第七章 锅炉水循环和汽水分离
锅炉水循环
锅炉水循环锅炉水循环是指在蒸汽锅炉系统中的一种重要循环过程，它负责将水从锅炉中循环至加热区域，并将加热后的水转化为蒸汽，以供系统使用。
锅炉水循环是蒸汽锅炉正常运行的关键环节，其稳定性和效率直接影响整个系统的性能。
锅炉水循环的基本原理在蒸汽锅炉中，水循环过程主要包括给水加热、蒸发和汽水分离等步骤。
首先，给水经过加热器升温后进入锅炉，在加热的作用下渐渐转化为饱和水蒸汽。
随后，经过炉管蒸发过程，水蒸汽被加热转化为干饱和蒸汽，从而达到系统需要的温度和压力。
锅炉水循环是通过循环泵来实现的，它提供了必要的动力将水从锅炉中循环至加热区域。
在水循环的过程中，不同级别的泵负责不同的任务，包括给水泵、循环泵等，它们协同工作，确保水的顺畅流动和稳定循环。
锅炉水循环的分类根据不同的工作特点和结构形式，锅炉水循环可以分为自然循环和强制循环两种类型。
自然循环自然循环是利用水的密度和温度差异产生的循环动力进行水循环的一种方式。
在自然循环锅炉中，无需外部循环泵，水在锅炉内部自然上升、冷却、下降循环。
这种方式适用于小型、低压、低功率的蒸汽锅炉系统，具有结构简单、操作方便等优点。
强制循环强制循环是通过外部的循环泵提供动力，强制将水循环至加热区域的一种方式。
强制循环适用于大型、高效率的蒸汽锅炉系统，能够确保水的快速流动和加热效率。
这种方式通常用于高压、大功率、高速蒸汽锅炉系统中。
锅炉水循环的优化及注意事项为了提高锅炉水循环的效率和稳定性，需要注意以下几点优化和注意事项：•保持水质清洁：定期对锅炉水进行化学处理，防止水垢和腐蚀的产生，提高热传递效率。
•定期检查泵和管道：确保泵和管道的运行良好，无堵塞和漏水等现象，避免水循环不畅造成事故。
•调节水循环速度：根据锅炉运行情况和负荷变化，合理调节水循环速度，保持系统平衡。
•考虑节能问题：优化锅炉水循环系统，减少能耗和资源浪费，提高系统运行效率。
综上所述，锅炉水循环是蒸汽锅炉系统中不可或缺的重要环节，其稳定性和效率直接关系到整个系统的正常运行。
工业锅炉的汽水系统
工业锅炉的汽水系统
工业锅炉的汽水系统是指锅炉在生产过程中所使用的水汽循环系统。
这一系统由水供给、水循环、汽水分离、水处理等部分组成，旨在保证锅炉安全可靠地运行，提高热能利用效率。
首先，水供给部分负责将水输送至锅炉内，以满足锅炉蒸汽生产的需要。
水进入锅炉后，经过加热转化为汽，被用于工业生产中的各项工艺。
其次，水循环部分通过设备和管路将水和汽进行循环，保持锅炉内部温度均匀，确保热量传递效果。
水循环系统的设计和运行直接影响锅炉的安全性和稳定性。
在汽水分离部分，锅炉内的汽水混合物会通过设备进行分离，使得水重新进入水循环系统，而汽则被输送至生产工艺中去完成加热和制热的任务。
最后，水处理部分采用各种化学方法或物理手段来处理水质，防止锅炉管路受到腐蚀和结垢，延长锅炉的使用寿命。
总的来说，工业锅炉的汽水系统是锅炉运行的重要组成部分，如果这一系统能够高效、稳定地运行，将有助于提高工业生产的效率和安全性。
因此，对汽水系统的设计、运行和维护都需要高度重视。
锅炉的汽、水系统与汽水共腾
锅炉的汽、水系统与汽水共腾锅炉的汽、水系统与"汽水共腾"一、船舶辅锅炉的汽、水系统1.水管锅炉的水循环.；循环方式有两种，一是利用泵使汽水混合物经受热面的强制循环，二是利用水与汽水混合物的密度差使汽水混合物经蒸发受热面流动，叫自然循环.目前大多数船用锅炉采用自然循环。
自然循环的优点是设备简单，无需专门的循环泵.1.1.自燃循环的基本原理水管锅炉的自然循环回路由汽包、水筒(或联箱)、下降管及上升管(蒸发受热面)组成，受热面上进行着水变为汽水混合物的沸腾过程，锅炉安全工作，上升管的流动状况和限制壁温过高的条件在蒸发作的重要条件之一是蒸发受热面的管壁温度不超过其金属的许用温度。
根据传热学，水管锅炉蒸发受热面外壁温度与管内工质温度、管内壁对流放热系数a，管内水垢和管壁金属的导热热阻及单位受热面热负荷q有关。
目前船用锅炉工作压力最高约为6MPa，管内工质的温度(该压力下水的饱和温度)不超过276℃.水垢热阻与水质情况有关。
目前炉水处理良好巳能作到基本上无垢运行，而金属的热阻较小；因此管子外壁温度与管内工质温度差主要取决于a及1.2保证自燃水循环良好的措施为了防止蒸发受热面过热烧坏，除了防止受热面热负荷过大和结垢严重外，主要是保证水循环良好，即保证所有的上升管有足够的循环流速Wo(以上升管人口处计)和进水流量为了保证良好的水循环，在设计和管理上应注童以下几个方面；(1)尽量减少或避免下降管带汽(2)避免上升管受热不均现象加重-(3)避免上升管流动阻力过大(4)尽量避免用汽量突然增大或减小，引起工作汽压急剧降低或升高.(5)运行中不宜在下锅筒进行下排污，这会破坏水循环。
