鍋爐部分第三章汽水系統(tǒng)

鍋爐部分第三章汽水系統(tǒng)第1頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四主要內(nèi)容鍋爐水循環(huán)鍋爐受熱面直流鍋爐簡介鍋爐水處理第2頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

鍋爐的汽水系統(tǒng)由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器等組成。使水吸熱產(chǎn)生合格的過熱蒸汽。

第一節(jié)鍋爐水循環(huán)

水在蒸發(fā)受熱面組成的循環(huán)回路中流動的過程?？煞譃樽匀凰h(huán)和強(qiáng)制水循環(huán)。

第3頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四一、自然循環(huán)的基本原理

（一）自然水循環(huán)概述僅僅依靠水和汽水混合物的重度差而產(chǎn)生的水循環(huán)。循環(huán)回路由汽包、下降管、聯(lián)箱、上升管（水冷壁）組成的簡單的循環(huán)回路。第4頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（二）運(yùn)動壓頭自然循環(huán)推動力壓差克服了系統(tǒng)的流動阻力，推動工質(zhì)循環(huán)流動。壓力越高，汽、水的密度差降低，工質(zhì)循環(huán)流動速度越低。第5頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（三）上升管中的流動

單相水→氣泡流→彈狀流→環(huán)狀流→液環(huán)狀滴流→霧狀流→單相汽霧狀流型：汽流中雖仍有一些水滴·但冷卻作用不夠→傳熱惡化第6頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（四）自然循環(huán)工作可靠性主要指標(biāo)1、循環(huán)流速水在飽和溫度下進(jìn)入上升管入口水的流速。即

是判斷水循環(huán)安全性的重要指標(biāo)之一。流速越大，進(jìn)入的水多，帶走的熱量、產(chǎn)生的汽泡就多，冷卻效果好，管壁不超溫，

但并不是流速越高越好。第7頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2、循環(huán)倍率Ｋ上升管中循環(huán)水量G與產(chǎn)生的蒸汽量D之比。每kg水經(jīng)過Ｋ次循環(huán)才能完全變成蒸汽K值越大，上升管出口段水含量越高，冷卻效果好，但導(dǎo)致產(chǎn)汽率太小。高壓鍋爐在8~15；超高壓5~8；鍋爐壓力↑汽化潛熱↓循環(huán)倍率↓第8頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四水循環(huán)故障

因水循環(huán)不正常導(dǎo)致爐管損壞的現(xiàn)象1、循環(huán)停滯

在受熱弱的水冷壁管中，進(jìn)入上升管的循環(huán)流量僅足以補(bǔ)充蒸發(fā)量時。2、循環(huán)倒流

上升管接入汽包水容積時，循環(huán)停滯可能轉(zhuǎn)成循環(huán)倒流。3、下降管帶汽

下降管的流動阻力↑，密度差↓原因：下降管受熱產(chǎn)汽、下降管入口帶汽、自汽化、鍋爐壓力突降引起的自汽化等。（五）自然循環(huán)常見故障第9頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四1、產(chǎn)生原因

循環(huán)安全性↓（壓力升高；亞臨界；管徑變?。?、形式

主要依靠低壓循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)優(yōu)點(diǎn)（1）運(yùn)動壓頭可以達(dá)到0.25～0.5MPa，可以采用小管徑，管壁薄，金屬消耗少；（2）可以任意布置蒸發(fā)受熱面；（3）較高質(zhì)量流速，循環(huán)倍率低。二、控制循環(huán)鍋爐第10頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)鍋爐受熱面包括蒸發(fā)受熱面、過熱以及水的預(yù)熱受熱面。一、鍋爐蒸發(fā)設(shè)備（水→蒸汽）包括汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱及連接管道。（一）汽包1、汽包結(jié)構(gòu)長圓筒的密閉承壓容器，開有很多管孔，300MW鍋爐直徑約1.8m，壁厚15cm，長約22m。第11頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第12頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2、汽包的作用（1）工質(zhì)加熱—蒸發(fā)—過熱的連接樞紐；（2）蓄水、蓄汽容積，及一定蓄熱能力，適應(yīng)負(fù)荷驟變能力；（3）汽水分離和排污裝置，保證蒸汽品質(zhì)；（4）壓力表、水位表、事故放水門、安全閥等附件，控制汽包壓力，監(jiān)視水位，保證安全運(yùn)行。第13頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第14頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（二）水冷壁

