工业锅炉6章-锅炉水循环及汽水分离资料
第六章 锅炉水循环及汽水分离
南京理工大学
建筑环境与设备专业
2、上升管的布置
上升管或水冷壁上集箱的汽水引出管应尽可能接入锅筒水空间，且 注意与下降管入口保持距离，也可装设隔板隔离。如在锅筒蒸汽空 间接入，应尽量减低此管段最高点与水位间的距离。
w0
=
G
3600ρ ′f ss
m/s
式中 G—进入上升管的水流量，即循环水质量流量，kg/h；
ρ′—水进入上升管时的密度，近似取锅炉压力下的饱和
3
水密度，kg/m ；
2
fss—循环回路的上升管总截面积，m 。
循环流速的大小直接反映管内流动的水将管外传入的 热量和管内产生的蒸汽泡带走的能力，是判断锅炉水循环 可靠性的主要指标之一。
当上升管引入锅筒水空间时，气泡逸出水面，破裂溅起水滴； 当上升管引入锅筒汽空间时，汽水流冲击水面或气水流互相撞击 ； 锅筒水位波动激起水滴。
三、影响蒸汽带水的因素
蒸汽负荷：D大，w大，水位增加，汽空间高度降低，蒸发面负荷 蒸汽压力：P大，汽水密度差小，重力分离减弱；P小，蒸汽速度大 汽空间高度：水位=中心线-（100-200）mm 锅水含盐量：水位，蒸汽空间。汽水共腾，排污
南京理工大学
建筑环境与设备专业
4、下降管带汽 如果下降管入口阻力过大，产生压降，水则可能汽
化造成下降管带汽，从而使其平均体积流量增大，阻力 增加，对水循环不利。
另一个原因：下降管管口距离锅筒水位面太近，上 方水面形成漩涡斗而将蒸汽吸入下降管。 措施： 1、下降管避免受热 2、下降管入口避免抽空 3、下降管入口处避免产生漩涡斗 4、避免把从上升管出来的气泡带进下降管
第6章 锅炉水循环及汽水分离 锅炉 教学课件
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，
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。
第六章锅炉水循环及汽水分离
G w0 = 3600 ρ ' 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
依据实际得出的循 环流速与推荐值对 照，对水循环工作 的可靠性进行校核
三、自然循环的水循环故障
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 循环停滞”。 循环停滞
上式左侧是由于密度差引起的压头差，称为运动压头 运动压头；右 运动压头 侧是流动总阻力 流动总阻力；当水循环稳定的时候两者恰好平衡。 流动总阻力 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。
第一节 锅炉水循环
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。 自然循环：利用水和汽水混合物的密度差，使水与汽水混合物 产生循环流动，称为自然循环。蒸汽锅炉一般采用自然循环。 强制循环：与自然循环相比，如果是借助泵的压头使汽水混合 物在炉内循环流动，则称为强制循环。
一、自然循环
3.下降管带汽 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，从而使平均体积流量增大、流速 加快、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。
锅炉汽水循环流程
锅炉汽水循环流程一、锅炉汽水循环系统的组成锅炉汽水循环系统主要由锅炉本体、过热器、再热器、蒸汽分离器、空气预热器、冷凝器、给水泵、循环泵、膨胀缸、除氧器等组成。
其中，锅炉本体是蒸汽发生器，负责水的加热和产生蒸汽，过热器和再热器是通过对蒸汽进行加热，提高其温度和压力，以提高发电效率，蒸汽分离器用于分离水和蒸汽，减少水分的混入蒸汽中，空气预热器用于预热锅炉进气，减少热量损失，冷凝器用于将锅炉排出的烟气进行冷却，形成凝结水，给水泵用于将给水送入锅炉本体中，循环泵用于将水送入锅炉本体的加热区域，膨胀缸用于消除水在温度和压力变化下的膨胀和收缩，使锅炉在运行时保持系统的稳定性，除氧器用于除去锅炉水中的氧气，减少锅炉腐蚀。
