第6章 锅炉水循环及汽水分离 锅炉 教学课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3．下降管的布置 1）为防止上升管进水的不均匀，要求下降管与 下集箱连接时， 应与上升管管排面成90º交角；
第一节 锅炉的水循环
2）为保证水循环的安全，要求下降管总截面积 不小于上升管总截面积的25~35%； 3）下降管带汽防止措施 4）不旨在炉外，包装绝热材料，减少散热损失 4．循环回路的设计原则
• 强制水循环——依靠水泵扬程使工质在受 热面内流动的蒸发系统。
第一节 锅炉的水循环
自然水循环水动力方程式：
下集箱A-A面两边 作用力相等 Pxj Pg (H s H q ) g Pxj Pa Pss Pg Hsg Hqq g Pss Pa
因为： Pxj Pss
整理得： H q g( q ) Pxj Pss
2）上升管热负荷
3）回路的重位高度
4）循环回路的阻力
二、水循环的可靠性指标
1．度循环流速w0——循环回路中水进入上升管时的速
G
w0 3600 f ss
m/s
1m）/s为避免上升管入口段沉积泥渣，w0 不小于0.3
第一节 锅炉的水循环
=20）.2供~1热.5锅m炉/s水冷壁的w0=0.4~2m/s，对流管束w0 2．循环倍率K——由下降管进入上升管的水量质及其影响 3.汽水分离装置
第一节 锅炉的水循环
一、自然水循环的基本概念
• 自然水循环：依靠不受热的下降管和受热 的上升管间工质的密度差作为水循环的动 力。
• 自然水循环的回路： 由锅筒、下降管、下 集箱、上升管、上集箱、引出管组成的密 闭回路。
1）w0不小于0.6~0.8m/s;
2）水平倾角不小于15º
第一节 锅炉的水循环
3．下降管带汽 在循环回路中，由于下降管入口阻力过大，
易造成炉水自汽化或上锅筒水位过低造成下降 管入口形成漩涡卷吸蒸汽等原因是下降管带汽，
四即、：自然循环回，路Px上的j 述合管理水布量置不够，造成事故。
1．循环回路的设计布置 1）每个回路应有自己独立的下降管和汽水引出 管，避免受热不均，提高水循环的可靠性； 2）供热锅炉，P＜0.8MPa，循环回路高度不低 于2~3m；P≥0.8MPa，循环回路高度不低于4~6m；
二、汽水分离装置 1．水下孔板 2．挡板
第三节
3．匀汽孔板 4．集汽管 5．蜗壳式分离器 6．波形板分离器 7．钢丝网分离器
汽水分离装置
the end
^_^
同一时间在上升管中产生的蒸汽量D之比
KG D
含汽率x ——或称汽水混合物的干度，是循环倍率 K的倒数，即
x D 1 GK
第一节 锅炉的水循环
循环倍率物理意义是单位质量的水在此循环 回路中全部变成蒸汽，须经循环流动的次数。循
环倍率 K 越大，干度越小，水循环越安全。 一般自然循环锅炉 K = 50～200。
改善上升管受热均匀性 提高循环回路运动压头 降低上升管、下降管和汽水引出管阻力 防止汽水分层
第二节 蒸汽品质及其影响
一、蒸汽品质 蒸汽品质——蒸汽所含杂质的多少，也即蒸
汽的洁净程度 1．杂质类型
气体杂质：O2、N2、CO2和NH3等 非气体杂质：蒸汽中的含盐（氯化物、硫酸 盐、碳酸盐、硅酸盐、氢氧化物等 ⑴ 蒸汽机械携带炉水——机械携带 ⑵ 蒸汽中溶盐——选择性携带 2．蒸汽含盐的危害性——对电厂设备的危害 传热阻力增加 含盐沉积在热设备上，造成设备堵塞和变形
第二节 蒸汽品质及其影响
3．蒸汽品质的影响因素 给水品质 锅水品质 排污量 锅筒内部装置：汽水分离和蒸汽清洗 相应可知保证蒸汽品质的主要措施。
4．蒸汽质量指标 有过热器的供热锅炉，其饱和蒸汽湿度规定
应不大于1%； 对无过热器的水管锅炉，饱和蒸汽湿度规定
应不大于3%；
第二节 蒸汽品质及其影响
对无过热器的锅壳式锅炉，饱和蒸汽湿度规定应不大 于5%；
3、循环回路的特性曲线 定义：在一定的热负荷下，有效压头Pyx、阻
力ΔPxj和流量（或相应的循环流速）之间的关系。
第一节 锅炉的水循环
四、自然循环的水循环故障
1．停滞与倒流
1）停滞
在循环回路中，个别上升管受热情况非常
不良，因受热微弱而产生的流动压头不足以克
服公共下降管的阻力，以使
的现象。
(自由水面w)0 0
二、蒸汽带水的原因及其影响因素分析
1．原因分析
1）对于锅壳式锅炉
2）对于水管锅炉
2．影响因素
水滴在蒸汽空间中受力分析
重力;
浮力;
提升力.
