蒸汽鍋爐汽水分離

1、汽水分離一、 蒸汽品質二、 蒸汽帶水的原因及其影響因素三、 汽水分離裝置一、蒸汽品質 1、蒸汽品質的概念2、雜質的種類及危害3、蒸汽帶鹽的機理4、減少蒸汽含鹽的途徑5、供熱鍋爐的蒸汽品質指標1、概念：蒸汽所含雜質的多少，即蒸汽的潔凈程度2、雜質的種類及危害 沉積在過熱器中：流動阻力 ，管內熱阻 沉積在輸汽管道上：p 沉積在閥門上：閥門動作失靈 沉積在汽機葉片上：葉片線型改變 包括Nacl、Na2SO4、NaOH、H2SiO3等，影響用汽設備的安全運行 （2）非氣體雜質（含鹽）主要是 O2、N2、CO2、NH3 等，對金屬產生腐蝕作用 （1）氣體雜質第一類：SiO2、H2SiO3、H2SiO5、

2、H4SiO4 第二類：NaOH、Nacl、Cacl2 第三類：Na2SO4、Na2SiO3、Na3PO4 3、蒸汽帶鹽的機理（1）蒸汽攜帶含鹽的爐水水滴：機械攜帶（2）蒸汽直接溶解鹽分：選擇性攜帶 對不同鹽分的溶解能力差別很大 排污量大 ，則爐水含鹽量少 ， 蒸汽品質好 排污量大 ，則補給水量多 排污量最大不超過鍋爐最大運行排污量， 最小決定于腐蝕產物污染爐的 程度，一般排污率為 供熱爐：10 凝汽式電廠：12 熱電廠：25 （3）改進汽水分離 減少蒸汽帶水4、減少蒸汽含鹽的途徑（1）提高給水品質 給水品質好，則蒸汽品質好 ，水處理設備投資及運行費用大 應根據(jù)鍋爐給水含鹽量的允許值選用合理的給

3、水系統(tǒng) （2）增加排污量 5、供熱鍋爐的蒸汽品質指標：飽和蒸汽濕度大小：裝設過熱器的鍋爐： 1 無過熱器的鍋爐： 3 無過熱器的鍋殼式鍋爐： 5 依據(jù)：保證滿足用戶的工藝要求和用汽設備的安全二、蒸汽帶水的原因及其影響因素 1、 蒸汽帶水的原因2、 蒸汽帶水的影響因素1、 蒸汽帶水的原因 什么叫蒸汽帶水：由鍋筒引出的蒸汽中含有微細水滴的現(xiàn)象。 微細水滴的來源： （1）上升管引入水空間時，蒸汽泡逸出水面時破裂形成飛濺水滴 （2）上升管引入汽空間時，汽水流沖擊水面或平行汽水流相互碰撞 （3）鍋筒水位的波動，振蕩而激起水滴 3d g2fy g4 3d2fy卷起，托住水滴所需的最小氣流速度氣流速度為w時

4、可帶走水滴的最大直徑 蒸汽帶水的機理球形水滴在蒸汽空間中受到的向下墜落的力 613gdG蒸汽氣流對球形水滴的提升力4d 2F222、 蒸汽帶水的影響因素（1）蒸汽負荷的影響（2）蒸汽壓力的影響（3）汽空間高度的影響（4）鍋水含鹽量的影響 （1）蒸汽負荷的影響 鍋筒蒸發(fā)面負荷RSRS=Dv/F, m3/m2h 上式中，F(xiàn)- 鍋筒蒸發(fā)面面積，即高水位處的水面面積 鍋筒蒸汽空間的容積負荷RVRV= Dv/V, m3/m3h上式中，V- 鍋筒蒸汽空間的體積 局部的RS、 RV RV的確定：（2）蒸汽壓力的影響 p 高，則汽水密度差小，重力分離作用弱 p 高， 則t 也高，水分子熱運動加強，相互間引力減

5、弱，細微水滴增多 p驟降，則產生附加蒸汽，D 大大增加，蒸汽大量帶水供熱鍋爐的汽空間高度：0.40.6m，低的取較小值（3）汽空間高度的影響 汽空間高度是從鍋筒水位面到蒸汽引出管上的垂直高度 汽空間高度太低 ，則dfy 以上的水滴借初始動能飛濺到蒸汽引出管口的 可能性增加 ，來不及沉降就被汽流帶走，造成帶水增多 汽空間高度太高，則超過大顆粒飛濺高度，重力分離效果提高甚微，而 鍋筒金屬耗量和制造成本大大增加 最高允許水位應用熱化學試驗確定（4）鍋水含鹽量的影響：主要影響 鍋水含鹽量高 ，則蒸汽含鹽量高 鍋水含鹽量達到臨界含鹽量以上時，蒸汽濕度大大增加，蒸汽品質大大 下降，若泡沫層充滿蒸汽空間，汽