蒸發(fā)受熱面（輻射式）

1、水冷壁主要作用

(1)吸收熱量，將水變成汽水混合物；(2)煙溫降低到灰的軟化溫度以下，保護(hù)爐墻并防止結(jié)渣，提高運(yùn)行的安全性和可靠性；(3)輻射受熱面節(jié)省鋼材，降低鍋爐造價；(4)使?fàn)t墻的厚度可以減小，重量減輕，簡化了爐墻結(jié)構(gòu)。第15頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

2、水冷壁的結(jié)構(gòu)

1、光管式水冷壁；2、銷釘式(刺管)水冷壁（衛(wèi)燃帶）；3、膜式(鰭片管)水冷壁（普遍采用，分焊接和軋制）。第16頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四光管式水冷壁第17頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四銷釘式(刺管)水冷壁第18頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四膜式(鰭片管)水冷壁第19頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四膜式水冷壁主要優(yōu)點(diǎn)A嚴(yán)密性，減少漏風(fēng)；B輻射受熱面積增加，節(jié)約鋼材；C墻壁保護(hù)好，墻體輕，縮短啟停時間；D增加管子剛性；E提高緊固件壽命；F可成片預(yù)制，減少安裝工作量；第20頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（三）下降管

不受熱、絕熱保溫，有分散（細(xì)）和集中（粗）兩種。（四）聯(lián)箱匯集、分配給水冷壁，裝有定排裝置、監(jiān)視膨脹指示器及循環(huán)泵；（五）循環(huán)泵無軸封循環(huán)泵，用于強(qiáng)制循環(huán)。第21頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四二、蒸汽凈化

蒸汽品質(zhì)蒸汽的潔凈程度，即蒸汽中所含雜質(zhì)的多少。雜質(zhì)包括鹽類物質(zhì)、堿類物質(zhì)和氧化物，主要是鹽類物質(zhì)，所以通常也把蒸汽對雜質(zhì)的攜帶稱為蒸汽帶鹽。第22頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四蒸汽帶鹽的危害①沉積在過熱器內(nèi)；②沉積在汽輪機(jī)；③沉積在閥門。污染原因①機(jī)械性攜帶（中、低壓）；②溶解性攜帶（高壓以上）；措施提高給水品質(zhì)、加強(qiáng)排污、汽水分離（機(jī)械攜帶↓）、清洗裝置（溶解攜帶↓）第23頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（一）汽水分離裝置常見的分離設(shè)備有多種，其中旋風(fēng)分離器最常見。1）進(jìn)口擋板（導(dǎo)向擋板）消除汽水混合物的動能，使水汽初步分離；

2）旋風(fēng)分離器離心力作用（粗分離）；第24頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四3)波形板分離器（百葉窗）由許多波形鋼板組裝而成，屬細(xì)分離裝置；4）頂部多孔板（均汽板）

孔板的節(jié)流作用，細(xì)分離；沿汽包長度分布均勻，降低流速，避免帶水。第25頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四波形板第26頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（二）蒸汽清洗減少蒸汽的溶解性攜帶基本原理清潔給水與含鹽蒸汽接觸，鹽分?jǐn)U散至清水，普遍采用穿層式清洗裝置。穿層式清洗裝置，蒸汽穿過清洗水層時水層會起泡，所以也稱為汽泡穿層式，多采用平板式清洗裝置。第27頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四(三)鍋爐排污蒸汽蒸發(fā)→雜質(zhì)濃度↑→加藥→沉積在低處→排污。分為連排和定排兩種。（1）連續(xù)排污（表面排污）連續(xù)不斷地從鍋筒水位面附近將濃度最大的爐水排出，降低爐水中的含鹽量和堿度；（2)定期排污（間斷排污或底部排污）定期從水循環(huán)系統(tǒng)的最低點(diǎn)排放部分爐水。其主要目是排除水中的沉渣、鐵銹。第28頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四三、過熱器、再熱器和省煤器(一)

過熱器

飽和蒸汽→過熱蒸汽，提高電廠的循環(huán)熱效率；

表面式換熱器，按傳熱方式過熱器與再熱器可以分為：對流式、輻射式、半輻射式三類。第29頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四1、對流式過熱器

