锅炉汽水系统图
合集下载
锅炉的汽水系统及其设备课件
蒸发器的工作原理
给水进入蒸发器，通过热交换 器吸收热量，逐渐加热和蒸发。
产生的蒸汽通过分离器进行分 离，纯净的蒸汽进入蒸汽管道， 而水则回流到蒸发器继续加热。
蒸发器内部设有传热管，增加 热交换面积，提高热效率。
蒸发系统的控制方式
流量控制
通过调节进入蒸发器的水量来控 制蒸汽产量。
温度控制
通过调节加热蒸汽的流量来控制 蒸发器内水的温度。
根据锅炉的工艺流程和运行工况， 选择合适的加药点，以确保药液 能够均匀、迅速地分散到锅炉水 中。
加药点应设置在靠近锅炉水进入 汽包的部位，以便在锅炉启动初
期快速建立药液浓度。
考虑加药点的操作和维护便利性， 以及其对锅炉其他系统的影响。
THANKS
节约能源
提高给水温度可以减少燃 料消耗，降低运行成本。
改善蒸汽品质
加热后的给水进入锅炉后， 能够减少锅水的含盐量， 提高蒸汽的品质。
03 锅炉的蒸发系统
蒸发系统的组成
蒸发器
管道和阀门
是锅炉的主要组成部分，用于将给水 加热成蒸汽。
用于连接和控制系统各部分，确保系 统的正常运行。
分离器
用于分离蒸汽和水，确保蒸汽的纯净 度。
压力控制
通过调节进气阀门的开度来控制 蒸汽压力。
04 锅炉的蒸汽系统
蒸汽系统的组成
蒸汽发生器
产生蒸汽的设备，通常为锅炉。
蒸汽疏水阀
用于排除蒸汽管道中的冷凝水和空气，保持 管道畅通。
蒸汽管道
用于输送蒸汽，通常由优质钢材制成。
蒸汽分配器
将蒸汽分配到各个用汽点，确保蒸汽均匀分 配。
蒸汽管道的材料选择
排污阀采用截止阀或闸阀，通过控制 阀门的开启程度来调节排污流量。
锅炉汽水系统课件
噪声控制
采取有效的降噪措施，如安装消音器、隔声屏障等，降低锅炉运行过 程中产生的噪声对周围环境的影响。
灰渣处理
合理处理锅炉产生的灰渣，采用环保型除渣、脱硫等技术，减少对环 境的污染。
余热回收利用
利用锅炉排烟余热进行热能回收，提高能源利用效率，减少能源浪费 。
节能减排技术
高效燃烧技术 变频调速技术 热能梯级利用 智能化控制技术
安全附件与报警装置
应急预案与演练
配备齐全的安全附件，如安全阀、压力表 等，并确保其灵敏可靠。同时设置报警装 置，对异常情况及时发出警报。
制定针对锅炉汽水系统的应急预案，并定 期组织演练，提高应对突发事件的能力。
环保要求
降低污染物排放
通过改进燃烧技术、采用低氮燃烧器等措施，降低锅炉烟气中的氮氧 化物、硫氧化物等污染物排放。
优化目标与方法
优化目标
提高锅炉汽水系统的效率，降低能耗和污 染物排放，提升系统安全性和稳定性。
4. 人工智能技术
利用AI算法进行智能优化，实现系统的自 适应调整。
1. 数学建模
建立锅炉汽水系统的数学模型，为优化提 供理论支持。
3. 实验研究
通过实验测试，获取实际运行数据，验证 优化措施的有效性。
2. 仿真模拟
水冷壁
水冷壁是锅炉的主要受热面之一，其 作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的 辐射热量，加热工质并使其汽化。
水冷壁的管径、管数、布置方式等参 数需要根据锅炉容量、燃烧方式、蒸 汽参数等因素进行设计，以保证锅炉 的安全性和经济性。
水冷壁由多根并联的管子组成，管内 通入给水，管外被火焰或烟气加热， 水在管内吸收热量后变成饱和蒸汽。
05 锅炉汽水系统的设计与优 化
设计原则与依据
采取有效的降噪措施，如安装消音器、隔声屏障等，降低锅炉运行过 程中产生的噪声对周围环境的影响。