6、水同時吸入蒸汽引出管，造成 “汽水共 騰” 的運行事故 D 大 ，則水空間含汽率高 ， 臨界含鹽量低 保證給水品質，加大排污，使實際允許鍋水含鹽量臨界含鹽量 三、汽水分離裝置1、汽水分離裝置的設計原則2、汽水分離裝置的分類3、供熱鍋爐常用的汽水分離裝置4、汽水分離裝置的設計標準5、 經(jīng)驗數(shù)據(jù) 1、汽水分離裝置的設計原則（1）盡可能避免Rs 和Rv 的局部增高，使蒸汽均勻地穿出水面和引出 （2）有效地削弱進入鍋筒的汽水混合物的動能，緩和對水面的沖擊 （3）使汽水混合物具有急轉多折的流動路線，以充分利用離心和慣性 分離作用 （4）及時把分離下的水帶走，以免再次被蒸汽攜帶 （5）創(chuàng)造大量的水膜表面積

7、，以粘附更多的水滴 （6）阻力不能過大，以改善水循環(huán) （7）便于制造，安裝和維修 2、汽水分離裝置的分類 自然分離：利用汽水密度差 粗分離（一次分離） 機械分離：靠慣性力、離心力、附著力 細分離（二次分離） 3、供熱鍋爐常用的汽水分離裝置（1）水下孔板（2）擋板（3）勻汽孔板（4）集汽管（5）蝸殼式分離器波形板分離器鋼絲網(wǎng)分離器 要求： 上升管或汽水引出管引接于鍋筒水空間 裝于最低水位下80mm處 保證最低水位時仍起作用 孔板長度 2/3的鍋筒直段長度 盡量使全部蒸汽通過孔板 孔板與筒壁間應留150200mm間隙 使水能暢快流下 孔板邊緣加裝高為100150mm的水封擋板 防止蒸汽短路 給水均

8、勻地在孔板上面送入 ， 利于破沫和對蒸汽沖洗 34mm厚的鋼板，均布810mm的小孔 d小，則易于堵塞，d大，則氣流分布不均 （1）水下孔板： 在孔板下形成汽墊 使蒸發(fā)面負荷均勻 削弱混合物動能 水面平穩(wěn) 減少飛濺水滴 減少水位漲高 作用：汽水混合物引入鍋筒汽空間 擋板與管口間距 2倍的引入管管徑 減慢氣流抵達擋板時流速 以防把水膜沖碎 擋板與汽水流動方向的夾角 45 以防把水膜沖碎 兩擋板間應有合適的空隙截面 w1.54.5m/s要求： 形成水膜、削減汽水流動能、利用汽流經(jīng)過擋板間隙時急劇轉彎分離出部分水滴（粗分離）（2）擋板作用：穿孔流速Wk1327m/s孔板上方縱向蒸汽流速 Wl Wk

9、流速：（3）勻汽孔板孔徑：810mm， 孔間距 50mm一般均勻開孔，當鍋筒頂部蒸汽引出管很少時不均勻開孔借小孔節(jié)流作用使汽空間各處負荷均勻 作用：（4）集汽管管側開縫，縫寬沿管內汽流方向逐漸減小 均汽，縫隙中蒸汽流速Wf 1125m/s 管側開孔，孔徑812mm 在小型鍋爐中，蒸汽引出管只有一根時可采用 裝于汽空間頂部，蒸汽引出管最好裝在集汽管中間位置 正對引出管的入口處不應開縫或開孔 均汽 單獨使用時，應在最低處開12個5mm的疏水孔或裝設疏水管 可與蝸殼式分離器配合使用 要求：要求： 縫隙式集氣管： 抽汽孔管：（5）蝸殼式分離器 飽和蒸汽切向進入蝸殼 細分離 內部裝有集汽管 沿鍋筒長度方

10、向均勻蒸汽空間負荷 分離出的水經(jīng)疏水管導入鍋水中 避免二次攜帶 蒸汽進口速度不宜太大，以免阻力 過大，導致疏水管中水位升到蝸殼 內，疏水管變成吸水管 嚴格控制安裝高度，防止疏水管水 位升到蝸殼內 作用作用要求要求（6）波形板分離器 波形板0.81.2mm厚 板間距10mm 長度超過2/3的鍋筒直段長度 型式：分為水平式和豎立式作用作用：使蒸汽通過曲折通道時，水滴受慣性力作用被甩 到波形板上，靠重力下流，屬于細分離 波形板組件應矮而長 增加蒸汽空間高度 波形板線型要圓滑順暢 減小阻力 應與勻汽孔板配合使用，兩者應保持一定距離 豎立式波形板應盡可能使蒸汽在汽空間行程長， 底部應加裝疏水管，延伸到最低水位線下要求：要求：（7）鋼絲網(wǎng)分離器 由一層或數(shù)層鋼絲網(wǎng)和拉網(wǎng)鋼板間隔排列而成 作用作用： 分離器與汽流接觸面積大， 水滴易于吸附在鋼絲網(wǎng)上