水平或尾部豎井煙道中，對流換熱，由蛇形管組成；立式吊掛方便，積灰較少，應(yīng)用廣泛，但停爐后管內(nèi)積水難以排除；常采用臥式易于疏水，但支吊較復(fù)雜；分為單管圈、雙管圈和多管圈三種；多采用多管圈，總壓降不應(yīng)超過10%，最末級過熱器質(zhì)量流速ρω=800～1100㎏/（㎡·s）第30頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第31頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四根據(jù)煙氣與蒸汽的相對流向不同，又可分為：（1）逆流傳熱溫壓大，傳熱效果好，減少受熱面面積，節(jié)約金屬。但蒸汽溫度高的管段恰好處在煙氣的高溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫高；（2）順流傳熱溫壓小，傳熱效果較差，需要的受熱面積大，消耗金屬多。但蒸汽溫度低的管段處于煙氣的低溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫較低；（3）混流集中了逆流和順流布置的優(yōu)點(diǎn)，既安全，又經(jīng)濟(jì)，多用于高溫級受熱面。第32頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第33頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

排列方式有順列和錯列兩種，s1為橫向節(jié)距，s2為縱向節(jié)距。在其它條件（如煙氣速度和管子排列特性）相同時，煙氣橫向沖刷順列布置受熱面管子時的傳熱系數(shù)比沖刷錯列布置時小，但順列管束管外積灰易被吹灰器清除。第34頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第35頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四布置在高煙溫區(qū)的過熱器和再熱器一般易產(chǎn)生粘結(jié)性積灰，為便于蒸汽吹灰器清除積灰，及支吊方便，都以順列方式布置。在尾部豎井中，煙溫較低，為增強(qiáng)傳熱，布置在其中的低溫過熱器和低溫再熱器一般采用錯列布置。第36頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)動畫第37頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四吊掛受熱面第38頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2、輻射式過熱器

輻射式過熱器布置在爐膛壁面上或爐膛上方，直接吸收爐膛輻射熱；輻射式過熱器的另一種型式是屏式結(jié)構(gòu)；由焊在聯(lián)箱上的許多U型管緊密排列成管屏組成，所以稱之為屏式過熱器。第39頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第40頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

第41頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第42頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四汽溫特性曲線第43頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四132負(fù)荷，100%汽溫，℃第44頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四3、半輻射式過熱器

布置在爐膛出口處，既吸收爐膛輻射熱，又吸收高溫?zé)煔獾膶α鳠?，又稱為后屏式過熱器。汽溫特性介于對流和輻射之間，略偏向與對流。具有較高的熱負(fù)荷。特別是外圈管子，受熱最強(qiáng)，長度最長，因此阻力大，工質(zhì)流量小，易發(fā)生超溫爆管，為保證其工作安全，可采取如圖所示的各項(xiàng)措施。第45頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四(二)再熱器

汽機(jī)高壓缸排汽→再熱→中、低壓缸做功，汽輪機(jī)末幾級干度↑和電廠循環(huán)熱效率↑

（6~8%），布置在過熱器后的煙道內(nèi)。特點(diǎn)：1、放熱系數(shù)小，質(zhì)量流速ρω??；2、壓力低，對熱偏差敏感；3、進(jìn)口汽溫隨負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)幅度大；4、需要安裝旁路；5、阻力對機(jī)組熱效率影響大；第46頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四(三)蒸汽溫度調(diào)節(jié)

過熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度對機(jī)組的安全性與經(jīng)濟(jì)性有直接影響。研究表明：過熱器超溫10~20℃的狀態(tài)下長期運(yùn)行，會使其壽命縮短一半以上；而汽溫每下降10℃，會使循環(huán)熱效率相應(yīng)降低0.5％。運(yùn)行中通常規(guī)定汽溫偏離額定值的波動范圍為+5℃~10℃。第47頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

汽溫調(diào)節(jié)的方法有兩大類：一是蒸汽側(cè)調(diào)溫，二是煙氣側(cè)調(diào)溫法。1、蒸汽側(cè)調(diào)溫方法采用面式減溫器、噴水減溫器（用于過熱汽溫調(diào)節(jié)）和汽—汽熱交換器（用于再熱汽溫調(diào)節(jié)）等。1）面式減溫器管殼式熱交換器，調(diào)節(jié)慣性大，一般用于中小容量鍋爐。第48頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2）噴水減溫法

