锅炉汽水系统学习资料

来自第二阶段分离后的蒸汽向上流至第三阶段的末级分离装置。此分离装置 由波形板干燥器组成，布置于汽包顶部，在每两组波形板干燥器之间设有疏 水管。蒸汽通过由排列紧密的波形板所组成的曲折行径时，具有较低的相对 速度，因而水不会再被带走，而是沿着波形板下滴到疏水槽，由疏水管把水 返回到汽包的水容积。 汽包内分离装置特性：
锅炉汽水系统的组成
锅炉汽水系统主要包括锅炉水循环系统、锅炉给水系统、过热蒸汽系统、再 热蒸汽系统、管道系统、启动旁路系统等。
锅炉水循环系统
组成： 控制循环锅炉水循环系统主要由以下几部分组成：汽包，下降管，炉水汇合 集箱，炉水循环泵，环形下水包，水冷壁，联箱及其连接管道。 控制循环锅炉的工作原理： 控制循环系统是在自然循环的基础上发展而来的。自然循环依靠下降管中的 水和上升管中汽水混合物的密度差作为循环动力。但随着锅炉工作压力的提 高，汽、水间密度差逐渐减小，推动循环工作的推动力或者说有效压头随之 减小，依靠自然循环流动逐渐困难，为了提高蒸发管工作的可靠性，故采用 控制循环系统。控制循环锅炉是在下降管侧增设炉水循环泵，提供额外的驱 动压头，弥补自然循环推动力的不足，以提高锅炉水循环的可靠性。回路的 循环流量决定于炉水循环泵的流量，锅炉的循环倍率可通过炉水循环泵来控 制。在控制循环系统中，自然循环只起到部分作用，主要依靠炉水循环泵使 工质在水冷壁中作强迫流动。 概念：循环倍率： 进入上升管的循环水量与上升管蒸发量之比 公式表示： K=G/D 式 中： G——进入上升管的循环水量，kg/h； D——上升管蒸发量，kg/h。 循环倍率K的意义：在上升管中每产生一千克蒸汽，由下面进入管子的水量； 或一千克水在循环回路中需要经过多少次循环才能全部变成蒸汽。
省煤器中间联箱， 共四个
省煤器 出口联箱
省煤器 悬吊管
过热蒸汽系统
系统流程： 从汽包顶部引出的饱和蒸汽进入炉顶棚过热器进口集箱，经炉顶棚管至炉顶 棚过热器出口集箱，为减少蒸汽阻力损失，约39%BMCR的蒸汽经旁通管直接 进入后烟井包覆上集箱后部。从炉顶出口集箱引出的蒸汽经过后烟井包覆， 后烟井延伸侧墙，再汇总至低温过热器进口集箱，流经低温过热器至低温过 热器出口集箱，经三通分二路引入分隔屏进口集箱，流经分隔屏和后屏，从 后屏出口集箱分二路进入末级过热器进口集箱，通过末级过热器到末过出口 集箱，再由两只末过出口集箱引出至两根主蒸汽管道，进入汽机高压缸。其 流程见图2－3过热蒸汽流程图。 各级过热器之间均采用大直径管道及三通连接，这使介质能充分混合，并简 化布置。包覆过热器布置成几个回路，其目的是为了降低系统的阻力。 蒸汽冷却定位管由分隔屏进口集箱引出，将分隔屏定位夹持后引入后屏出口 集箱，防止分隔屏运行中晃动。 简述： 过热器采用辐射、对流组合式，除低温过热器外，均布置于高温烟气处，且 顺列布置，在过热器各级受热面之间采用集中大管道及大三通连接，增加了 充分混合条件并简化了布置，左右两侧的连接管不进行大交叉，以避免汽温 偏差叠加。 过热器由五级组成，即炉顶、延伸侧墙及尾部包覆过热器→低温过热器→分 隔屏→后屏→末级过热器。
给水系统
