1、节能技术结课论文论文题目：锅炉汽水系统节能技术发展现状锅炉汽水系统节能技术发展现状摘要：锅炉的汽水系统一般由给水管路、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热蒸汽及主再热蒸汽管路等组成。汽水系统的主要任务是使水吸热后蒸发，最后形成有一定参数的过热蒸汽。从给水管路来的水经过给水阀后进入省煤器，在省煤器中加热到接近饱和温度，进入汽包，再经过下降管进入水冷壁，吸收蒸发热量，形成汽水混合物，回到汽包。汽包经过汽水分离以后，蒸汽进入过热器，水再次进入水冷壁进行加热。这个循环过程对于不同的锅炉有不同的循环动力，自然循环的锅炉靠的是汽水压力差，强制循环锅炉靠的是泵的牵引力。从汽包中分离并进入过热器的蒸汽在
2、锅炉烟气通道处继续吸收热量，从而成为具有一定温度和压力的过热蒸汽（主蒸汽） 。经过主蒸汽管，蒸汽进入汽轮机高压缸做功。蒸汽从高压缸做完功后，经再热蒸汽管道，进入锅炉再热器加热至额定温度后，经再热蒸汽热段，进入汽轮机中缸、低压缸继续做功。本文就我国一般的燃煤锅炉的汽水系统进行统计分析，对我国锅炉汽水系统长长长 沙沙沙 理理理 工工工 大大大 学学学的节能进行论述。关键词： 汽包 水冷壁 过热器 再热器 凝汽器 前言：有我国的能源现状分析，我国占主导发电的电厂是火力发电厂，而火电厂的主要发电能源是燃煤。对于燃煤锅炉进行能量传递的工质就是汽水，汽水系统的运行好坏直接影响发电效率。就我看来加强换热是提
3、高效率的最根本的办法，其次是工质的运行状况和工质的流动环境。汽水系统各个部件：一、汽包汽包是运行于自然循环锅炉和控制循环锅炉中的汽水分离设备，直流锅炉是没有汽包的。汽包的作用就是把水冷壁中的汽水混合物进行分离，实现汽水能量的充分利用。是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽 ；也增加了锅炉水位平衡和蓄热能力。 行锅炉汽包一般采用火用分析模型，也就是应用火用平衡方程所建立关系的，这是现在最先进的分析方法。他的一般过程是：首先, 将整个系统划分成若干个子系统, 然后对所划分的单元逐一进行火用平衡分析, 计算各个子系统的能量指标, 最后, 以图形或表格形式展示结果。现行汽包的一般结构：1旋风分离器*
4、 K6 G. h2 r/ M2波形板分离器 2 o* H+ (3疏水管 4立式百叶窗干燥器5排污管) / v2 v6 Z$ n/ h f5 J6给水管 7紧急放水管 8加药管 “k9 o/汽包节能：值得注意的是汽包的水位对汽包的运行起到非常重要的作用。水位会使得进入过热器的蒸汽参数发生变化，这对再热器，过热器中的换热系长长长 沙沙沙 理理理 工工工 大大大 学学学数影响很大。我们可以说汽包水位是锅炉运行一个非常重要的被控变量。维持水位在一定范围内是保障锅炉安全运行的首要条件， 液位过高, 会使蒸汽带水过多, 汽水分离差, 使后续的过热器管壁结垢, 传热效率下降, 过热蒸汽温度下降, 严重时将引
5、起蒸汽品质下降, 影响生产和安全; 水位过低又将破坏部分水冷壁的水循环, 引起水冷壁局部过热而损坏, 严重时会发生锅炉爆炸。 因此, 在锅炉运行中, 保证汽包水位在正常范围保证系统输出蒸汽温度稳定的前提。二、水冷壁水冷壁一般布置于炉膛四周，紧贴炉墙形成炉膛周壁，接受炉内火焰和高温烟气的辐射热，大容量锅炉有的将部分水冷壁布置在炉膛中间，两面分别吸收高温烟气的辐射热，形成两面曝光水冷壁。水冷壁的作用：炉膛中的高温火焰对水冷壁进行辐射传热，是水冷壁内的工质吸收热量后由水逐步变成汽水混合物；水冷壁还能降低炉膛内烟气温度，减少结渣；也大大降低了炉墙厚度。水冷壁的分类：现代锅炉的水冷壁主要有光管式、膜式、