減溫水噴入過熱蒸汽中特點(diǎn)：噴水減溫法調(diào)節(jié)靈敏、慣性小，易于實(shí)現(xiàn)自動化，加上調(diào)溫范圍大、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單。一般設(shè)計采用2~3級噴水減溫方式，噴水量約為鍋爐容量的5%~8%。*噴水減溫一般不用在再熱器調(diào)溫3）汽—汽熱交換器用過熱蒸汽加熱再熱蒸汽。第49頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2、煙氣側(cè)調(diào)溫通過改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對流受熱面的吸熱量分配比例來調(diào)節(jié)汽溫的方法。主要有①煙氣擋板法（煙氣流量）；

②擺動燃燒器（改變火焰中心位置）；③煙氣再循環(huán)法（改變吸熱平均溫度）。。第50頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第51頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第52頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四四、省煤器

用于加熱鍋爐給水，尾部豎井內(nèi)，吸收對流熱，煙溫低于600℃；省煤器特點(diǎn)1、省煤器吸收尾部煙道中低溫?zé)煔獾臒崃?，降低鍋爐的排煙溫度，提高了鍋爐熱效率，節(jié)省燃料；2、省煤器提高了進(jìn)入鍋筒的水溫，減少了鍋筒壁與給水的溫度差，鍋筒熱應(yīng)力降低，提高了壽命；

尾部受熱面存在低溫腐蝕、積灰、磨損等問題。第53頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（一）省煤器的型式和布置

大容量、高參數(shù)鍋爐均采用鋼管式省煤器，煙氣與水逆向流動，增加傳熱溫差，提高傳熱效果。1、型式

工質(zhì)是否飽和：沸騰式（中、小型鍋爐）,非沸騰式（大型鍋爐）；鋼管式，鑄鐵式；第54頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第55頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2、布置

省煤器可以采用水流方向與鍋爐前墻垂直或平行兩種布置方式；垂直：管子短而多，水流速小，便于懸吊，轉(zhuǎn)向室后墻位置所有的管子都磨損嚴(yán)重；平行：管子少，流速高，只有幾根管子受到磨損；可以錯列或順列布置：錯列：磨損大，換熱系數(shù)大；順列：磨損輕，換熱差；第56頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)直流鍋爐簡介一、直流鍋爐的工作原理

無汽包，給水靠給水泵壓頭一次通過受熱面，產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為直流鍋爐。第57頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四二、直流鍋爐的特點(diǎn)（1）無汽包；（2）蓄熱能力差，對負(fù)荷變化敏感，對控制系統(tǒng)要求高；（3）汽水密度差不影響工作，可以超臨界；（4）沒有排污，對給水品質(zhì)要求高；（5）熱水段、蒸發(fā)段和過熱段不分界，產(chǎn)生水動力特性不穩(wěn)定；第58頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（6）應(yīng)防止膜態(tài)沸騰；（7）消耗較多的水泵功率；（8）啟動時要設(shè)置啟動系統(tǒng)和分離器；（9）節(jié)省鋼材20%～30%，制造簡單，運(yùn)輸方便；（10）啟停爐快；（11）蒸發(fā)受熱面隨意布置。第59頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四三、直流鍋爐優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)（1）適用于任何壓力的鍋爐；（2）金屬耗量少；（3）制造、安裝及運(yùn)輸方便；（4）受熱面可自由布置；（5）啟、停速度快；第60頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四缺點(diǎn)：（1）水品質(zhì)要求高；（2）給水泵功率消耗大；（3）對自動調(diào)節(jié)及控制系統(tǒng)要求高。第61頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四四、應(yīng)用實(shí)例第62頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)鍋爐水處理一、鍋爐的水質(zhì)工況

1、給水品質(zhì)影響鍋水含鹽量，影響蒸汽品質(zhì)。為防止腐蝕、結(jié)垢，保證給水品質(zhì)合格，必須對給水品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督。2、鍋水標(biāo)準(zhǔn)二、給水處理水處理方法有軟化、化學(xué)除鹽、蒸發(fā)除鹽。第63頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