2.影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备；若饱和蒸汽用于驱动蒸汽辅机，带水过多也会引起这些机械的水击；由汽包引出的饱和蒸汽带水过多，就会使蒸汽品质下降，蒸汽携水所带有的盐分可能加快汽、水管路和设备的腐蚀；在过热器中被加热蒸发，溶解在水中的盐分就沉积在过热对于装有过热器的锅炉，如蒸汽带水进入过热器，则水器的内壁上，使过热器管子烧坏。
锅炉汽水循环工作流程
锅炉汽水循环工作流程如下：
1.给水由给水泵升压后，先送到省煤器预热。
在省煤器中，水自
下而上流动，被从上而下流动的烟气加热。
2.受热后进入汽包，然后汽包里的水沿着下降管下降至水冷壁的
下联箱，再进入水冷壁管中。
3.饱和水在水冷壁中吸收辐射热量，部分变为水蒸气，汽水混合
物上升进入汽包。
4.汽包内装有汽水分离器，在汽包内部将汽水混合物中的汽水分
离，水留在下部的水空间中连通不断送入汽包的给水一起又下
降，然后在水冷壁内吸热而上升，周而复始，形成水循环。
5.从汽包分离出来的蒸汽，从汽包顶部引出，经过一系列过热器，
加热到额定温度后送至汽轮机中做功。
第七章 锅炉水循环和汽水分离
危害
当这一管段受热时，会引起上下温差应力以及汽水界 面的交变应力；在上部会结盐垢使壁温升高甚至过热
预防措施
• 一般情况下，随着蒸汽压力的增加，发生汽水分层的可 能性增加。因此要保证循环流速不低于0.6～0.8m/s、 倾角不小于15度、尽量避免流动死角等。
3.下降管带汽
• 正常情况下，下降管入口水流纯粹靠静压进入， 不会汽化；但是如果入口处阻力过高，将产生压 降，则锅筒内的饱和水在进入下降管的时候因压 力降低而汽化产生汽泡，造成下降管带汽，从而 使阻力增加，对水循环不利。 • 另一个原因是下降管管口距离锅筒水面太近，由 于上方水面形成的漩涡而将蒸汽吸入下降管；因 此下降管要尽量连接在锅筒底部或保证入口上方 有一定水位。 • 下降管受热强烈、下降管出口与上升管入口距离 太近并且没有良好的隔离装置也可能造成下降管 带汽。
• 锅炉水循环组织得好坏，汽水分离装置性能的 优劣都直接关系着锅炉工作的可靠性。
• 给水在锅炉内部按照一定的循环路线流动不已。在 流动过程中，水通过蒸发受热面被加热、汽化、产 生蒸汽；而受热面则依靠水循环将高温烟气传递的 热量带走，并使壁面温度保持在金属能够承受的工 作温度范围内，以保证长期稳定的工作。 • 如果水循环组织不良，管内侧的冷却水膜被破坏并 直接与高温蒸气接触，将使换热系数显著降低，壁 面温度大幅度提高，将造成受热面局部过热甚至烧 蚀、严重的时候发生爆管事故。 • 锅筒内是汽水混合物，借助重力与机械分离装置将 蒸汽里面的小水滴分离出来；如果分离效果不佳， 将造成蒸汽带水，这一方面将导致蒸汽过热器内壁 结垢甚至过热烧毁；对于电站锅炉，蒸汽带水将影 响汽轮机的工作，以及蒸汽管网的水击与腐蚀。
– 循环回路的高度越高，产生的动力压头越大，对水循环越有利 – 循环管道的结构特性，即各部分的阻力系数，阻力越小，流动 越好
锅炉炉膛内水循环的流程及原理
锅炉炉膛内水循环的流程及原理最近在研究锅炉炉膛内水循环的流程及原理，发现了一些有趣的东西，今天来和大家聊聊。
你看啊，咱们平常烧开水的时候，水在壶里是怎么动的呢？是不是下面的水先热，然后就往上跑，上面的冷水呢又下来补充，这样就形成了一个循环。
锅炉炉膛里的水循环呀，有点像这个烧开水的过程，但要复杂得多。
锅炉炉膛里呀，有一大堆的水管子。
炉膛里是生火的地方，火在熊熊燃烧，就像炉灶生火做饭似的。
这里的火靠着燃烧煤炭或者其他燃料释放大量的热量。
这个热量首先就把炉膛里面贴着那些水管子的水给加热了。
咱们想想啊，这就好比火在给水管子里的水“按摩”，水被“按摩”得浑身发热。
说到这里，你可能会问，这水热了又怎么样呢？这就要说到水的一个特性了，热的水比较轻，就像热气球里的热空气一样，它会往上跑。
于是呢，被加热的水就沿着水管往上升，这就开始了循环的第一步。
这个过程中，还有个关键的东西叫汽水混合物。
当水被加热到一定程度后，开始有了气泡，就像咱们喝的汽水一样，有气有液。
那上升的汽水混合物上去之后呢？它会去到锅炉里的一些特殊部位，这些部位就像是一个个的“交通枢纽”，把汽水混合物进行分离。
汽水分离后，水会再次回到炉膛下面的水管里，重新被加热，就像一个循环的旅程。
老实说，我一开始也不明白这炉膛里水为什么要这么循环。
后来我发现这是很有讲究的。
这个循环很重要的一个目的就是让炉膛里的各个部分都能受到水的冷却，防止过热。
