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第五章 锅炉水处理 第一节 锅炉及其水汽质量标准 第二节 锅炉水处理 第三节 锅炉的腐蚀与防护 第四节 锅炉的化学清洗 第一节 锅炉及其水汽质量标准 一、锅炉的基本组成及其工作过程 二、锅炉水汽质量标准 三、低压锅炉水质标准 四、中、高压锅炉的水汽质量标准 一、 锅炉的基本组成及其工作过程 锅炉是一种产生蒸汽的换热设备。 锅炉的中心任务：安全可靠、经济有效地把燃料中的化学能转换为蒸汽的热能。 锅炉的分类： 按用途：工业锅炉、船舶锅炉、电站锅炉等； 按蒸汽压力：低压、中压、高压、亚临界压力、超临界压力锅炉； 按燃料：燃煤、燃油、燃气锅炉； 按燃烧方式：火床炉、煤粉炉、沸腾炉等； 按水汽流动情况：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。 1.锅炉的基本组成 一般分两部分： 锅炉本体：保证燃料（煤、气、油）充分燃烧，同时产生合格的蒸汽。 辅助装置：保证连续可靠地供给锅炉合格的燃料、空气和水，并将燃料燃烧后所产生的灰渣和烟气排出。 （1）锅炉的水汽系统 A.水冷壁: 炉膛四周,管径φ=50～80mm---吸收炉膛中高温烟气辐射传来的热量,保护炉墙. B.锅筒: 长圆筒形,管径φ=50～80mm,下降管、水冷壁管胀接在锅筒下半部。过热器管胀接在上半部。蒸汽和水在锅筒中分离。 C.过热器: φ=50～80mm蛇形管组成,加热蒸汽为过饱和蒸汽,以减少供热管内的冷凝损失或提高电站的效率. D.省煤器: 平行的蛇形管组成,φ=50～80mm，加热给水以提高温度，也提高效率。 （2）锅炉的燃烧系统 A.炉膛: 燃料与可燃气体燃烧的空间，又称燃烧室。炉膛或烟道用炉墙密封，以隔绝火焰和烟气与外界大气，起保温作用。 B.燃烧器: 保证燃料进入炉膛后能迅速着火和完全燃烧,并使火焰很好地充满整个炉膛容积. C.空气预热器: 在锅炉出口，对空气进行预热，既利用了排出烟气的热量，又可改善燃烧。 （3）锅炉的辅助组成 磨煤装置：将原煤磨制成合格的煤粉，并用热风将煤粉经一次风管送至燃烧器供炉膛燃烧。 送风装置：将冷空气送至预热器加热，供给燃料燃烧和输送煤粉所用的空气。 引风装置：将炉子中排出的烟气排到大气中去。 给水装置：包括给水泵、给水管道及水处理设备。 燃料供应装置：将燃料由储煤场送到锅炉房，包括装卸和运输机械等。 除灰装置：从锅炉中除去灰渣并送出电厂。 除尘装置：除去锅炉烟气中的飞灰，改善环境卫生。布置在锅炉与引风机之间，有布袋式、机械式、水膜式及电除尘器。 自动控制与仪表：包括热工仪表及自动控制设备。 2 锅炉的工作过程 包括三个同时进行的过程： A.燃料的燃烧过程 B.烟气向水、汽的传热过程 C.水的汽化过程 A.燃料的燃烧过程 煤粉在高温下释放出挥发分，挥发分燃烧完后，焦炭才开始点燃。焦炭和氧接触后首先在表面气化产生CO和CO2， CO2和介质中的水汽使焦炭气化，从而使固体焦炭转变为气体状态加速燃烧过程。燃烧反应由缓慢的表面反应转变为迅速的空间反应。 燃烧反应主要是反应物和中间活性物起反应。 燃料完全燃烧的三个条件:温度、空气、混合和时间。 B.烟气向水、汽的传热过程 生成的高温火焰和烟气通过辐射传递热量给四周的水冷壁，水冷壁以对流的方式将热量传给管内的水。烟气还流经过热器、再热器、省煤器及空气预热器等，温度逐渐降低。 水冷壁管内水温上升，逐渐吸热、汽化，产生水蒸气，经汽水分离器后进入过热器。 C.水的汽化过程 给水经水泵、除氧、加热后进入省煤器。在省煤器中被加热进入汽锅。水沿下降管、下联箱进入水冷壁吸热汽化形成汽水混合物进入汽锅。蒸汽经分离器进入过热器加热。 3 锅炉的水循环 在自然循环锅炉的蒸发部分中，工质的流动是借于自然推力—水和汽水混合物的密度差。 水循环系统的要求： 选用合适的水冷壁和下降管 合理布置水冷壁 下降管布置在炉壁外完全不受热 4 锅炉的基本参数 锅炉的作用是产生一定数量和参数的蒸汽，在锅炉的规范中，以单位时间内产生的蒸汽量和所产生的蒸汽的参数来表示锅炉的基本参数。 蒸发量（(t/h):每小时所产生蒸汽的吨数。 额定蒸发量：在规定的出口压力、温度和保证效率下长时期内能维持正常工作的最大蒸发量，也称最大长期蒸发量； 经济蒸发量：锅炉机组具有最高效率时的蒸发量，一般为额定蒸发量的75～80%。 蒸汽锅炉容量D：每小时所产生的额定蒸汽量，t/h。 采暖锅炉容量Q：每小时产生的额定产热量，MW。 蒸汽的参数：