最小汽流速度：
g( ' ")d
wmin 2
3"
第二节 蒸汽品质及其影响
1）蒸汽空间高度 2）蒸汽负荷 3）蒸汽压力 4）炉水含盐量
第三节 汽水分离装置
一、汽水分离装置设计的原则 1.应尽量避免,锅筒的蒸发面和汽空间负荷增高, 使蒸汽均匀穿出水面和引出管。 2.应有效的削弱进入锅筒的汽水混合物的动能， 缓和它对水面的冲击。 3.使汽水混合物有急转多折的流动路线，以充分 利用离心和惯性力的分离作用，此外应注意及时 把分离下来的水导走，一面再次被蒸汽懈怠。 4.创造大量的水膜表面积，以粘附更多的水滴。
第一节 锅炉的水循环
1．运动压头——由下降管和上升管中工质密度差引
起的压头差 Syd Hq g( q )
2 ．有效压头——用于克服下降管阻力 Pxj
的
压头
S yx H q g( q ) Pss S yd Pss Pxj
3．影响回路水循环特性的因素 1）锅炉工作压力
第一节 锅炉的水循环
2）倒流
在循环回路中，个别上升管受热极差而完 全没有蒸汽产生，在临近上升管向上流动的作 用下，受热极差的上升管工质会被“倒抽”形 成倒流现象。
第一节 锅炉的水循环
采取措施： 1）加大下降管截面积及引出管截面积，以减
少循环回路阻力 2）减少或避免并联的各上升管受热的不均匀
性 2．汽水分层
在循环回路中，水平或微倾斜上升管段， 由于水、汽密度的不同，当流动工况差时（流 速低时），会出现汽水分层现象。 采取措施：
第一节 锅炉的水循环
2．上升管的布置 1）上升管和汽水引出管接入上锅筒时，尽可能 接入锅筒水面以下，避免上升管出现自由水面， 并用隔板将其出口与下降管入口隔开。 2）汽水引出管总截面积应是上升管截面积的 35%左右，以免流动阻力过大。 3）上升管尽可能不要水平布置，若水平布置，
必于1须5保º。证w0不小于0.6~0.8m/s，水平倾角不小
第一节 锅炉的水循环
2）为保证水循环的安全，要求下降管总截面积 不小于上升管总截面积的25~35%； 3）下降管带汽防止措施 4）不旨在炉外，包装绝热材料，减少散热损失 4．循环回路的设计原则
• 强制水循环——依靠水泵扬程使工质在受 热面内流动的蒸发系统。
第一节 锅炉的水循环
自然水循环水动力方程式：
下集箱A-A面两边 作用力相等 Pxj Pg (H s H q ) g Pxj Pa Pss Pg Hsg Hqq g Pss Pa
因为： Pxj Pss
整理得： H q g( q ) Pxj Pss
2）上升管热负荷
3）回路的重位高度
4）循环回路的阻力
二、水循环的可靠性指标
1．度循环流速w0——循环回路中水进入上升管时的速
G
w0 3600 f ss
m/s
1m）/s为避免上升管入口段沉积泥渣，w0 不小于0.3
第一节 锅炉的水循环
=20）.2供~1热.5锅m炉/s水冷壁的w0=0.4~2m/s，对流管束w0 2．循环倍率K——由下降管进入上升管的水量质及其影响 3.汽水分离装置
第一节 锅炉的水循环
一、自然水循环的基本概念
• 自然水循环：依靠不受热的下降管和受热 的上升管间工质的密度差作为水循环的动 力。
• 自然水循环的回路： 由锅筒、下降管、下 集箱、上升管、上集箱、引出管组成的密 闭回路。
1）w0不小于0.6~0.8m/s;
2）水平倾角不小于15º
第一节 锅炉的水循环
3．下降管带汽 在循环回路中，由于下降管入口阻力过大，
易造成炉水自汽化或上锅筒水位过低造成下降 管入口形成漩涡卷吸蒸汽等原因是下降管带汽，
四即、：自然循环回，路Px上的j 述合管理水布量置不够，造成事故。
1．循环回路的设计布置 1）每个回路应有自己独立的下降管和汽水引出 管，避免受热不均，提高水循环的可靠性； 2）供热锅炉，P＜0.8MPa，循环回路高度不低 于2~3m；P≥0.8MPa，循环回路高度不低于4~6m；
二、汽水分离装置 1．水下孔板 2．挡板
第三节