你想啊，如果炉膛太热了，就像夏天太阳下的铁皮房子，里面的东西铁定会被烧坏。
锅炉房里工作人员就要特别注意这个水循环是不是正常。
要是水循环不起来，那就麻烦喽，就像河流不流动就成了臭水沟一样。
在实际应用里，比如发电厂的大型锅炉，要是水循环出了问题，整个发电过程就会受到影响，严重了甚至会造成设备损坏。
其实这里还有好多我都还没完全搞清楚的小细节，比如在不同类型的锅炉里，水循环是不是会有些微调啥的。
希望大家和我一块儿来讨论呀，也让我能多懂些这方面的知识。
蒸汽锅炉汽水分离
型式：分为水平式和竖立式
作用：使蒸汽通过曲折通道时，水滴受惯性力作用被甩 到波形板上，靠重力下流，属于细分离
要求： • 波形板组件应矮而长 增加蒸汽空间高度 • 波形板线型要圆滑顺畅 减小阻力 • 应与匀汽孔板配合使用，两者应保持一定距离 • 竖立式波形板应尽可能使蒸汽在汽空间行程长，
汽水分离
一、 蒸汽品质 二、 蒸汽带水的原因及其影响因素 三、 汽水分离装置
一、蒸汽品质
1、蒸汽品质的概念 2、杂质的种类及危害 3、蒸汽带盐的机理 4、减少蒸汽含盐的途径 5、供热锅炉的蒸汽品质指标
1、概念：蒸汽所含杂质的多少，即蒸汽的洁净程度
2、杂质的种类及危害
（1）气体杂质 主要是 O2、N2、CO2、NH3 等，对金属产生腐蚀作用
• 锅筒蒸发面负荷RS RS=Dv"/F, m3/m2·h 上式中，F--- 锅筒蒸发面面积，即高水位处的水面面积
• 锅筒蒸汽空间的容积负荷RV RV= Dv"/V, m3/m3·h 上式中，V--- 锅筒蒸汽空间的体积
• 局部的RS、 RV • RV的确定：
（2）蒸汽压力的影响 p 高，则汽水密度差小，重力分离作用弱 p 高， 则t 也高，水分子热运动加强，相互间引力减弱，细微水滴增多 p骤降，则产生附加蒸汽，D 大大增加，蒸汽大量带水
（3）匀汽孔板
孔径：8～10mm， 孔间距≯50mm 一般均匀开孔，当锅筒顶部蒸汽引出管很少时不均匀开孔
作用： 借小孔节流作用使汽空间各处负荷均匀
流速：• 穿孔流速Wk＝13～27m/s • 孔板上方纵向蒸汽流速 Wl＜ ½ Wk
（4）集汽管
• 缝隙式集气管： 管侧开缝，缝宽沿管内汽流方向逐渐减小 均汽， 缝隙中蒸汽流速Wf ＝11～25m/s
锅炉汽水系统流程
锅炉汽水系统流程
锅炉汽水系统是指锅炉内部的水循环系统，它起着输送热能、保护锅炉、提高效率的重要作用。
本文将详细介绍锅炉汽水系统的流程，包括水循环、汽水分离、给水处理等环节。
首先，水循环是锅炉汽水系统中的核心环节。
在锅炉内部，水首先经过给水泵被抽入锅炉内部，然后通过加热器受热，转化为蒸汽。
蒸汽在锅炉内部产生压力，推动涡轮机转动，从而产生电能或机械能。
之后，蒸汽冷凝成水，再次被泵送进入锅炉循环，如此往复，形成了水的循环流程。
其次，汽水分离是锅炉汽水系统中的关键环节。
在锅炉内部，蒸汽和水混合存在，需要进行分离处理。
通过分离器，蒸汽和水被有效地分离开来，从而保证蒸汽的纯度和水的循环。
这一环节的顺利进行，对于锅炉的正常运行至关重要。
另外，给水处理也是锅炉汽水系统中不可或缺的一环。
给水在进入锅炉之前，需要进行处理，以保证水质的纯净和稳定。
给水处理包括除氧、软化、除盐等步骤，通过这些处理，可以有效地防止水垢和腐蚀的产生，延长锅炉的使用寿命，提高锅炉的效率。
综上所述，锅炉汽水系统流程是一个复杂而又精密的系统。
水循环、汽水分离、给水处理等环节相互配合，共同保证了锅炉的正常运行和高效工作。
只有在这些环节都得到严格控制和有效管理的情况下，锅炉才能够发挥其最大的功效，为生产和生活提供稳定可靠的热能。
蒸汽锅炉汽水分离PPT课件
（4）锅水含盐量的影响：主要影响 • 锅水含盐量高 ，则蒸汽含盐量高 • 锅水含盐量达到临界含盐量以上时，蒸汽湿度大大增加，蒸汽品质大大 下降，若泡沫层充满蒸汽空间，汽水同时吸入蒸汽引出管，造成 “汽水共 腾” 的运行事故 • D 大 ，则水空间含汽率高 ， 临界含盐量低
• 保证给水品质，加大排污，使实际允许锅水含盐量<<临界含盐量
要求： •
• • • • •
上升管或汽水引出管引接于锅筒水空间 装于最低水位下80mm处 保证最低水位时仍起作用 孔板长度≮2/3的锅筒直段长度 尽量使全部蒸汽通过孔板 孔板与筒壁间应留150～200mm间隙 使水能畅快流下 孔板边缘加装高为100～150mm的水封挡板 防止蒸汽短路 给水均匀地在孔板上面送入 ， 利于破沫和对蒸汽冲洗
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3、供热锅炉常用的汽水分离装置