给水及水循环系统综述： 给水由锅炉右侧单路经过电动闸阀和止回阀后进入省煤器进口集箱，流经两 组共135排的省煤器管组、汇合至四只省煤器中间连接集箱,再经四列(每列64 根)悬吊管，然后汇合在省煤器出口集箱，再由3根Φ 324×35的汽包给水管 道从省煤器出口集箱引入汽包，并与汽包内炉水混合，混合后的水沿汽包底 部长度方向布置的6根大直径下降管流至汇合集箱，随后由连接管分别引入 三台炉水循环泵，每台炉水循环泵出口有二只出口阀，炉水循环泵将来自汇 合集箱的水增压后输出，经过出口阀及出口管道进入下水包。下水包为四周 相连通的环形集箱，外径为838毫米，水在下水包内经过滤网及节流孔板进 入炉膛四周水冷壁，水冷壁由1110根Φ 51的管子组成。按管子的几何形状和 受热情况划分成55个循环回路。水在水冷壁内吸热形成汽水混合物，汇集至 水冷壁上部集箱，通过87根汽水引出管进入汽包，在汽包内进行汽水分离。 分离后的饱和蒸汽经29只饱和蒸汽引出管引至过热器，饱和水则与省煤器来 的给水混合后继续循环。其流程见图2－2 锅炉水循环系统图。
环形下水包： 下水包采用Φ838×62，材料为WB36的无缝钢管制成。下水包由前、后、二 侧及四只大型90°弯头组成环形集箱与炉膛四周水冷壁管相连，每根水冷壁 管接头进口，装有节流孔板，节流孔板装设在节流圈座上，再由玛蒙 （Manman）夹圈将其夹紧固定，每只节流圈座与下水包内壁相点焊。 下水包内装有滤网板，开孔错列布置，开孔率为52%，孔径Φ 10mm，小于 节流孔板孔径，可防止炉水内有杂质而把节流孔板堵住，影响水循环。滤网 板分成几段，以便装拆和更换。四只大型90°弯头上设有人孔，下水包内径 为Φ 714mm，能容纳人进入，便于装拆或更换滤网板及节流孔板。 炉膛及水冷壁： 1）水冷壁结构 水冷壁采用外径Φ51mm的光管和内螺纹管，节距为63.5mm，管间用扁钢焊接 形成完全气密封炉膛。炉膛折烟角由节距为76.2mm，外径为Φ63.5mm的内螺 纹管加扁钢焊接而成。炉膛延伸侧墙采用Φ63.5光管，节距为127mm。组成 膜式壁。 前后墙水冷壁在标高19601mm处与水平呈55°的夹角形成冷灰斗，冷灰斗下 倾至标高8040mm处形成宽度为1220mm的出渣口。 后水冷壁通过47根外径为Φ63.5mm的内螺纹管作为悬吊管，支承炉膛后墙的 全是根据炉膛水冷壁每根管子的几何尺寸、结构布置及其所处部 位的热负荷情况，通过水动力计算后确定划分的。本锅炉的炉膛水冷壁共有 1110根上升管，其中前后墙各277根，两侧墙各232根，切角部分每个切角各 23根，四只切角共计92根管子。循环回路数包括前墙8个，后墙13个，两侧 墙各为7个，四个切角为20个共计55个回路，每个回路中的管子根数和节流 圈孔径，都是各不相同的，这都是为了确保水循环的绝对安全可靠，使每个 回路都有足够的流量、足够的裕度来适应各种运行工况下的变化。对含汽率 的控制、最小流量的要求以及对发生膜态沸腾点的安全裕度，都作了严格的 计算，对热负荷较高的区域，均采用了内螺纹管。由于本锅炉的水循环是利 用炉水循环泵所产生的压头来进行的，因此循环是绝对安全可靠的。
炉膛水冷壁除炉底、墙式再热器布置部分、延伸侧墙及拱后底采用光管外均 采用内螺纹管。 整个水冷壁沿炉膛高度方向分成上、中、下及底部四段。 水冷壁系统主要管子规格：
在每层水平刚性梁与水冷壁之间灌浇绝热层，以使炉膛四周形成连续绕带， 防止水冷壁管与护板之间产生烟气通道。刚性梁转角处，填以矿物纤维棉绝 热层。 炉膛，水平烟道，垂直烟道的炉墙绝热层是由矿物纤维棉组成，用销钉钉住， 并在转角处用网格多孔金属拉网板固定住，炉墙外护板全部采用梯形铝合金 波纹板。
