1、19-1,第六章,自然循环蒸发系统及蒸汽净化,19-2,本章重点: 自然循环锅炉蒸发设备的组成和各个部件的作用及特点; 自然循环回路工作原理和安全性分析; 蒸汽污染的原因和净化方法,19-3,第一节,自然循环汽包锅炉的蒸发设备,19-4,一、蒸发设备的组成蒸发设备的作用:蒸发设备的工作过程:水循环:由汽包、下降管、上升管、联箱所组成的闭合蒸发系统,称为水循环回路。锅水在循环回路中循环流动的现象,称为水循环。自然水循环的概念:密度差重位压差循环动力 ?影响密度差的因素,19-5,19-6,二、汽包,(一)汽包的结构,19-7,19-8,表6-1列出了几种大型锅炉的汽包的尺寸(mm)和钢材牌号。,
2、19-9,汽包长度 锅炉容量 炉膛宽度 汽水系统连接管子汽包内径 锅炉容量 汽水分离装置,汽包壁厚 锅炉压力 汽包直径与结构 钢材强度,19-10,(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:锅炉蓄热量的变化是依靠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、蒸汽清洗装置、排污及加药装置等、从而改善了蒸汽品质。4.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。,19-11,(三)汽包的安全运行汽包
3、的应力:包括机械应力和热应力汽包的强度计算汽包的超压保护:在汽包和过热器出口装置100%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。运行中必须限制汽包上下、内外壁温差。,19-12,三、水冷壁,水冷壁的结构、材料及布置,19-13,(一)水冷壁的作用:三大作用:(1)通过辐射传热,水变成汽水混合物;(2)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软化温度以下,防止结焦 。,19-14,(二)水冷壁的类型1.光管水冷壁水冷壁的结构要素见图6-4。现代
4、大型锅炉光管水冷壁的结构特点:(1)水冷壁管紧密排列,其s/d=11.1。(2)广泛采用敷管式炉墙。,19-15,2.销钉式水冷壁销钉长为20 25mm,直径为6 12mm。“卫燃带”的作用,19-16,3、膜式水冷壁两种类型见图6-7。结构尺寸:606.5mm的轧制鳍片管或63.57.5mm的焊接鳍片管;,19-17,鳍片尺寸的选择受鳍片管断面上的温度场分布的限制。鳍片端部温度随鳍片宽度增加而升高;鳍片向火面与背火面的温度差随鳍片的厚度而增加。,19-18,膜式水冷壁的优点:,能用全部面积吸收炉膛辐射热;节省金属材料; 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; 能承受较大的侧向力,增加了抗爆能力; 安装工作量减小; 气密性良好,漏风小。,19-19,四、下降管,下降管的类型:表62 下降管的作用 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和管数不同的管子,