（1）水下孔板 （2）挡板 （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
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（1）水下孔板：
• 3～4mm厚的钢板，均布8～10mm的小孔 • d小，则易于堵塞，d大，则气流分布不均
作用：
• 在孔板下形成汽垫 使蒸发面负荷均匀 • 削弱混合物动能 水面平稳 减少飞溅水滴 • 减少水位涨高
主要影响锅水含盐量达到临界含盐量以上时蒸汽湿度大大增加蒸汽品质大大下降若泡沫层充满蒸汽空间汽水同时吸入蒸汽引出管造成汽水共腾的运行事故保证给水品质加大排污使实际允许锅水含盐量临界含盐量三汽水分离装置1汽水分离装置的设计原则2汽水分离装置的分类3供热锅炉常用的汽水分离装置4汽水分离装置的设计标准5经验数据1汽水分离装置的设计原则1尽可能避免r的局部增高使蒸汽均匀地穿出水面和引出2有效地削弱进入锅筒的汽水混合物的动能缓和对水面的冲击3使汽水混合物具有急转多折的流动路线以充分利用离心和惯性分离作用4及时把分离下的水带走以免再次被蒸汽携带5创造大量的水膜表面积以粘附更多的水滴6阻力不能过大以改善水循环7便于制造安装和维修2汽水分离装置的分类自然分离
锅炉汽水系统
锅炉汽水系统第一篇：锅炉汽水系统汽水系统锅炉的汽水系统由给水管路、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热蒸汽及主再热蒸汽管路等组成。
其主要任务是使水吸热、蒸发，最后变成有一定参数的过热蒸汽。
从给水管路来的水经过给水阀进入省煤器，加热到接近饱和温度，进入汽包，经过下降管进入水冷壁，吸收蒸发热量，在回到汽包。
经过汽水分离以后，蒸汽进入过热器，水在进入水冷壁进行加热。
进入过热器的蒸汽吸收热量，成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，经过主蒸汽管，进入汽轮机高压缸做功。
蒸汽从高压缸做完工后，经再热蒸汽管冷段，进入锅炉再热器加热至额定温度后，经再热蒸汽热段，进入汽轮机中缸、低压缸继续做功。
汽水系统是锅炉的一个主要系统，可以进一步划分为：1给水系统；2主蒸汽系统3炉内外水循环系统和主蒸汽管道系统；4疏放水系统；5排污系统。
第二篇：锅炉汽水系统介绍锅炉汽水系统介绍锅炉给水首先进入省煤器，经省煤器加热后引入汽包水空间，汽包内的锅水通过集中下降管进入水冷壁下集箱，经炉膛膜式水冷壁加热后成为汽水化合物，流经上集箱、汽水引出管引入汽包进行汽水分离。
被分离出来的水进入汽包水空间，进行再循环。
分离出来的饱和蒸汽从汽包顶部的蒸汽连接管引至布置在尾部烟道、炉膛或外置换热器内的过热蒸汽受热面加热，最后将合格的过热蒸汽引向汽机，过热器系统布置有调节灵活的喷水减温作为气温调节和保护受热面管子的手段。
对于带再热的循环流化床锅炉，在锅炉的尾部竖井烟道内、或炉膛内，或外置换热器内，布置有再热器，由汽机来的再热蒸汽经再热器加热后再引回汽机。
在再热器进口管道上布置有事故喷水减温器，用于紧急状况下控制再热器进口气温。
一般采用喷水减温或烟气挡板的方式对再热蒸汽温度进行调节，如果再热器布置在外置换热器内，再热蒸汽温度也可依靠外置换热器来调节，通过调整进入外置换热器的灰流量，改变再热器的吸热量，以达到调温目的。
冷渣器所用冷却水来自回热西戎或锅炉给水系统。
锅炉汽包汽水分离器工作原理
锅炉汽包汽水分离器工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊锅炉汽包汽水分离器这个神奇的玩意儿。
你看啊，这锅炉汽包汽水分离器就像是一个超级厉害的分拣员！它的工作原理呢，其实并不复杂。
想象一下，锅炉就像一个大厨房，里面煮着各种东西，水和蒸汽就是其中的主角。
水在锅炉里被加热，变成了蒸汽，这蒸汽可就带着劲儿往上跑啦。
可咱不能让它们就这么乱跑呀，得把水和蒸汽给分清楚。
这时候，汽水分离器就闪亮登场啦！它就像是一个有魔法的筛子，能把蒸汽和水给分开。
蒸汽呢，比较轻，就像个调皮的小孩子，一下子就冲过去了，然后去往它们该去的地方，发挥作用。
而水呢，就比较老实啦，乖乖地留下来，继续在锅炉里循环加热。
你说这汽水分离器是不是特别重要？要是没有它，那可就乱套啦！蒸汽里带着水，那可不行，会影响好多东西呢。
就好像你做饭的时候，要是盐和糖没分清楚，那做出来的菜味道能对吗？
而且啊，这汽水分离器工作起来可认真啦，一点都不马虎。
它一直坚守在自己的岗位上，不管锅炉里的情况怎么变化，它都能稳稳地把水和蒸汽分离开。
咱再想想，要是没有汽水分离器，那锅炉不就变成了一团糟啦？水和蒸汽混在一起，到处乱撞，那可多危险呀！所以说呀，这小小的汽水分离器，可有着大大的作用呢！