省煤器简述 省煤器布置于锅炉的后烟井低温过热器下面，两组布置，采用光管蛇形管， 管子规格为Φ51×6mm，材料SA-210 C，共135排，每排由四根并联蛇形套管 组成。顺列布置，横向节距为144mm，纵向节距为102/69mm。省煤器由吊板 和管夹支吊，分别承载于四只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列再通过 省煤器中间集箱上的64根悬吊管悬吊承载，悬吊管规格为Φ60×10mm，共 256根，材料SA-210 C，悬吊管内的冷却介质来自省煤器。 省煤器入口管道上布置一只Φ457.2mm 的止回阀和一只Φ457.2 mm的电动闸 阀。 为了确保后烟井的烟气分布均匀，在低温过热器入口处后墙包覆管及省煤器 进口处前后墙包覆管上均焊有烟气阻流板，以防止形成烟气走廊，造成局部 磨损。 为防止锅炉尾部振动，在省煤器蛇形管组区域沿宽度方向设置四道防振隔板。
波形板 干燥器
疏水管
连排管
旋风分离器入口 配水管
分离器螺 旋叶片 百叶窗 分离器
汽包的作用如下： 汽包与下降管、水冷壁管连接，组成水循环系统。同时汽包又接受省煤器来 的给水，还向过热器输送饱和蒸汽。所以，汽包是加热、蒸发、过热这三个 过程的连接枢纽。 汽包中存有一定水量，因而有一定的储热能力。 汽包中装有汽水分离、连排等各种设备，用以保证蒸汽品质。 汽包上还装有压力表、水位计、安全阀等附件,用以控制汽包压力、监视锅 内水位，以保证锅炉的安全工作。
下降管： 沿汽包底部长度方向布置有6根大直径下降管将汽包中的炉水流至汇合集箱。 炉水汇合集箱： 在水循环系统中，有六根下降管和三台炉水循环泵，因个数不同，故采取汇 合集箱使下降管与炉水循环泵连接。 采用汇合集箱有下列优点： 可起到炉水循环泵与下降管连接的作用。 下降管中的水通过汇合集箱分配到各炉水循环泵，可均衡炉水循环泵的入口 流量，有利于提高炉水循环泵的运行可靠性。 炉水循环泵 本锅炉共配有三台炉水循环泵，其中投运二台泵即可带BMCR负荷（另一台作 为备用），投运一台泵时可带60%BMCR负荷。通过计算，在BMCR工况下，投 运二台泵和三台泵及在60%MCR工况下投运一台泵时的循环倍率如下：
水循环系统的设备
汽包简述： 汽包直段长26216mm，用钢板卷制而成，内径为Φ1743mm，两端采用球形 封头，包括封头汽包总长28286mm。 汽包筒身上部焊有29只Φ159饱和蒸汽引出管座和87只Φ159汽水引入管座， 并设有辅助蒸汽管座及放气管座。筒身底部焊有6只下降管和3只给水管座。 封头上布置有人孔、安全阀管座6只，左右各3只、8对水位监视用管座，用 于接2只双色水位表及4只水位平衡容器（其中一只满水位），2对备用。封 头上还设有1只连续排污管座、水位校验管座及试验管座。 汽包的正常水位在其中心线以下220mm。运行时通过压差式给水调节器进行 控制、保护和调节。 水位控制保护限定值如下：
省煤器的作用: 省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的设备。采用省煤器后，降 低了排烟温度，提高了锅炉效率，节省了燃料。同时由于提高了进入汽包的 给水温度，减少了因温差而引起的汽包壁热应力，延长了汽包的使用寿命。
下组省煤 器蛇形管
低过蛇形管
省煤器悬吊管， 每个联箱64根 上组省煤器 蛇形管
序 号
项
目
限 定
数
值
1