一般流程：給水→澄清和過濾→陽離子交換器→排氣器→陰離子交換器→一級除鹽→陰陽離子混合交換器→二級除鹽→儲水箱→除氧氣除氧→鍋爐三、直流鍋爐的水質(zhì)工況比汽包爐要求高1、給水品質(zhì)指標(biāo)2、水處理一般方法第64頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四以一臺蒸發(fā)量為1000噸／時的直流鍋爐為例：每千克給水所含的鹽分不超過0.05毫克，即為干凈自來水（每千克約含鹽0.1～0.7克）所含鹽分的萬分之一左右，甚至比醫(yī)用蒸餾水的含鹽量還少。即使這樣，在一年運(yùn)行期中還會有幾百公斤的鹽分進(jìn)入鍋爐。當(dāng)然，最終留在鍋爐中的僅是一部分。許多國家都制訂有各類鍋爐的給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第65頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第66頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第67頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四Question?第68頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四（2）膜式水冷壁結(jié)構(gòu)軋制，焊接4、水冷壁布置:吊掛式5、折焰角：增加了水平煙道的長度；改善了屏式過熱器的沖刷特性改善了前角充滿度第69頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第70頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第71頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第72頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第73頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四第74頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四1）．改變火焰中心位置

擺動式燃燒器多用于四角布置的鍋爐中。調(diào)節(jié)擺動式燃燒器噴嘴的上下傾角，可以改變火焰中心位置的高低，從而改變爐膛出口煙溫，以調(diào)節(jié)鍋爐輻射吸熱量和對流吸熱量的比例，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。大型鍋爐上常采用多層燃燒器(4～5層)，改變上下排燃燒器的負(fù)荷，就可以改變爐膛火焰中心的位置，調(diào)節(jié)蒸汽溫度。

第75頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四2)分隔煙道擋板分隔煙道擋板調(diào)溫法，是將尾部豎井煙道分隔成并聯(lián)的兩部分，將再熱器和過熱器分別布置在相互隔開的兩個煙道中。過熱器和再熱器的下面布置省煤器，在省煤器的下方裝設(shè)煙氣調(diào)節(jié)擋板，調(diào)節(jié)擋板開度，可以改變流經(jīng)再熱器的煙氣量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。與此同時，流經(jīng)過熱器的煙氣量也將改變，從而使過熱汽溫改變，但這可通過調(diào)節(jié)減溫器的噴水量來維持過熱汽溫的穩(wěn)定。第76頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四3)煙氣再循環(huán)用再循環(huán)風(fēng)機(jī)從鍋爐尾部低溫?zé)煹乐谐槌鲆徊糠值蜏責(zé)煔猓衫浠叶犯浇腿霠t膛，可改變爐內(nèi)輻射和對流受熱面的吸熱量分配，從而達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。當(dāng)?shù)蜏卦傺h(huán)煙氣送入爐膛后，爐膛溫度會降低些，使?fàn)t內(nèi)輻射傳熱減少，而爐膛出口煙溫變化不大。在對流受熱面中，因?yàn)闊煔饬吭黾悠鋵α魑鼰崃繉⒃黾?，使蒸汽溫度升高。?7頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四鍋爐給水品質(zhì)不良會引起：①在鍋爐管子內(nèi)壁上結(jié)水垢；②蒸汽品質(zhì)惡化，在過熱器和汽輪機(jī)通流部分生成沉積物；③鍋爐和水汽通道內(nèi)壁發(fā)生金屬腐蝕。這些后果都直接影響鍋爐的傳熱效果，降低鍋爐、汽輪機(jī)的效率，嚴(yán)重時甚至?xí)斐慑仩t爆管事故。由于水垢的導(dǎo)熱能力只有鋼鐵的幾十分之一到幾百分之一，有些低壓鍋爐受熱面上積1毫米厚的水垢，燃料耗量就會增加1.5～2.0％。第78頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四鍋爐水處理的任務(wù)就是針對鍋爐的爐型、參數(shù)和原水品質(zhì)，按照鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的處理方法以保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。高參數(shù)大容量的電站鍋爐對給水品質(zhì)的要求很高。第79頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四簡史