它就像我们生活中的那些默默付出的人，虽然不起眼，但是却非常重要。
他们在自己的岗位上，兢兢业业地工作，为了让一切都能顺利运行。
所以啊，我们可不能小瞧了这锅炉汽包汽水分离器呀！它可是为我们的生活和工作提供了重要的保障呢！让我们一起为这个神奇的小装置点赞吧！。
锅炉水循环和汽水分离
在Q点开始汽化达到饱和温度；Q点以后，压力继 续降低汽化强烈，工质含汽量越来越高，Q点以后 的区段称为汽水混合物段Hq。因此总高度就是加热 段与汽水混合段之和H=Hs+Hq
优劣都直接关系着锅炉工作的可靠性。
• 给水在锅炉内部按照一定的循环路线流动不已。在 流动过程中，水通过蒸发受热面被加热、汽化、产 生蒸汽；而受热面则依靠水循环将高温烟气传递的 热量带走，并使壁面温度保持在金属能够承受的工 作温度范围内，以保证长期稳定的工作。
• 如果水循环组织不良，管内侧的冷却水膜被破坏并 直接与高温蒸气接触，将使换热系数显著降低，壁 面温度大幅度提高，将造成受热面局部过热甚至烧 蚀、严重的时候发生爆管事故。
工质密度差不仅与压力有关，而且与水冷壁管吸热 强度有关。在正常循环情况下，吸热越多，密度差越大， 工质循环流动速度越高；而压力越高，汽、水的密度差 降低，工质循环流动速度越低。
自然水循环的影响因素
• 1. 锅炉的工作压力
– 工作压力越低，汽水密度差越大，使运动压头增加，克服循环 阻力的能力越大
• 2. 上升管的热负荷
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
2）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
• 锅炉中的自然水循环
给水从锅筒进入不受热的下降 管，经过集箱分配到炉内受 热上升管束；在上升管内水 受热并部分汽化，汽水混合 物由于密度较小向上流动回 到锅筒；形成自然循环。
锅炉水循环的概念
锅炉水循环的概念锅炉水循环是指在锅炉操作过程中，水在锅炉内部不断地进行循环流动的过程。
它是锅炉工作的基本原理之一，通过这个过程，锅炉能够将燃料燃烧产生的热能转化为水的热能，并将其传递给蒸汽，从而产生蒸汽压力，驱动涡轮发电机转动，实现能量的转换和利用。
锅炉水循环包括自然循环和强制循环两种方式。
自然循环是指水在受热后因密度变化而产生的自然对流现象，使得水在锅炉内部形成对流循环；而强制循环则是通过泵等机械设备对水进行强制输送，以实现循环。
下面将具体从锅炉水循环的过程、作用及影响等方面进行详细介绍。
首先，从锅炉水循环的具体过程来看，整个循环包括了供水、受热、蒸发、汽水分离和回流等基本环节。
在供水环节，水通过给水泵被输送到锅炉内部，经过加热后的水开始升温，水温升高后，部分水发生蒸发，形成蒸汽和水蒸汽混合物。
而蒸汽在形成后被导出锅炉，进行进一步的利用，而水蒸汽混合物则需要通过汽水分离器进行分离，从而获得纯净的蒸汽和剩余的水。
最后这些剩余的水则被回流到锅炉中，完成整个水循环的闭合。
其次，从锅炉水循环的作用来看，其主要包括了传热、能量转换、水质控制和保护锅炉等方面。
首先，在传热方面，锅炉水循环能够实现水热交换的过程，将燃料燃烧产生的热能传递给水，使得水温升高，最终形成蒸汽，实现能量的转换和传递。
在能量转换方面，锅炉水循环的实现使得热能得以转换，从而实现了热能到动能的转化，驱动涡轮发电机转动，最终产生电能。
另外，水循环也有利于控制水质，通过添加化学药剂，能够对水进行处理，防止水垢及锈蚀产生。
而在保护锅炉方面，水循环也可以降低锅炉内的温度，减少锅炉的侵蚀和磨损，延长锅炉的使用寿命。
再者，锅炉水循环的不良影响主要包括了水冷凝效率低、锅炉水垢和腐蚀等方面。
在水冷凝效率这方面，如果水循环不畅，可能会导致水温不均匀，使得部分水区域温度过高或过低，影响了热量的传递效率。
而在水垢和腐蚀方面，水在长期循环后可能会附着锅炉内壁的热面上，产生水垢，使得传热效率降低，并使得锅炉内的金属材料发生腐蚀，进一步影响了锅炉的使用性能和寿命。
《锅炉及锅炉房设备》锅炉水循环及汽水分离
第一节 通风的作用和方式
• 通风过程
q 锅炉的“呼吸” 器官，也是调整 锅炉出力的手段
• 通风方式
q 自然通风 q 机械通风
• 负压通风 • 平衡通风 • 正压通风
锅炉的水循环及汽水分离
第一节 锅炉的水循环
• 锅炉水循环
q 水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环流 动
• 自然循环
q 水和汽水混合物利用其密度差所产生循环流动
• 强制循环
q 借助水泵的压头使工质流动的循环