二、锅炉汽水循环流程的基本运行原理锅炉汽水循环流程的基本运行原理是通过锅炉内部传热和流体流动来完成的。
具体来说，锅炉循环系统的基本流程是：1.给水系统：给水泵将冷却凝结水从除氧器送入给水加热器，对给水进行加热，然后送入锅炉本体；2.锅炉本体：锅炉内的加热器将给水加热成饱和蒸汽，然后送入过热器，再热器进一步对蒸汽进行加热，提高温度和压力；3.蒸汽系统：蒸汽进入蒸汽分离器，将水分离出去，成为干燥饱和蒸汽，然后通过主蒸汽管道输送至汽轮机，通过汽轮机驱动发电机产生电能；4.冷凝系统：汽轮机排出的低温蒸汽经过冷凝器冷却成为凝结水，然后通过再加热器送回给水再次循环；5.循环系统：循环泵将凝结水从冷凝器送回加热器，进行循环，直至形成闭合循环系统。
锅炉汽水循环流程的基本运行原理就是通过热量传递和流体的流动来实现的，可以实现能量的转化和传递，从而实现锅炉的正常运行，保障生产的需要。
三、锅炉汽水循环流程的工艺参数控制为了使锅炉汽水循环流程能够正常运行，保证锅炉工作效率和生产安全，需要对锅炉汽水循环系统中的关键参数进行严格控制。
主要控制的参数包括：给水流量、给水温度、给水压力、蒸汽温度、蒸汽压力、循环泵流量、蒸汽负荷等。
简述锅炉的汽水流程
的蒸汽连接管引出。
饱和蒸汽经锅筒引出后，由饱和蒸汽连接管
引入汽冷式旋风分离器入口烟道的上集箱，下行
冷却烟道后由连接管引入汽冷式旋风分离器环
01
行下集箱，上行冷却分离器筒体之后，由连接管
02
从分离器上集箱引至尾部竖井两侧包墙上集箱，
03
下行冷却两侧包墙后进入两侧包墙下集箱，由包
04
墙连接管引入前、后包墙下集箱，向上行进入中
01
02
03
04
05
器出口集箱，通过省煤器引出管从名优筒右封头
进入锅筒。在启动阶段没有建立足够量的连续给
水流入锅筒时，省煤器再循环管路可以将锅水从
锅筒引至省煤器进口集箱，防止省煤器管子内的
水停滞汽化。
01
02
03
重新进入锅筒水空间，并
进行再循环，被分离出来的饱和蒸汽从锅筒顶部
锅炉给水由给水泵送入省煤器，吸收尾部烟
外的下降管、炉水循环泵到水冷壁，吸收炉内高
向上流回汽包。汽包内的汽水分离器将水和汽分
道中烟气的热量后送入汽包，汽包内的水经炉墙
温烟气的热量，使部分水蒸发，形成汽水混合物
离开，水回到汽包下部的水空间，而饱和蒸汽进
入过热器，继续吸收烟气的热量成为合格的过热 蒸汽，最后进入汽轮机。
05
间包墙上集箱汇合，向下进入中间包墙下集箱，
06
即低温过热器进口集箱。逆流向上对烟道低温过
热器管组进行冷却后，从锅炉两侧连接管引出至
炉前屏式过热器进口集箱，流经屏式过热器受热
面后，从锅炉两侧连接管引出到尾部竖井烟道中
的高温过热器，最后合格的过热蒸汽由高过出口
集箱两侧引出，进入汽轮机高压缸。
E
D
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。
锅炉水循环及汽水分离
锅炉水循环及汽水分离）在蒸汽锅炉中，给水进入汽锅后就按一定的循环路线流动不已。
在循环不息的流动过程中，水通过蒸发受热面被加热、汽化，产生蒸汽；而受热面——金属壁则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温度范围内，从而保证蒸发受热面能长期可靠地工作。
但是，如果水循环组织不好，循环流动不良，即便是热水锅炉，也将会造成种种事故。
例如，当水冷壁正常的冷却水膜被破坏而直接与蒸汽相接触时，管壁壁温会显著增高，当温度超过金属允许极限时，会发生爆管事故。
由各蒸发受热面汇集于锅筒的汽水混合物，在锅筒的蒸汽空间中借重力或机械分离后，蒸汽引出。
如果汽水分离效果不佳，蒸汽将严重带水，导致蒸汽过热器内壁沉积盐垢，恶化传热以致过热而被烧损。