早期的小型鍋爐直接采用天然水，或僅用一些簡單的方法除去水中的懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，這種鍋爐常常需要停爐清除水垢。后來，人們采用鈉沸石等天然軟化劑對給水進(jìn)行處理，并在鍋水內(nèi)添加某些藥品以減緩水垢的生成，延長鍋爐的連續(xù)運(yùn)行期。隨著鍋爐參數(shù)不斷提高，進(jìn)入鍋爐的水量越來越大，鍋爐單位受熱面積的吸熱量也不斷增加，鍋爐水汽系統(tǒng)對鍋爐水質(zhì)也提出了更高的要求。第80頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四為此而采用了蒸發(fā)器，用蒸餾水來補(bǔ)充鍋爐給水。20世紀(jì)30年代，人造離子交換樹脂（一種不溶于水的顆粒狀高分子化合物）問世，并被用于鍋爐給水除鹽，取得了良好的效果，這是鍋爐水處理技術(shù)的一項(xiàng)大進(jìn)展。此后，除鹽裝置普遍采用離子交換樹脂。從50年代末起，又陸續(xù)研究成功多孔型樹脂、大孔型樹脂和其他種類的新型樹脂。各種更為新型的現(xiàn)代除鹽設(shè)備也相繼出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了鍋爐水處理技術(shù)的發(fā)展。第81頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四處理范圍

鍋爐水處理主要包括補(bǔ)給水（即鍋爐的補(bǔ)充水）處理、凝結(jié)水（即汽輪機(jī)凝結(jié)水或工藝流程回收的凝結(jié)水）處理、給水除氧、給水加氨和鍋內(nèi)加藥處理4部分。

補(bǔ)給水處理

因蒸汽用途（供熱或發(fā)電）和凝結(jié)水回收程度的不同，鍋爐的補(bǔ)給水量也不相同。凝汽式電站鍋爐的補(bǔ)給水量一般低于蒸發(fā)量的3％。補(bǔ)給水處理流程如下：第82頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四①預(yù)處理：當(dāng)原水為地表水時，預(yù)處理的目的是除去水中的懸浮物、膠體物和有機(jī)物等。通常是在原水中投加混凝劑（如硫酸鋁等），使上述雜質(zhì)凝聚成大的顆粒，借自重而下沉，然后過濾成清水。當(dāng)以地下水或城市用水作補(bǔ)給水時，原水的預(yù)處理可以省去，只進(jìn)行過濾。常用的澄清設(shè)備有脈沖式、水力加速式和機(jī)械攪拌式澄清器；過濾設(shè)備有虹吸濾池、無閥濾池和單流式或雙流式機(jī)械過濾器等。為了進(jìn)一步清除水中的有機(jī)物，還可增設(shè)活性炭過濾器。

第83頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四

②軟化:采用天然或人造的離子交換劑,將鈣、鎂硬鹽轉(zhuǎn)變成不結(jié)硬垢的鹽，以防止鍋爐管子內(nèi)壁結(jié)成鈣鎂硬水垢。對含鈣鎂重碳酸鹽且堿度較高的水，也可以采用氫鈉離子交換法或在預(yù)處理（如加石灰法等）中加以解決。對于部分工業(yè)鍋爐，這樣的處理通常已能滿足要求，雖然給水的含鹽量并不一定明顯降低。

第84頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四③除鹽：隨著鍋爐參數(shù)的不斷提高和直流鍋爐的出現(xiàn)，甚至要求將鍋爐給水中所有的鹽分都除盡。這時就必須采用除鹽的方法?；瘜W(xué)除鹽所采用的離子交換劑品種很多，使用最普遍的是陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，簡稱“陽樹脂”和“陰樹脂”。在離子交換器中，含鹽水流經(jīng)樹脂時，鹽分中的陽離子和陰離子分別與樹脂中的陽離子(H+)和陰離子(OH-)發(fā)生變換后被除去。第85頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四當(dāng)水的堿度較高時，為了減輕陰離子交換器的負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，在陽離子交換器之后一般都要求串聯(lián)脫碳器以除去二氧化碳。含鹽量特別高的水，也可采用反滲透或電滲析工藝，先淡化水質(zhì)，再進(jìn)入離子交換器進(jìn)行深度除鹽。對高壓以上的鍋筒鍋爐或直流鍋爐，還必須除去給水中的微量硅；中、低壓鍋爐則按含量情況處理。第86頁，共93頁，2023年，2月20日，星期四凝結(jié)水處理

凝結(jié)水