• 蒸汽锅炉基本采用自然循环
一、自然循环的基本概念
• 循环回路的总高度H 自然循环回路示意图
H=Hs+Hq
加热水区段
ห้องสมุดไป่ตู้
含汽区 段
Pg Hs Hq ' g Pxj Pg Hs ' g Hq q g Pss Pa
水循环的
运动压头
Hq g ' q Pxj Pss
循环回路的 Pa 流动总阻力
当回路中水循环处于稳定流动时， 水循环的运动压头等于整个循环回路的流动阻力
自然循环
Hq g ' q Pxj Pss
Pa
• 提高运动压头措施
q 增大循环回路的高度（高压锅炉） q 加强上升管的受热
Pyx Hq g ' q Pss
Pa
• 水循环回路的有效压头
运动压头和上升管阻力之差
• 自然循环回路的有效压头愈大，也即循环的水 量愈大，水循环愈强烈良好
二、水循环的可靠性指标
• 可靠性要求
q 所有受热的上升管得到足够的冷却——上升 管内有连续的水膜冲刷管壁，保持一定的流 速，以防止管壁结盐和超温
• 指标
6 锅炉水循环及汽水分离
w0
1）为避免上升管入口段沉积泥渣，w0 不小于0.3 m/s
G 3600 f ss
m/s
m/s
2）供热锅炉水冷壁的w0=0.4~2m/s，对流管束w0 =0.2~1.5
2．循环倍率K——由下降管进入上升管的水量G与同一 G 时间在上升管中产生的蒸汽量D之比 K
第六章 锅炉水循环及汽水分离
第五章 锅炉水循环及汽水分离 锅炉水循环及汽水分离
§6.1 锅炉水循环的基本概念 §6.2 汽水分离
§5.1 锅炉水循环的基本概念 锅炉水循环及汽水分离
一、锅炉水力系统及循环方式
1．锅炉水力系统——工质(水)从进入锅炉到离开锅炉的流动系统 1） 加热系统——从过冷水到饱和水 2） 蒸发系统——从饱和水到饱和蒸汽
§5.2 汽水分离 锅炉水循环及汽水分离
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%； 对无过热器的锅壳式锅炉，饱和蒸汽湿度规定应不大于5%；
D
D 1 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 G K
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。
§5.1 锅炉水循环的基本概念 锅炉水循环及汽水分离
因为： 整理得：
Pa Pa
Pxj Pss
H q g ( q ) Pxj Pss
锅炉水循环系统
9
第九第页九，页，课课件件共共有3有7页37页
除氧器
1.热除氧原理：
2.化学除氧：
任何气体在水中的溶解度与此
气体在气水界面上的压力成正 比例，和水的温度成反比例。 除氧器位于给水箱上部 ，由 通入给水箱的低压蒸汽进入除 氧头，此时水向下流而蒸汽向 上流，他们相互接触，进而将 水中的绝大部氧和二氧化碳除 去。
中主要的因素是锅炉蒸发量(蒸汽流量S)和给水流量w。
27 27
第第二二十十七七页页，，课课件件共共有有373页7页
汽包水位的动态特性：
a. 图为给水流量w作用下，水位L 的阶跃响应曲线。
b. 由于给水温度比汽包内饱和水的 温度低，所以给水流量w增加后 ，从原有饱和水中吸收部分热 量，这使得水位下汽泡容积有 所减少。当水位下汽泡容积的 变化过程逐渐平衡时，水位就 由于汽包中储水量的增加而逐 渐上升，最后当水位下汽泡容 积不再变化时，水位变化就完 全反映了由于储水量的增加而 逐渐上升。因此，实际水位曲 线如图中L线
兰、地脚螺钉、联轴器、温度计和压力表等，
看是否正常
盘车，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。 打开压力表阀。
打开泵的入口阀，排除泵内存气体，使泵内允满液 体。
启动后注意电机电流变化，不允许超过规定。待电流、转数和 压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。
6
第六第页六页，，课课件件共共有有373页7页
通过向给水箱里加入化
学药品（二甲基胴肟）， 进而发生化学反应将水中 的 氧除去。
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分析下集箱两侧的平衡：假设Hs热水、下降管水以及锅筒内 部的水具有相同的密度，那么：
Pg H s H q g Pxj Pg H s g H q q g Pss
' '
' 即 H q g q Pxj Pss • 上式左侧是由于密度差引起的压头差，称为运动压 头；右侧是流动总阻力；当水循环稳定的时候两者 恰好平衡。 • 由于运动压头取决于上升管含汽段高度和密度差， 因此增大循环回路高度、加强上升管受热都可以提 高运动压头；对于高压锅炉，由于密度差很小，因 此组织自然循环比较困难，应多提高回路高度或者 干脆使用强制循环。
