锅炉蒸汽品质及其污染防治

1、锅炉蒸汽品质及其污染防治 蒸汽的品质与污染 给水净化 蒸汽的净化 亚临界参数锅炉汽包与内部装置2 蒸汽的品质是指蒸汽中钠盐、硅酸、CO2、和NH3等杂质含量 过热器 杂质沉积在管子内壁形成盐垢，使蒸汽流通截面变小，流阻增加；传热减弱,管壁温度升高 蒸汽管道阀门 可能引起阀门动作失灵、漏汽蒸汽的品质与污染蒸汽品质及其对锅炉、汽轮机工作的影响 汽轮机通流部分 改变叶片型线，减少蒸汽流通面积，增加阻力，出力及效率降低；严重时，可造成调速机构卡涩、轴向力增大，破坏转子止推轴承；叶片结盐垢严重，还可能影响转子的平衡而造成重大事故蒸汽的品质与污染蒸汽品质及其对锅炉、汽轮机工作的影响蒸汽的品质与污染蒸汽品质

2、标准5机械携带 饱和蒸汽携带含盐浓度较大的锅水水滴 机械携带量的多少取决于蒸汽的带水量及锅水含盐浓度。前者以蒸汽湿度表示，即蒸汽含水量占湿蒸汽重量的百分比蒸汽的品质与污染饱和蒸汽的机械携带 蒸汽污染的关键环节是给水污染。直流锅炉直接导致蒸汽污染，锅筒锅炉将使锅水污染。锅水污染主要通过机械性携带和溶解性携带。6 由于机械携带，蒸汽的含盐量 式中 为锅水含盐量，mgkg 影响蒸汽带水的主要因素为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽水分离装置型式。 蒸汽的品质与污染饱和蒸汽的机械携带 溶解性携带 饱和蒸汽具有直接溶解盐分的能力，即蒸汽溶盐，蒸汽对不同盐分的溶解能力不同，蒸汽的溶盐

3、具有选择性 蒸汽对某种物质的溶解量用分配系数a来表示，分配系数a是指某物质溶解于蒸汽的量（mgkg）与该物质溶解于锅水中的量（mgkg）之比，即蒸汽的品质与污染蒸汽的溶解（选择）性携带 蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大 蒸汽对不同盐类的溶解有选择性，硅酸（SiO2、H2SiO3等）分配系数最大；硅酸盐等分配系数最小蒸汽的品质与污染蒸汽的溶解性携带 对高压和超高压以上的锅炉，蒸汽污染是由蒸汽带水和溶盐两种原因引起的，即蒸汽既携带锅水又溶解盐类，此时，蒸汽中所含某物质的总量为 式中 k为蒸汽的携带系数，k =a，。 蒸汽的品质与污染大容量锅炉蒸汽的污染 要保证给水品质，主要方法就是对补给水和凝结水进

4、行净化处理。亚临界压力以下锅炉，主要是前者，亚临界及超临界锅炉，二者都需要。给水净化给水品质要求给水净化给水品质要求 锅炉补给水的预处理：除去悬浮物和胶体物质 混凝：加入混凝剂，使小颗粒变为大颗粒沉淀； 沉淀软化：加热或加化学药品（火电厂），使钙镁离子变为难溶化合物而沉淀析出，以降低硬度； 过滤：让经过混凝处理的水通过由不同滤料组成的过滤层，除去残留的细小悬浮颗粒。给水净化补给水处理 离子交换处理：除去水中离子态的杂质 方法：使用离子交换剂，在离子交换器中进行，离子交换剂可将本身所具有的某种离子与水中同符号的离子相互交换，从而去除该离子。 离子交换剂：离子交换树脂，分为阳离子型和阴离子型。 离

5、子交换器：固定床和连续床。 高压及以下锅炉采用钠离子软化，除碱采用氢、钠离子；高压以上采用H型阳离子交换剂和OH型阴离子交换剂。给水净化补给水处理 凝结水处理的作用 降低含盐量和铜铁等金属腐蚀产物的含量，提高水质； 当凝汽器轻微泄露时，保证机组正常运行，减少停机次数。泄漏较大时可保证机组安全停机； 缩短机组启停时的冲洗时间，既节约冲洗用水，又增加发电时间。给水净化凝结水处理 凝结水处理系统的类型：有前置过滤器的系统与不设置过滤器的系统。 前置式除盐系统 凝结水处理装置一般处于凝结水泵和低压加热器之间。凝结水泵运行压力较低（1-1.3MPa），称为低压凝结水处理系统，如图。给水净化凝结水处理16

6、 凝结水泵运行压力提高到大约4MPa，称为中压凝结水处理系统，如图。给水净化凝结水处理17 重力分离 利用水和汽的密度差 惯性力分离 改变汽水方向 离心力分离 使汽水混合物产生旋转 水膜分离 使蒸汽中的水滴黏附于金属壁面或金属网格上形成水膜留下蒸汽的净化汽水分离原理 通常是各种分离原理的综合作用 百叶窗分离器由很多平行波纹板组成，可水平或立式布置。蒸汽的净化汽水分离装置 汽水分离装置包括挡板、孔板（有水下孔板和均汽孔板）、百叶窗分离器（波形板分离器）、旋风分离器 19 立置非导流式旋风分离器 汽水混合物以一定的速度沿切线方向进入筒体，产生旋转，水滴由于离心力作用被抛向筒壁，并沿筒壁流下，蒸汽则

