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第9章蒸发设备
* 高压和超高压锅炉汽包 第三节 汽包(锅筒) l-汽包 2-内置旋风分离器 3-清洗水配水装置 4-蒸汽清洗装置 5-波形板 6-顶部孔板 * 亚临界自然循环锅炉汽包 l-旋风分离器 2-疏水管 3-顶部孔板 4-波形板分离器 5-给水管 6-排污管 7-事故放水管 8-汽水夹套 9-下降管 10-加药管 不设置蒸汽清洗装置(与分配系数有关) 汽包下部设置汽水混合物夹层 第三节 汽包 * 3. 特点 第三节 汽包 强度计算选择汽包材料和壁厚 安全阀→限制汽包的工作压力 限制汽包上下壁和内外壁温差( ≯40~50℃) 重量和体积大 工作压力高 筒壁温度场不均匀→产生热应力 * 1. 作用 第四节 下降管和联箱 下降管 将汽包中的水送往下联箱 维持正常的水循环 2. 分类 小直径分散下降管 大直径集中下降管 108~159mm 流动阻力大 数量多(40根以上) 325~428mm 流动阻力小 数量少(6根左右) 节省钢材 联箱:工质集中混合(汇集)+均匀分配(分配) * 1. 作用:推动工质的流动 第五节 循环泵 3. 分类 湿式电动机拖动(泵和电机浸入水中) 屏蔽电动机拖动 2. 特点:介质是高温高压水→泵的轴封密封性能 * 1. 蒸汽品质 第六节 蒸汽净化 (1)含义:单位质量蒸汽含有的杂质,μg/kg 盐类:钠盐+SiO2(主要杂质) 气体:O2、N2、CO2、NH3 (少量) (2)杂质类型 盐类 (3)杂质危害 过热器:流动阻力增加,超温 阀门:失灵,漏汽 汽轮机:喷嘴和叶片粗糙 气体 腐蚀 CO2参与沉积 * 1. 蒸汽品质 第六节 蒸汽净化 (4)蒸汽品质要求 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T 12145-2008 蒸汽压力 (MPa) 含盐量(Na+) (μg/kg) 二氧化硅SiO2 (μg/kg) 5.9~15.6 ≤5 ≤20 15.7~18.3 ≤5 ≤20 18.3 ≤3 ≤10 参数:压力↑→比容↓→汽轮机流通截面积↓ 给水质量 凝结水质量 炉水质量 补给水质量 减温水质量 停用或备用机组启动时的水汽质量 * 1. 蒸汽品质 第六节 蒸汽净化 (4)蒸汽品质要求 《火电厂汽水化学导则》DL/T 805.1-2004 蒸汽压力 (MPa) 含盐量(含钠量Na+) (μg/kg) 二氧化硅 SiO2(μg/kg) 凝汽式电厂 热电厂 6 ≯15 ≯20 ≯25 6 ≯10 ≯20 参数:压力↑→比容↓→汽轮机流通截面积↓ * 2. 蒸汽污染的原因 (1)杂质来源 给水含杂质 蒸发 炉水杂质↑ (2)污染原因 机械携带 选择性携带 饱和蒸汽带水 蒸汽溶盐 第六节 蒸汽净化 饱和蒸汽携带含盐浓度较大的炉水水滴 饱和蒸汽具有直接溶解盐的能力 蒸汽对不同盐分的溶解能力不同 汽包炉SiO220μg/L 直流炉SiO215μg/L * (3)污染机理 第六节 蒸汽净化 机械携带 选择性携带 总带盐量 ω:蒸汽比湿度 a:分配系数 K:携带系数 (4)净化措施 汽水分离→降低饱和蒸汽带水(机械携带) 蒸汽清洗→降低蒸汽溶盐(选择性携带) 排污→降低炉水含盐量 水处理→提高给水品质 分配定律:在一定压力和温度下,如果 某物质在两种互不相溶的介质(蒸汽和 炉水)里均能溶解,则这两种介质中的 溶解度之比为常数(分配系数) Sw:炉水含盐量 * 3. 机械携带 (1)原因 第六节 蒸汽净化 汽水混合物 进入汽空间 冲击水面 冲击部件 相互冲击 水滴飞溅 进入汽空间 饱和蒸汽带水 汽水混合物 进入水容积 汽泡穿层 溅出水滴 进入汽空间 汽泡破裂 * 负荷↑→产汽量↑→ 汽水混合物速度↑ →水滴量↑ 汽空间蒸汽速度↑ 锅炉负荷 蒸汽湿度ω 第六节 蒸汽净化 (2)影响因素 n=0.5~1.5 lgω lgD D2 n=3~4 n=7~20 D1 蒸发面负荷:蒸汽上升速度 蒸汽空间负荷:蒸汽停留时间 临界蒸汽热负荷 A=f(P, 分离装置) F:蒸发面面积 V:汽空间容积 * 汽包压力 第六节 蒸汽净化 (2)影响因素 P↑→汽水分离困难↑→带水量↑→蒸汽品质↓ P↑→ 饱和温度↑→水的表面张力↓→水易破碎→带水量↑ P急剧↓→饱和温度↓→水容积产生附加蒸汽↑ 水位↑ 汽量↑ →带水量↑ 蒸汽品质↓ * 炉水含盐量 Sw↑→黏性↑→汽泡在水容积中上升速度↓→水容积中含汽量↑ 蒸汽品质↓←带水量↑←水位↑ 第六节 蒸汽净化 汽包水位↑→蒸汽空间高度↓→带水量↑ 汽包水位↓→水循环安全性↓ 蒸汽空间高度:大于0.6m 正常水位:中心线以下100~200mm 汽包水位 (蒸汽空间高度) (2)影响因素 * 第六节 蒸汽净化 (3)汽水分离 基本思路 消除汽
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