在循环回路不同高度的工质，由于水柱重量的差异造成压力 有所不同；越是靠近下集箱上升管管段其压力较锅筒压力越 高。
• 由于压力越高饱和温度越高，因此即使此时锅筒内 部已经达到饱和压力，但是在上升管处对应其压力 仍然是未饱和的，需要继续吸热才能够达到沸点， 也就是说必须上升 Hs后方可沸腾。实际上锅筒进入 Q 下降管的水不一定饱和，即具有欠焓（欠热），所 以Hs这一段是肯定存在的。 如图，上升管内部的水向上流动，边受热边降压， 在Q点开始汽化达到饱和温度；Q点以后，压力继 续降低汽化强烈，工质含汽量越来越高，Q点以后 的区段称为汽水混合物段Hq。因此总高度就是加热 段与汽水混合段之和H=Hs+Hq
自然水循环的可靠性指标
• 循环流速w0 • 循环倍率K
• 自然循环的自补偿能 力
1.循环流速
水循环的可靠性是要求所有的受热管都要保证管内具有 连续水膜冲刷管壁以得到良好的冷却，防止管壁结盐和 超温，因此必须保持一定的循环流速。 • 循环流速指整个回路中水进入上升管时候的速度 G w0 3600 ' f ss • 循环流速的大小直接反映管内水流将管外热量与管内蒸 汽带走的能力；循环流速越大，工质放热系数越大，带 走的热量越多，管壁冷却条件越好，金属超温的可能性 越小。 • 对于供热锅炉，工作压力较低，汽水密度差较大，有利 于实现自然循环，水冷壁循环流速一般0.4~2m/s;对流 管束0.2~1.5m/s
H g P P
自然水循环的影响因素
• 1. 锅炉的工作压力
• 2. 上升管的热负荷 • 3. 循环回路的高度 • 4. 循环回路的阻力
– 工作压力越低，汽水密度差越大，使运动压头增加，克服循环 阻力的能力越大
– 热负荷越高，上升管中工质的含汽量就越多，工质的平均密度 越小，下降管和上升管的工质密度差越大
• 其物理意义是单位质量的水在循环回路中全部汽化所 需要循环的次数。K越大，x越小，表示上升管出口汽 水混合物中水的份额越大，冷却越好。
• 循环倍率随着压力的提高水的汽化潜热降低，因此在 受热相同的情况下压力越高K越小；蒸发量大的锅炉， 上升管受热长度较长且热负荷较大，因此K较小。供热 锅炉压力一般较低，其循环倍率较大（50～200）， 一般无需考虑循环倍率低的问题。 • 增大循环倍率的措施通常是增大下降管总截面积和保 证上升管受热长度与直径之比不过大。 • 自然循环热水锅炉的循环倍率概念有所不同，它指受 热面在吸热量和锅炉循环水量以及供回水温度相同的 条件下按照自然循环工作时受热面流量与直流工作时 流量之比。热水炉有多个循环回路，尽管供回水温度 相同，但各自的吸热量和温升不同，所以全炉的循环 倍率是各回路循环倍率的加权平均。 • 蒸汽锅炉自然循环倍率全部大于1；热水锅炉自然循环 则可能大于也可能小于1，这是热水锅炉的特点之一。
• 锅炉中的自然水循环
给水从锅筒进入不受热的下降 管，经过集箱分配到炉内受 热上升管束；在上升管内水 受热并部分汽化，汽水混合 物由于密度较小向上流动回 到锅筒；形成自然循环。 任何一台蒸汽锅炉都是由若 干自然循环回路组成。
ΔPxj
ΔPss Hq
H
A Hs A
Pg H s Hq g Pxj Pg H s g Hq h g Pss
预防措施
一般多采用加大下降管截面积和 引出管截面积的方法来减少循环 阻力，防止循环停滞与倒流。 根本办法就是减少或避免并联的 各上升管受热的不均匀性
Hq g h Pxj Pss
2、汽水分层
发生于水平或者微倾斜的上升管段，特别是流速较低的时候 会出现汽水分层现象；多发生于炉顶、前后拱的受热面。
3.循环回路特性曲线
• 该特性曲线表示在一定热负荷下有效压头Syx、阻力ΔPxj 以及流量（或相应循环流速）之间的关系。 • 下降管阻力ΔPxj是循环流速w0的函数，后者增加引起前 者的增大。对于上升管而言，热负荷一定时增大循环流 速将使管内含汽率减小，汽水混合物密度增大，并使克 服下降管阻力的有效压头下降。当有效压头与阻力平衡 时，交点就是水循环工作点A。
第七章 锅炉水 循环及蒸汽净化
• 水循环：在锅炉中，给水进入汽锅后就按一定 的循环路线流动不已。 • 水：被加热、汽化，产生蒸汽 • 受热面：靠水循环及时将高温烟气传给的热量 带走，使壁温保持在金属的允许工作范围内， 从而保证蒸发受热面能长期可靠地工作。 • 汽水分离：把汽水混合物中的汽和水分离开
2.循环倍率