3．匀汽孔板 4．集汽管 5．蜗壳式分离器 6．波形板分离器 7．钢丝网分离器
汽水分离装置
the end
^_^
同一时间在上升管中产生的蒸汽量D之比
KG D
含汽率x ——或称汽水混合物的干度，是循环倍率 K的倒数，即
x D 1 GK
第一节 锅炉的水循环
循环倍率物理意义是单位质量的水在此循环 回路中全部变成蒸汽，须经循环流动的次数。循
环倍率 K 越大，干度越小，水循环越安全。 一般自然循环锅炉 K = 50～200。
改善上升管受热均匀性 提高循环回路运动压头 降低上升管、下降管和汽水引出管阻力 防止汽水分层
第二节 蒸汽品质及其影响
一、蒸汽品质 蒸汽品质——蒸汽所含杂质的多少，也即蒸
汽的洁净程度 1．杂质类型
气体杂质：O2、N2、CO2和NH3等 非气体杂质：蒸汽中的含盐（氯化物、硫酸 盐、碳酸盐、硅酸盐、氢氧化物等 ⑴ 蒸汽机械携带炉水——机械携带 ⑵ 蒸汽中溶盐——选择性携带 2．蒸汽含盐的危害性——对电厂设备的危害 传热阻力增加 含盐沉积在热设备上，造成设备堵塞和变形
第二节 蒸汽品质及其影响
3．蒸汽品质的影响因素 给水品质 锅水品质 排污量 锅筒内部装置：汽水分离和蒸汽清洗 相应可知保证蒸汽品质的主要措施。
4．蒸汽质量指标 有过热器的供热锅炉，其饱和蒸汽湿度规定
应不大于1%； 对无过热器的水管锅炉，饱和蒸汽湿度规定
应不大于3%；
第二节 蒸汽品质及其影响
对无过热器的锅壳式锅炉，饱和蒸汽湿度规定应不大 于5%；
3、循环回路的特性曲线 定义：在一定的热负荷下，有效压头Pyx、阻
力ΔPxj和流量（或相应的循环流速）之间的关系。
第一节 锅炉的水循环
四、自然循环的水循环故障
1．停滞与倒流
1）停滞
在循环回路中，个别上升管受热情况非常
不良，因受热微弱而产生的流动压头不足以克
服公共下降管的阻力，以使
的现象。
(自由水面w)0 0
二、蒸汽带水的原因及其影响因素分析
1．原因分析
1）对于锅壳式锅炉
2）对于水管锅炉
2．影响因素
水滴在蒸汽空间中受力分析
重力;
浮力;
提升力.
最小汽流速度：
g( ' ")d
wmin 2
3"
第二节 蒸汽品质及其影响
1）蒸汽空间高度 2）蒸汽负荷 3）蒸汽压力 4）炉水含盐量
第三节 汽水分离装置
一、汽水分离装置设计的原则 1.应尽量避免,锅筒的蒸发面和汽空间负荷增高, 使蒸汽均匀穿出水面和引出管。 2.应有效的削弱进入锅筒的汽水混合物的动能， 缓和它对水面的冲击。 3.使汽水混合物有急转多折的流动路线，以充分 利用离心和惯性力的分离作用，此外应注意及时 把分离下来的水导走，一面再次被蒸汽懈怠。 4.创造大量的水膜表面积，以粘附更多的水滴。
第一节 锅炉的水循环
1．运动压头——由下降管和上升管中工质密度差引
起的压头差 Syd Hq g( q )
2 ．有效压头——用于克服下降管阻力 Pxj
的
压头
S yx H q g( q ) Pss S yd Pss Pxj
3．影响回路水循环特性的因素 1）锅炉工作压力
第一节 锅炉的水循环
2）倒流
在循环回路中，个别上升管受热极差而完 全没有蒸汽产生，在临近上升管向上流动的作 用下，受热极差的上升管工质会被“倒抽”形 成倒流现象。
第一节 锅炉的水循环
采取措施： 1）加大下降管截面积及引出管截面积，以减
少循环回路阻力 2）减少或避免并联的各上升管受热的不均匀
性 2．汽水分层
在循环回路中，水平或微倾斜上升管段， 由于水、汽密度的不同，当流动工况差时（流 速低时），会出现汽水分层现象。 采取措施：
第一节 锅炉的水循环
2．上升管的布置 1）上升管和汽水引出管接入上锅筒时，尽可能 接入锅筒水面以下，避免上升管出现自由水面， 并用隔板将其出口与下降管入口隔开。 2）汽水引出管总截面积应是上升管截面积的 35%左右，以免流动阻力过大。 3）上升管尽可能不要水平布置，若水平布置，
必于1须5保º。证w0不小于0.6~0.8m/s，水平倾角不小