6、销钉式三种类型。我们常用的一般采用膜式水冷壁。它是由轧制或焊接鳍片管或光管加扁钢或光管烧熔焊拼焊成的气密管屏所组成的水冷壁。膜氏水冷壁具有气密性好，能适应正压燃烧对锅炉的要求，不易结渣、漏风少，减少排烟热损失，提高锅炉热效率，对炉墙也有很好的保护作用。现代水冷壁的传热强化：采用螺旋管圈型和垂直管屏型水冷壁。螺旋管圈型水冷壁没有水平围绕管圈型水冷壁中的水平段，工质在蒸发管内不易出现汽水分离层的现象，管带中并联管数也较多。由于螺旋管圈的并联各管受热条件都基本相同，所以热偏差小。对于垂直管屏型水冷壁则是在水冷壁上升的过程中进行混合，使得各管受热融合均匀，减小了热偏差。三、过热器锅炉过热器是回收锅炉烟
7、气能量的，使锅炉出来的蒸汽可以获得加热，变为干蒸汽，有利于提高锅炉热效率，也有利于蒸汽轮机避免水击。过热器能把锅炉中首次蒸发的蒸汽加热成高品质的过热蒸汽；然后过热蒸汽在汽轮机高压缸中做功后，低压低温的蒸汽被重新引入再热器，再热器就是负责把这部分蒸汽重新加热成高温蒸汽，在再热器中，通常压力不能提高，而是把温度提高到和过热蒸汽通样或略低的温度。加热后的再热蒸汽（称热再）再进入汽轮机中、低压缸继续做功，最后进入凝汽器凝结成水。再热器他的本质就是一个换热器。只是在锅炉中的位置不同，换热方式不同。有的位于顶部可辐射的地方，有的位于只有对流换热的地方，有的还会进行复合换热，既有辐射换热又有对流换热。加强工
8、质侧的换热效果可极大地提高换热效率。现行过热器的分类：过热器的分类有多种方式，一般按以下的方式进行分类：长长长 沙沙沙 理理理 工工工 大大大 学学学1 根据烟气与管内蒸汽的相对流动方向分：逆流、顺流和混合流。2 根据传热方式分：对流、辐射和半辐射式。3 根据管子排列方式分：顺列、错列。4 根据管圈数分：单管圈、双管圈、多管圈。5 根据结构分：屏式过热器、壁式过热器、对流过热器。6 根据对流受热面的放置方式分：立式、卧式。现行过热器的优化方法：过热器的传热优化主要是靠过热器的布置和多级换热结构。立式布置的特点是，受热面不易积灰，有利于传热；管子的支吊较方便，可用吊钩把蛇形管弯头吊挂在钢架顶梁上
9、；但这种布置方式不易疏水，启动初期管内的凝结水可能形成“水塞” ，压力很低的蒸汽不易流过，使管子的冷却条件较差。采用卧式布置时，管子易于积灰，对传热不利；但管子内积水易于疏出，启动时不会出现“水塞” 。卧式布置的受热面，支吊结构较复杂。现在大容量锅炉，常以有工质冷却的受热面管子（如过热器和再热器自身或省煤器）作为它的悬吊管，既简化了结构，又较安全。还有就逆向换热和顺向换热的换热效率不同，逆向换热的工质流动方向与烟气流动方向相反，这样工质和烟气的温度相差大一些，换热效果更好一些。一般的过热器和换热器都采用逆向换热法。四、再热器再热器实质上是一种把作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热