7、由中心上升 溢流环 装在圆筒顶部，以防贴筒水膜被上升汽流撕破重新使蒸汽带水蒸汽的净化立置非导流式旋风分离器 圆形底板 位于筒底中心，底板周围的环形通道内装有倾斜导叶，使水稳定地流入汽包水容积中，以防止水向下排出时将蒸汽带出 波形板顶帽 装在分离器的顶部，再次使汽水分离蒸汽的净化立置非导流式旋风分离器 与立置非导流式旋风分离器的主要不同之处：在筒体内部汽水混合物入口引管的上半部加装导流板，形成导流式筒体。在筒体直径相同的情况下，允许负荷可提高20左右，阻力基本相当 广泛应用于超高参数锅炉蒸汽的净化立置导流式旋风分离器 涡轮式分离器 汽水混合物由分离器底部轴向进入，固定式导向叶片产生的离心力使工质

8、产生强烈旋转而分离，水被抛到内筒壁向上运动，通过集汽短管与内筒之间的环形截面流入疏水夹层，然后折向下流，进入汽包水容积；蒸汽则由筒体的中心部分上升经波形板分离器进入汽包蒸汽空间 1-梯形顶帽；2-波形板；3-集汽短管；4-钩头；5-固定式导向叶片；6-芯子；7-外筒；8-内筒；9-疏水夹层；10-支撑螺栓 蒸汽的净化涡轮式旋风分离器1-梯形顶帽；2-百叶窗板；3-集汽短管；4-钩头；5-固定式导向叶片；6-芯子；7-外筒；8-内筒；9-疏水夹层；10-支撑螺栓 涡轮式分离器分离效高，体积小；但阻力较大，常用于强制循环锅炉蒸汽的净化涡轮式旋风分离器 蒸汽清洗 使蒸汽通过洁净的清洗水（一般为给水）

9、，利用清洗水与锅水含盐浓度差来降低蒸汽溶解携带的盐分 蒸汽清洗 主要用于减少溶解性携带，也可减少蒸汽机械携带的盐分，因为经清洗的蒸汽带出的水为含盐浓度较低的清洁水，而不是锅水 蒸汽的净化蒸汽清洗 大机组汽包的相对长度减少，加装清洗装置有困难；亚临界压力下，由于蒸汽溶解硅酸的分配系数随之增大，清洗装置效率明显下降 亚临界压力汽包炉，主要靠改善给水条件来保证蒸汽品质，可不采用蒸汽清洗装置 蒸汽的净化蒸汽清洗 连续排污（表面排污） 连续不断地从汽包中排出因水蒸发含盐量不断增大的部分锅水，代之以比较纯净的给水，以获得符合品质要求（含盐量和碱度保持在规定值内）的蒸汽 连续排污应从锅水含盐量最大的部位（通

10、常是汽包水容积靠近蒸发面处）引出 蒸汽的净化排 污 定期排污（间断或底部排污） 用以排除水中的沉渣、铁锈，以防这些杂质在水冷壁管中结垢和堵塞 定期排污应从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最多的地方（如水冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，间断进行蒸汽的净化排 污 排污率 P 28 汽包采用上、下不等壁厚结构，汽包内壁设置弧形衬套5，由沿汽包长度延伸的挡板构成。汽水混合物由上部进入汽包，沿弧形衬套向下流动，均匀加热汽包壁，可减少汽包上下壁温差及相应的热应力亚临界参数锅炉汽包与内部装置SG1025.7t/h亚临界参数锅炉汽包 下降管管座9位于汽包底部，保证下降管入口上部有最大的水层高度，以防下降

11、管进口处工质汽化；下降管入口处装有十字架8，以消除大直径下降管进口产生漏斗形水面，防止蒸汽进入下降管，保证锅炉水循环的安全 亚临界参数锅炉汽包与内部装置SG1025.7t/h亚临界参数锅炉汽包 汽包筒体上部有饱和蒸汽引出管管座1，汽水混合物引入管管座2；汽包筒体下部有给水管管座10，连续排污管管座12亚临界参数锅炉汽包与内部装置SG1025.7t/h亚临界参数锅炉汽包 涡轮式旋风分离器6沿汽包长度方向分两排对称布置，对汽水混合物进行第一次粗分离 立式波形板（又称顶帽）布置在分离器的顶部，进行第二次分离亚临界参数锅炉汽包与内部装置SG1025.7t/h亚临界参数锅炉内部装置 波形板干燥器3 在汽包顶部沿长度方向分前后两组（每组两排，对称布置）呈鸟翼状倾斜的立式“V”形， 进行第三次分离 汽水混合物经三次分离，水经疏水管4引至