对于饱和蒸汽锅炉，蒸汽带水过多也难以满足用户需要，还会引起供汽管网的水击和腐蚀。
可见，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。
因此，对水循环的基本规律、汽水分离的原理以及影响因素应有所了解，以便在今后的专业实践中，指导锅炉的运行管理和技术改造工作。
第一节锅炉的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，称为锅炉的水循环。
由于水的密度比汽水混合物的大，利用这种密度差所产生的水和汽水混合物的循环流动，叫做自然循环；借助水泵的压头使工质流动循环的叫强制循环。
在供热锅炉中，除热水锅炉外，蒸汽锅炉几乎都采用自然循环。
一、自然循环的基本概念图6-1自然循环回路示意图1-上锅筒；2-下集箱；3-上升管；4-下降管图6-1为蒸汽锅炉的蒸发受热面自然循环回路示意图，它由锅筒、集箱、下降管和上升管（水冷壁管）所组成。
水自锅筒进入不受热的下降管，然后经下集箱进入布置于炉内的上升管；在上升管中受热后部分水汽化，汽水混合物则由于密度较小向上流动输回锅筒，如此形成了水的自然循环流动。
任何一台蒸汽锅炉的蒸发受热面，都是由这样的若干个自然循环回路所组成。
工业锅炉的汽水系统
工业锅炉的汽水系统概述工业锅炉是大型工业生产中常见的设备之一，在生产过程中，工业锅炉的汽水系统起着重要的作用。
汽水系统是指工业锅炉中循环的水和蒸汽所组成的系统。
本文将对工业锅炉的汽水系统进行详细介绍。
汽水系统的组成工业锅炉的汽水系统主要由供水系统、水回路系统和汽回路系统组成。
供水系统供水系统是工业锅炉汽水系统的关键组成部分之一，它负责向工业锅炉提供所需的水源。
供水系统主要由水泵、水箱、水处理设备和水管路等组成。
水泵负责将水从水箱中抽取并送入工业锅炉中，水箱负责储存供水，水处理设备负责对水进行处理，确保水质符合要求，水管路负责将水流动到工业锅炉中。
水回路系统水回路系统是工业锅炉汽水系统的另一个重要组成部分，它负责循环水在工业锅炉内进行循环。
水回路系统主要由水管路、水泵和水箱等组成。
水管路负责将水进行循环，水泵负责驱动水进行流动，水箱负责储存循环水。
汽回路系统汽回路系统是工业锅炉汽水系统中用来回收工业锅炉中产生的蒸汽的部分。
汽回路系统主要由汽管路、汽水分离器和冷凝器等组成。
汽管路负责将蒸汽引导到汽水分离器中，汽水分离器负责将蒸汽和水分离，将水回流到水回路系统中，将蒸汽引导到冷凝器中进行冷凝，最终转化为水。
汽水系统的工作原理工业锅炉的汽水系统是基于热力学原理工作的。
锅炉中的供热系统通过燃料燃烧产生热能，将水加热为蒸汽后，通过汽回路系统回收，形成工业锅炉的循环工作。
汽水系统的工作原理可以简要描述如下：1.水由供水系统提供，通过水泵压入水回路系统。
2.在水回路系统中，水被加热成蒸汽，蒸汽升腾至汽回路系统中。
3.在汽回路系统中，蒸汽被分离器分离为水和蒸汽。
水回流到水回路系统中再次被加热，而蒸汽则通过冷凝器进行冷凝。
4.冷凝后的水回流入水回路系统，再次被加热成蒸汽，形成循环工作。
汽水系统的重要性工业锅炉的汽水系统是工业生产过程中必不可少的一部分。
它的重要性主要体现在以下几个方面：节约能源汽水系统的循环工作可以实现蒸汽的回收利用，从而节约能源。
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
锅炉水处理技术培训资料全 → 循环水处理技术培训资料全
锅炉水处理技术培训资料全→ 循环水处理技术培训资料全一、概述本文档旨在提供循环水处理技术培训的全面资料，帮助研究者深入了解循环水处理的重要性和技术要点。
二、循环水的基本概念循环水是在工业生产中广泛使用的一种水源，它经过处理后循环使用于锅炉和冷却系统中。
本节将介绍循环水的基本概念、来源和重要性。
2.1 循环水的定义循环水是指在工业生产过程中，通过处理后循环使用的水源，主要用于供应锅炉和冷却系统等设备。