10、器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率，并使汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。而且再热器的产生是为了提高大型发电机组循环热效率，广泛采用中间再热循环。从锅炉过热器出来的主蒸汽在汽轮机高压缸做功后，送到再热器中再加热以提高温度，然后送入汽轮机中压缸继续膨胀做功，称为一次中间再热循环，可相对提高循环效率。有些大型机组，在中压缸后再次将排汽送回锅炉加热，称为两次中间再热循环,可再相对提高循环效率。个别试验机组甚至采用三次中间再热循环。再热器效率提高：再热器与过热器的原理差不多，都可进行辐射换热和对流换热或者混合换热。其本质都是换热器，提高效率的方法就是提高复合换热系数。对于锅炉，炉膛
11、内的灰渣沉积也会导致换热热阻的增大，减少热量传递。例如插排虽然可以曾大传热的面积，但是容易积累灰分，曾大热阻。而顺排虽然传热面积没那么大，但容易清理恢复，传热热阻会小一些。换热的形式也是影响效率的因素，在靠近炉膛是，辐射强度大，且随温度的四次方成正比。故靠近炉膛的再热器对于辐射换热系数的考虑要慎重。位于锅炉尾部的再热器就主要靠烟气的对流换热，我们所选择的材料可因主要换热方式的不同而不同。五、凝汽器凝汽器相当于卡诺循环中的冷端热源，它对于锅炉汽水热循环起着非常重要的作用。它位于汽轮机最末级之后，对汽轮机中做完了功的乏汽进行冷却，长长长 沙沙沙 理理理 工工工 大大大 学学学再将冷却水循环利用。凝
12、汽器还能在汽轮机排汽处建立真空和维持真空，有利于汽水的循环。凝汽器的本质也是一个换热器，只是它是把蒸汽的热能换出去，使蒸汽凝结成水。其主要换热形式是对流换热。凝汽器的分类：按蒸汽凝结方式的不同凝汽器可分为表面式（也称间壁式）和混合式（也称接触式）两类。在表面式凝汽器中，与冷却介质隔开的蒸汽在冷却壁面上（通常为金属管子）被冷凝成液体。冷却介质可以是水或空气。水冷表面式凝汽器按冷却水的流动方式分为单流程、双流程两种。在混合式凝汽器中，蒸汽是在与冷却介质混合的情况下被冷凝成液体的。被冷凝的蒸汽既可是水蒸汽，也可是其他物质的蒸气。凝汽器的节能：水垢对凝汽器的换热热阻是影响非常大的，怎么清理水垢是节能的
13、关键。现在比较理想的清理方法是：利用福世泰克清洗剂清洗凝汽器，福世泰克的高效、环保、安全、无腐蚀，不但清洗效果良好而且对设备没有腐蚀，能够保证凝汽器的长期使用。福世泰克清洗剂（特有的添加湿润剂和穿透剂，可以有效清除用水设备中所产生的最顽固的水垢（碳酸钙） 、锈垢、油垢、粘泥等沉淀物，同时不会对人体造成伤害，不会对钢铁、紫铜、镍、钛、橡胶、塑料、纤维、玻璃、陶瓷等材质产生侵蚀、点蚀、氧化等其他有害的反应，可大大延长设备的使用寿命。总结与展望：本文是对锅炉汽水系统的各个部件进行简单论述，从大致上认识汽水系统节能的方面。这包括汽包水位的调节，水冷壁的布置结构，过热器和再热器的换热系数的提高，凝汽器的
14、水垢处理。而且我觉得我们需要要对具体的锅炉进行布置才能充分体现出总的节能性。通过对锅炉汽水系统的分析，我们要提高汽水循环效率主要就是在保证安全正常运行的同时，提高各个部分的换热系数，减少散热损失，这方面还涉及热偏差爆管的危险。未来汽水系统效率的提高小角度很多，但这些措施的更本目的在于提高换热系数，而且锅炉运行还要考虑其他经济效益和安全性，这就让我们不能仅仅提高汽水效率而忽视其他损失。参考文献：电厂锅炉原理及设备-叶江明主编中国电力出版社传热学-杨世铭、陶文栓主编高等教育出版社长长长 沙沙沙 理理理 工工工 大大大 学学学任务分配组长：潘思齐 编述论文和审核论文组员: 胡友伟 编述论文，整理论文，校对论文组员：李雅琴 搜集资料，整理文献，制作排版