灰渣处理
合理处理锅炉产生的灰渣，采用环保型除渣、脱硫等技术，减少对环 境的污染。
余热回收利用
利用锅炉排烟余热进行热能回收，提高能源利用效率，减少能源浪费 。
节能减排技术
高效燃烧技术 变频调速技术 热能梯级利用 智能化控制技术
安全附件与报警装置
应急预案与演练
配备齐全的安全附件，如安全阀、压力表 等，并确保其灵敏可靠。同时设置报警装 置，对异常情况及时发出警报。
制定针对锅炉汽水系统的应急预案，并定 期组织演练，提高应对突发事件的能力。
环保要求
降低污染物排放
通过改进燃烧技术、采用低氮燃烧器等措施，降低锅炉烟气中的氮氧 化物、硫氧化物等污染物排放。
优化目标与方法
优化目标
提高锅炉汽水系统的效率，降低能耗和污 染物排放，提升系统安全性和稳定性。
4. 人工智能技术
利用AI算法进行智能优化，实现系统的自 适应调整。
1. 数学建模
建立锅炉汽水系统的数学模型，为优化提 供理论支持。
3. 实验研究
通过实验测试，获取实际运行数据，验证 优化措施的有效性。
2. 仿真模拟
水冷壁
水冷壁是锅炉的主要受热面之一，其 作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的 辐射热量，加热工质并使其汽化。
水冷壁的管径、管数、布置方式等参 数需要根据锅炉容量、燃烧方式、蒸 汽参数等因素进行设计，以保证锅炉 的安全性和经济性。
水冷壁由多根并联的管子组成，管内 通入给水，管外被火焰或烟气加热， 水在管内吸收热量后变成饱和蒸汽。
05 锅炉汽水系统的设计与优 化
设计原则与依据
锅炉汽水系统构成及作用
汽水系统1、汽水系统图：汽炉汽水系统、水炉水系统、主蒸汽母管系统、疏水系统、定排放水系统2、汽水系统包括省煤器、汽包、下降管、水冷壁等组成的蒸发设备，以及过热器、给水、蒸汽管路等组成的汽水系统。
汽水系统的任务是使水吸收热量蒸发，最后变成具有一定参数的过热蒸汽。
3、省煤器（非沸腾式）省煤器由蛇形管组成布置在锅炉尾部的垂直烟道中，省煤器管内走的是给水，管外走的是烟气，给水沿蛇形管自下而上由低温至高温与烟气逆向流动。
给水在省煤器内吸收烟气余热部分产生蒸汽，汽水混合物进入汽包。
省煤器的作用：是利用烟气余热加热锅炉给水，提高给水温度，同时降低排烟温度，减少排烟热损失，从而提高锅炉效率，节省燃料。
给水经省煤器加热后再送入汽包，可以减少汽包壁与给水之间的温差，减少汽包壁因温差而产生的热应力，改善汽包的工作条件。
锅炉再循环门的作用：在锅炉生火或停炉时，为防止给水暂时中断使省煤器管得不到冷却而烧坏，在汽包与省煤器进口联箱之间装设再循环管，其上装有再循环门，当停止进水时打开再循环门，由于再循环管装在烟道外不受热，而省煤器管中的水受烟气加热，水温与再循环管中的水温形成温差，因而在汽包、再循环管、省煤器、汽包之间形成水的自然循环流动，使省煤器管得到冷却，保护省煤器。
当锅炉进水时关闭再循环门，给水就经过省煤器加热后进入汽包，避免低温给水直接由再循环管进入汽包，降低汽包热应力的产生汽包的作用：汽包是锅炉蒸发设备中的主要部件，是加热、蒸发、过热三个过程的分界点，它汇集炉水和饱和蒸汽，通过汽水分离装置减少蒸汽的带水量，通过排污管和加药管，减少蒸汽中的含盐量，保证蒸汽品质。
汽包上还装有各种表计如压力表、水位计等，用以控制汽包压力，监视汽包水位。
汽包具有一定的水容积，它与水冷壁、下降管相连，组成自然水循环系统。
