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1、第六章第六章自然循环蒸发系统及自然循环蒸发系统及蒸汽净化蒸汽净化1本章重点：本章重点：自然循环锅炉蒸发设备的组成和各自然循环锅炉蒸发设备的组成和各个部件的作用及特点；个部件的作用及特点；自然循环回路工作原理和安全性分自然循环回路工作原理和安全性分析；析；蒸汽污染的原因和净化方法蒸汽污染的原因和净化方法2第一节第一节自然循环汽包锅炉的自然循环汽包锅炉的蒸发设备蒸发设备3 一、蒸发设备的组成一、蒸发设备的组成 蒸发设备的作用：蒸发设备的作用：蒸发设备的工作过程：蒸发设备的工作过程：水循环：由汽包、下降管、上升管、联水循环：由汽包、下降管、上升管、联箱所组成的闭合蒸发系统，称为水循环回箱所组成的闭合
2、蒸发系统，称为水循环回路。锅水在循环回路中循环流动的现象，路。锅水在循环回路中循环流动的现象，称为水循环。称为水循环。自然水循环的概念：密度差自然水循环的概念：密度差重位压差重位压差循环动力循环动力？影响密度差的因素影响密度差的因素45 二、汽包二、汽包（一）汽包的结构（一）汽包的结构67 表表6-1列出了几种大型锅炉的汽包的列出了几种大型锅炉的汽包的尺寸（尺寸（mm）和钢材牌号。）和钢材牌号。8 汽包长度汽包长度锅炉容量锅炉容量炉膛宽度炉膛宽度汽水系统连接管子汽水系统连接管子 汽包内径汽包内径锅炉容量锅炉容量汽水分离装置汽水分离装置 汽包壁厚汽包壁厚锅炉压力锅炉压力汽包直径与结构汽包直径与结
3、构钢材强度钢材强度 9 （二）汽包的作用（二）汽包的作用 1.汽包接受省煤器来的给水，并向过热器输送汽包接受省煤器来的给水，并向过热器输送饱和蒸汽，同时它与下降管、水冷壁管连接，组成饱和蒸汽，同时它与下降管、水冷壁管连接，组成自然水循环系统，所以，汽包是加热、蒸发、过热自然水循环系统，所以，汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，也是这三个过程的分界。三个过程的连接枢纽，也是这三个过程的分界。2.增加锅炉的蓄热量：增加锅炉的蓄热量：锅炉蓄热量的变化是依靠锅炉蓄热量的变化是依靠汽压的变化来实现的汽压的变化来实现的。3.汽包内装有各种净化装置。如汽水分离装置、汽包内装有各种净化装置。如汽水分离装
4、置、蒸汽清洗装置、排污及加药装置等、从而改善了蒸蒸汽清洗装置、排污及加药装置等、从而改善了蒸汽品质。汽品质。4.汽包上装有压力表、水位计和安全门等附件，汽包上装有压力表、水位计和安全门等附件，保证了锅炉安全工作。保证了锅炉安全工作。10 （三）汽包的安全运行（三）汽包的安全运行 汽包的应力：包括机械应力和汽包的应力：包括机械应力和热应力 汽包的强度计算汽包的强度计算 汽包的超压保护：在汽包和过热器出口装汽包的超压保护：在汽包和过热器出口装置置100%容量的容量的安全阀或汽轮机旁路三用阀（机组启停、蒸汽溢流、超压保护）。汽包的运行保护：在锅炉进水、启动、停汽包的运行保护：在锅炉进水、启动、停运和
5、负荷变化时都可能发生过大的汽包上下运和负荷变化时都可能发生过大的汽包上下壁、内外壁温差并产生相应的热应力。运行壁、内外壁温差并产生相应的热应力。运行中必须限制汽包上下、内外壁温差。中必须限制汽包上下、内外壁温差。11 三、水冷壁三、水冷壁 水冷壁的结构、材料及布置水冷壁的结构、材料及布置12 (一一)水冷壁的作用：水冷壁的作用：三大作用：三大作用：（1）通过辐射传热，水变成汽水混）通过辐射传热，水变成汽水混合物；合物；（2）保护炉墙，便于采用轻型炉墙；）保护炉墙，便于采用轻型炉墙；（3）可使炉膛出口烟温冷却到灰的）可使炉膛出口烟温冷却到灰的软化温度以下，防止结焦软化温度以下，防止结焦。13 （
6、二）水冷壁的类型（二）水冷壁的类型 1.光管水冷壁光管水冷壁 水冷壁的结构要素见图水冷壁的结构要素见图6-4。现代大型锅炉光管水冷壁的结构特点：现代大型锅炉光管水冷壁的结构特点：（1）水冷壁管紧密排列，其）水冷壁管紧密排列，其s/d=11.1。（2）广泛采用）广泛采用敷管式炉墙。14 2.销钉式水冷壁销钉式水冷壁 销钉长为销钉长为20 25mm，直径为，直径为6 12mm。“卫燃带卫燃带”的作用的作用15 3、膜式水冷壁、膜式水冷壁 两种类型见图两种类型见图6-7。结构尺寸：结构尺寸：60 6.5mm的的轧制鳍片管或轧制鳍片管或 63.5 7.5mm的的焊接鳍片管；焊接鳍片管；16 鳍片尺寸鳍
7、片尺寸的选择受鳍片的选择受鳍片管断面上的温管断面上的温度场分布的限度场分布的限制。制。鳍片端部鳍片端部温度随鳍片宽温度随鳍片宽度增加而升高；度增加而升高；鳍片向火面与鳍片向火面与背火面的温度背火面的温度差随鳍片的厚差随鳍片的厚度而增加。度而增加。17膜式水冷壁的优点膜式水冷壁的优点：能用全部面积吸收炉膛辐射热；节省金能用全部面积吸收炉膛辐射热；节省金属材料；属材料；对炉墙的保护最彻底；使炉墙厚度减轻，对炉墙的保护最彻底；使炉墙厚度减轻，简化了炉墙的悬吊结构；简化了炉墙的悬吊结构；能承受较大的侧向力，增加了抗爆能力；能承受较大的侧向力，增加了抗爆能力；安装工作量减小；安装工作量减小；气密性良好，漏风小。气密性良好，漏风小。18四、下降管四、下降管下降管的类型：表下降管的类型：表62下降管的作用下降管的作用联箱的作用：将进入的工质集中混合并联箱的作用：将进入的工质集中混合并均匀分配出去，通过联箱还可连接管径均匀分配出去，通过联箱还可连接管径和管数不同的管子和管数不同的管子19
自然循环锅炉蒸发系统及蒸汽净化