• 在循环流速相同的情况下，由于上升管在炉内所处的 位置不同受热强度也不同，因此热负荷不同、产汽量 也不同，造成在出口位置水量的差别，如果热负荷过 大将导致连续水膜无法维持；另外产汽量越多流速越 大，高速汽流也可能撕裂水膜。因此为了保证有足够 的水冷却管壁，在循环管路中从下降管进入上升管的 水量G往往是数十倍于上升管同时产生的蒸汽量D； • 循环倍率定义：K=G/D；x=1/K是上升管含汽率也就是 干度。
危害
当这一管段受热时，会引起上下温差应力以及汽水界 面的交变应力；在上部会结盐垢使壁温升高甚至过热
预防措施
• 一般情况下，随着蒸汽压力的增加，发生汽水分层的可 能性增加。因此要保证循环流速不低于0.6～0.8m/s、 倾角不小于15度、尽量避免流动死角等。
3.下降管带汽
• 正常情况下，下降管入口水流纯粹靠静压进入， 不会汽化；但是如果入口处阻力过高，将产生压 降，则锅筒内的饱和水在进入下降管的时候因压 力降低而汽化产生汽泡，造成下降管带汽，从而 使阻力增加，对水循环不利。 • 另一个原因是下降管管口距离锅筒水面太近，由 于上方水面形成的漩涡而将蒸汽吸入下降管；因 此下降管要尽量连接在锅筒底部或保证入口上方 有一定水位。 • 下降管受热强烈、下降管出口与上升管入口距离 太近并且没有良好的隔离装置也可能造成下降管 带汽。
• 锅炉水循环组织得好坏，汽水分离装置性能的 优劣都直接关系着锅炉工作的可靠性。
• 给水在锅炉内部按照一定的循环路线流动不已。在 流动过程中，水通过蒸发受热面被加热、汽化、产 生蒸汽；而受热面则依靠水循环将高温烟气传递的 热量带走，并使壁面温度保持在金属能够承受的工 作温度范围内，以保证长期稳定的工作。 • 如果水循环组织不良，管内侧的冷却水膜被破坏并 直接与高温蒸气接触，将使换热系数显著降低，壁 面温度大幅度提高，将造成受热面局部过热甚至烧 蚀、严重的时候发生爆管事故。 • 锅筒内是汽水混合物，借助重力与机械分离装置将 蒸汽里面的小水滴分离出来；如果分离效果不佳， 将造成蒸汽带水，这一方面将导致蒸汽过热器内壁 结垢甚至过热烧毁；对于电站锅炉，蒸汽带水将影 响汽轮机的工作，以及蒸汽管网的水击与腐蚀。
用于克服下降管阻力的压头称为有效压头 ' S yx H q g q Pss Pxj 有效压头越大，可以克服的下降管阻力就越大，亦即循环水量 越大，循环越好。
Байду номын сангаас
自然循环的实质：由重位压差造成的循环推动力克服上 升系统和下降系统的流动阻力，推动工质在循环回路中 ' 流动。即由于水冷壁管吸热，使水的密度改变成为汽水 q q xj ss 混合物的密度，并在高度为H的回路中形成了重位压差。 回路高度越高，且工质密度差越大，形成的循环推 动力越大。 工质密度差不仅与压力有关，而且与水冷壁管吸热 强度有关。在正常循环情况下，吸热越多，密度差越大， 工质循环流动速度越高；而压力越高，汽、水的密度差 降低，工质循环流动速度越低。
• 根据蒸发系统工质流动的动力不同分为
自然水循环 强制水循环
1）自然水循环 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 2）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
自然水循环的故障
• 循环停滞和倒流 • 汽水分层 • 下降管带汽
1、循环的停滞与倒流
• 循环回路由并联于锅筒与集箱之间的许多根上升管和 数根下降管组成；由于炉膛结构、管子受热长度以及 积灰等情况的不同，产生受热不均匀性；如果个别上 升管受热严重不良，则产生的有效压头将不足以克服 公共下降管的阻力，从而使循环流速趋近于零，这种 现象就是“循环停滞”。
③
倒流
• 若某根上升管受热极差并使有效运动 压头小于阻力时，将产生“倒流”； 此时该上升管变成了受热的下降管， 如果倒流速度较小，导致气泡的聚集 形成汽塞，引起管子烧坏。 • 对设置水冷壁管上集箱时，不论引出 管引入锅筒汽空间还是水空间，受热 极差的上升管在上、下集箱之间都有 可能形成停滞或倒流现象。
危害 下降管带汽不仅使自身的阻力增加，还迫使循环的运
动压头降低，减弱了水的循环流动，从而增大了循环 停滞、倒流、自由水面等出现的可能性。
' H q g q Pxj Pss
水力工况不稳定对水循环的影响
第一节 锅炉水循环
汽包 上联箱
水冷壁 下降管 下联箱
• 一、锅炉水力系统及循环方式 • 1．锅炉水力系统——工质(水)从进入锅炉到 离开锅炉的流动系统 • 1） 加热系统——从冷水到饱和水 • 2） 蒸发系统——从饱和水到饱和蒸汽 • 3） 过热系统——从饱和蒸汽到过热蒸汽 • 2．水循环方式 • 锅炉水循环——水和汽水混合物在锅炉蒸发受 热面回路中的循环流动