2.2 循环水的来源循环水主要从以下几个方面获取：- 自然水源，如江河湖海等；- 工业废水回收，通过处理后再利用；- 需要经过处理的地下水。
2.3 循环水的重要性循环水的循环利用有以下重要性：- 节约水资源；- 降低对自然水源的依赖；- 减少废水排放；- 提升工业生产效率。
三、循环水处理技术本节将介绍循环水处理的基本技术，包括净化、消毒和控制。
3.1 循环水净化技术循环水净化技术旨在消除循环水中的悬浮物、溶解物和微生物，以保证水质的清洁和稳定。
常见的净化技术包括：- 筛分和过滤；- 沉淀和澄清；- 吸附和交换。
3.2 循环水消毒技术循环水消毒技术旨在控制循环水中的微生物生长，防止细菌、病毒等的滋生和传播。
常见的消毒技术包括：- 化学消毒剂的使用；- 紫外线消毒；- 臭氧消毒。
3.3 循环水控制技术循环水控制技术旨在监测和调节循环水的水质指标，以确保水质的稳定和合格。
常见的控制技术包括：- pH值控制；- 氧化还原电位控制；- 微生物计数和监测。
四、循环水处理实施方法本节将介绍循环水处理的实施方法和步骤，帮助研究者了解实际操作。
4.1 循环水处理方案设计根据实际需求和水质变化，设计适合的循环水处理方案，包括净化、消毒和控制等技术的选择和配置。
4.2 循环水处理设备选择选择适合的循环水处理设备，包括净化设备、消毒设备和监测设备等。
4.3 循环水处理实施步骤具体实施循环水处理方案的步骤包括：1. 原水处理：对原水进行处理，包括净化和消毒等。
- 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)。
循环推动力：循环泵＋密度差 亚临界压力
8
与自然循环锅炉不同，采用低压头循环泵、内螺 纹管水冷壁技术。
➢ 思考：循环泵、内螺纹管作用？
循环泵增大循环流动的动力；内螺纹管预防水冷 壁内发生膜态沸腾。
第二节 锅炉受热面
下降管、水冷壁和过热器连接中枢 省煤器给水→进入 汽水混合物→引入 饱和蒸汽→过热器
3． 有效压头：运动压头减去上升管侧阻力是 有效压头，在数值上等于下降管侧阻力。
（三）上升管中工质的流 动
1．管中汽水两相流的流 型：单相水、汽泡状流、 弹状流、环状流、环状 带液滴流、液雾流、单 相汽。
2．在自然循环锅炉的水 冷壁中，最多是弹状流。
3．传热区域：液体对流 传热、过冷沸腾、饱和 核态沸腾、强制水膜对 流传热、含水不足、蒸 汽对流传热。
13
不设置蒸汽清洗装置 汽包下部设置汽水混合物夹层
亚临界自然循环锅炉汽包
1-旋风分离器 2-疏水管 3-顶部孔板 4-波形板分离器 5-给水管 6-排污管 7-事故放水管 8-汽水夹套 9-下降管 10-加药管
14
3. 特点
重量和体积大 工作压力高 筒壁温度场不均匀→产生热应力
强度计算选择汽包材料和壁厚 安全阀→限制汽包的工作压力 限制汽包上下壁和内外壁温差（ ≯40~50℃）
1. 作用
与受热面和管道连接
增加蓄热能力 汽水分离
汽水分离、蒸汽清洗、排污等
改善蒸汽品质
安全附件保证锅炉安全运行
10
2. 结构
圆筒形容器
筒身：钢板卷制 封头：钢板模压
内部
上半部：蒸汽空间→蒸汽净化装置 下半部：水容积→汽水分离装置
11
2. 结构
长25~28m（锅炉容量、宽度） 尺寸 直径1700~1800mm（锅炉容量、汽水分离装置）
联箱：工质集中混合（汇集）＋均匀分配（分配）
2. 分类
108~159mm 小直径分散下降管 数量多（40根以上）
流动阻力大
大直径集中下降管
325~428mm 数量少（6根左右） 流动阻力小
节省钢材
31
二、蒸汽净化
1. 蒸汽品质
（1）含义：单位质量蒸汽含有的杂质，μg/kg
（2）杂质类型 （3）杂质危害
盐类：钠盐＋SiO2（主要杂质）+碱类
气体：O2、N2、CO2、NH3 （少量） 过热器：流动阻力增加，超温
盐类
阀门：失灵，漏汽 汽轮机：喷嘴和叶片粗糙
腐蚀
气体
CO2参与沉积
35
1. 蒸汽品质
（4）蒸汽品质要求
