要求 11-2 蒸汽污染的原因 11-3 汽包内部装置 11-4 炉水工况 §１１-１ 蒸汽污染的危害和对蒸汽品质的要求 一、对蒸汽要求 温度、压力、蒸汽品质。 蒸汽清洁度:单位质量的蒸汽中含有的杂质。 二、蒸汽污染对电厂热力设备的危害 D=400T/H:每公斤蒸汽含盐分1mg,运行5000h后,其携带出来的盐分2000kg。 盐分在锅炉受热面、管道、阀门及汽轮机沉积，带来影响。 问题:沉积的盐分对锅炉、汽机有何影响？ 三、对蒸汽品质的要求 如表所示。 主要控制含钠、硅量。 问题：如何控制蒸汽中盐分的含量？ §１１-２ 蒸汽污染的原因 蒸汽污染原因: 饱和蒸汽带水（蒸汽的机械携带）、高压蒸汽溶盐（选择性携带） 一、饱和蒸汽带水 1、蒸汽带水的含盐量,取决于携带水分的多少及炉水含盐量的大小。 2、饱和蒸汽带水的原因 1）汽水混合物引入汽包汽空间, 冲击、互相撞击引起大量水滴飞溅; 2）汽水混合物引入汽包水空间,蒸汽泡穿出水面破裂并形成水滴; 3）汽包水面发生剧烈波动,飞溅出许多小水滴。 3、影响饱和蒸汽带水的因素 1）锅炉负荷的影响 D增加→汽水混合物动能增大→细微水滴数量增多→蒸汽空间的汽流速度增大→蒸汽湿度增加→带水增加 蒸汽空间负荷:通过单位蒸汽空间的蒸汽容积流量。 蒸汽面负荷:通过单位蒸蒸发面积的蒸汽容积流量。 锅炉负荷与蒸汽湿度的关系: 锅炉临界负荷 2）蒸汽压力的影响 压力升高→水和蒸汽密度接近。 压力升高→汽水分离困难→蒸汽带水增加→饱和水温度增大→表面张力减小→水易成为细水。 3）蒸汽空间高度的影响 在一定范围内,增加蒸汽空间高度可以减少蒸汽带水。 汽包正常工作水位:汽包中心线下100～200mm。 ★汽包内水位的高低会给锅炉工作带来哪些影响？ 4）炉水含盐量影响 炉水含盐量增加→（湿度增大）→蒸汽含盐量增加 分析:（1）湿度不变, 炉水含盐量增大使蒸汽含盐增加;（2）达到临界炉水含盐量后,湿度增大，蒸汽带水增加。 如图所示。 二、高压蒸汽溶盐 （一）原因及影响因素 高压蒸汽的性质:饱和蒸汽和过热蒸汽都具有溶解盐类的能力, 随着压力的增加,直接溶盐能力增加；对不同盐的溶解度不同（选择性）。 原因:压力增高,蒸汽性质接近水的性质,水能溶解盐类, 蒸汽也能。 溶解系数a:溶解于蒸汽中的盐分含量与此种盐分在炉水中的含量的比值百分数。压力越高，溶解系数越大。 炉水中盐分类: 1、第一类：硅酸类, 最大，11MPa， a=1%;压力超过6MPa就要考虑。 2、第二类：钠盐等,溶解系数比硅酸低，15MPa， a=0.06%,P14MPa时,溶解系数增大;压力超过15MPa后考虑。 3、第三类：硫酸盐、硅酸盐等,属于难溶盐分。20 MPa ， a=0.02%；压力超过20MPa才考虑。 （二）硅酸在蒸汽中的溶解特性 硅酸在蒸汽中的溶解度最大，对汽轮机危害。 问题:为什么炉水必须控制适当的pH值？ （三）硅酸沉积的部位 压力降低，盐分析出，故在汽轮机低压缸析出较多。 三、高压蒸汽含盐量的计算：机械携带与高压溶盐之和。 四、提高蒸汽品质的途径 1、降低饱和蒸汽带水: 1）良好的汽水分离条件; 2）完善的汽水分离装置:（旋风分离器、百叶窗分离器、均汽孔板） 2、减少蒸汽中的溶盐: 1）控制炉水品质; 2）蒸汽清洗。 3、降低炉水含盐量: 1）给水处理; 2）炉水处理。 §１１-３ 汽包内部装置 汽水分离装置；蒸汽装置；加药、排污、紧急放水等设施。 一、汽水分离装置 1、作用:分离蒸汽中的水分,以提高蒸汽品质。 2、原理:重力分离、惯性力分离、离心分离。 3、分离过程: 1）粗分离阶段:消除汽水混合物的动能, 初步分离。湿度=0.5-1% 2) 细分离阶段:进一步分离,湿度=0.05%-0.03%. （一）进口挡板：汽水混合物物进入汽包汽空间时,在管子进口处加装挡板。用来消除汽水混合物的动能,使汽水初步分离。 （二）旋风分离器：分类（内置式旋风分离器、外置式旋风分离器）。 （三）波形板分离器（百叶窗） （四）顶部多孔板（均汽板）：蒸汽出口处；利用节流作用,均匀蒸汽负荷，细分离。 粗分离装置：进口挡板、旋风分离器。 细分离装置：波形板分离器、顶部多孔板。 二、蒸汽清洗装置 作用:降低蒸汽中的溶盐,主要降低硅酸，改善蒸汽品质。 原理：清洁水直接清洗蒸汽；清洁水清洗含盐多的炉水。 装置：起泡穿层清洗装置。 水源：给水。 三、汽包内部装置 汽水分离装置；蒸汽装置；省煤器再循环管、加药管、排污管、紧急放水管等设施。 §１１-４ 炉水工况