《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T 12145-2008
蒸汽压力 （MPa） 5.9~15.6
15
（二）水冷壁
1. 作用
水的蒸发受热面（上升管） 吸收高温火焰辐射热
水→蒸汽 降低炉膛出口烟温→防止结渣 降低炉墙内壁温度
位置：炉膛四周内壁
18
2. 结构
光管
外径50~60mm 相对低金属耗量 炉墙重量轻，便于悬吊 防止管壁超温
膜式水冷壁
厚度130~200mm（汽包压力、直径）
开孔
沿长度开孔，焊管座
连接给水管、下降管、汽水混合物引入管、蒸汽引出管、排污管等
封头开孔
椭圆或圆形人孔→安装和检修
横置炉外 布置 不受热、保温
12
高压和超高压锅炉汽包
1-汽包 2-内置旋风分离器 3-清洗水配水装置 4-蒸汽清洗装置 5-波形板 6-顶部孔板
焊制鳍片膜式水冷壁 轧制鳍片膜式水冷壁
外径38~70mm 相对节距1.2~1.5 扁钢厚度5~6mm
销钉水冷壁
销钉式水冷壁
销钉膜式水冷壁
内螺纹（扰流）管水冷壁
工质在管内强烈扰动 推迟膜态沸腾避免管壁超温 用于高负荷区域膜式水冷壁
19
2. 结构
光管
焊制鳍片膜式水冷壁 轧制鳍片膜式水冷壁
20
2. 结构
膜式水冷壁
21
2. 结构
销钉
23
内螺纹水冷壁管 25
（三）下降管
作用：把汽包中的水连续不断送往下联箱供给 水冷壁，维持水循环。
（四）联箱 作用：汇集、混合、再分配 安装有定期排污装置和膨胀指示器。 （五）循环泵 作用：强化水循环
（三）下降管和联箱
1. 作用
下降管 将汽包中的水送往下联箱 维持正常的水循环
（2）特点 压力相关：压力增加→溶解能力增加 蒸汽状态：饱和蒸汽和过热蒸汽均可溶盐
40
3、净化措施 水处理→提高给水品质 汽水分离→降低饱和蒸汽带水（机械携带） 蒸汽清洗→降低蒸汽溶盐（选择性携带） 排污→降低炉水含盐量
（四）自然水循环工作的可靠性指标
1．循环流速：水在饱和温度下按上升管入口截 面计算的水流速称循环流速。
2．循环倍率：进入上升管中的循环水量G与上 升管中产生的蒸汽量D之比。计算公式为：
➢ 思考：K值大小对锅炉水循环的影响？ K值越大，对水冷壁的冷却效果好，但过大，
不能满足蒸发率的要求。
（五）自然水循环常见的故障
15.7~18.3
含盐量（Na+） （μg/kg）
≤5
≤5
二氧化硅SiO2 （μg/kg）
≤20
≤20
> 18.3
≤3
≤10
36
2. 蒸汽污染的原因
（1）杂质来源
蒸发
给水含杂质
炉水杂质↑
汽包炉SiO2<20μg/L 直流炉SiO2<15μg/L
饱和蒸汽携带含盐浓度较大的锅水水滴
机械携带 （2）污染原因
常见的水循环故障有循环停滞、循环倒流、下降管带 汽。
1．循环停滞 原因：密度差等于回路阻力 2．循环倒流 原因：汽包引入管重位差大于回路压差 3．下降管带汽 原因：下降管受热；下降管入口自汽化；水进入下降
管时带汽；压力降低锅水自汽化
二. 控制循环
组成
汽包 下降管 循环泵 水冷壁（上升管） 联箱
特点
选择性携带
饱和蒸汽带水 蒸汽溶盐
饱和蒸汽具有直接溶解盐的能力
蒸汽对不同盐分的溶解能力不同
38
a. 机械携带原因
汽水混合物 进入汽空间
冲击水面 冲击部件 相互冲击
汽水混合物 进入水容积
汽泡穿层 汽泡破裂
水滴飞溅
溅出水滴
进入汽空间
进入汽空间
饱和蒸汽带水
39
b. 选择性携带原因
（1）原因：蒸汽具有直接溶解盐分的能力 选择性：不同盐分在蒸汽中的溶解能力不同
工业锅炉
第六章 锅炉的水循环及蒸汽品质
第一节 锅炉水循环 1. 自然循环的基本原理
汽包 组成 下降管
水冷壁（上升管） 联箱
循环推动力：两侧密度差 特点
亚临界压力以下
2
（二）自然水循环的运动压头
1． 运动压头：自然循环回路的循环推动力叫 做循环运动压头，等于回路各部分的总压头。
2． 运动压头的三要素：饱和汽和饱和水的密 度、上升管中的含汽率、循环回路的高度。