汽包设有汽水分离器（旋风分离器）、连续排污管、加药管、下降管、安全门、压力表、温度计、水位计、事故放水管、再循环管、进水管（与水冷壁、省煤器相连）、蒸汽引出管（与吊挂管过热器进口联箱相连）。
01锅炉汽水系统图
前
前
包
包
墙
墙
上
下
集
集
箱
箱
箱
右 分 离 器 入 口
右 分 离 器 入 口
烟
烟
道
道
进
进
口
口
疏
集
集
水
箱
箱
疏
疏
水
水
左侧包墙下集箱 左侧包墙上集箱
右侧包墙上集箱 右侧包墙下集箱
放 气
后
低
低
包
温
温
墙
过
过
热
热
上 集
器
器
进
出
口
口
箱
集
集
箱
箱
疏 水
减温器
接主蒸汽管道 M
压力信号
集
汽
M
集
箱
反冲洗
压力表
高
高
温
温
过
过
热
热
器
器
给
水
省煤器入口集箱
再
循
环
门
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M 过滤器
压力表
接给水母管
图名 制图 日期
锅炉汽水系统图
蔡渊
审核
2008年8月
图号
G001
～ M
～
连续排污
给
水 再
电接点水位计
循
环
管
双色水位计 压力表
压力信号 平衡容器 紧急放水 M
平衡容器 加药 压力表
压力信号
自用蒸汽 连续排污
火力发电厂汽水流程图PPT课件
11
锅炉水循环系统
被分离出来的 水重新进入汽包水 空间，并进行再循 环，被分离出来的 饱和蒸汽从汽包顶 部的蒸汽连接管引 出。
12
汽水系统保护定值
序号 2
保护名称 汽包水位保护 #1、2炉过热蒸汽压力保护
定值
降至+76mm 降至-76mm 升至+125mm 降至-200mm 升至+300mm 降至-300mm 任一侧降至13.7MP
21
减温水系统
为增加调节灵敏度，再热系统也布置两级减 温器，第一级布置在低温再热器进口前的管 道上（A、B侧各一台），作为事故喷水减温 器，第二级布置在低温再热器至屏式再热器 的连接管道上（A、B侧各一台），作为微喷 减温器。其减温水从给水泵中间抽头接出。 以上两级减温器均可通过调节左右侧的喷水 量，以达到消除左右两侧汽温偏差的目的。
22
减温水系统
23
锅炉排污系统
24
锅炉排污系统
锅炉排污: 锅炉运行中，将带有较多盐分和水渣的锅水排
放到锅炉外，称为锅炉排污。
排污的目的: 排掉含盐浓度较高的锅水，以及锅水中的腐蚀
物及沉淀物，使锅水含盐量维持在规定的范围之内 ，以减小锅水的膨胀及出现泡沫层，从而可减小蒸 汽湿度及含盐量，保证良好的蒸汽品质。同时，排 污还可消除或减轻蒸发受热面管内结垢。
a 两侧均升至13.9MP
a 升至14.32MPa 降至13.62MPa
动作结果 延时1秒关事故放水门
信号报警 延时1秒开事故放水门
信号报警 延时5秒MFT动作 延时5秒MFT动作 延时1秒关向空排汽门
报警延时1秒开向空排汽门 安全阀动作（A/B 侧） A/B 侧安全阀回座
13
汽水系统保护定值
锅炉水循环系统
被分离出来的 水重新进入汽包水 空间，并进行再循 环，被分离出来的 饱和蒸汽从汽包顶 部的蒸汽连接管引 出。
12
汽水系统保护定值
序号 2
保护名称 汽包水位保护 #1、2炉过热蒸汽压力保护
定值
降至+76mm 降至-76mm 升至+125mm 降至-200mm 升至+300mm 降至-300mm 任一侧降至13.7MP
21
减温水系统
为增加调节灵敏度，再热系统也布置两级减 温器，第一级布置在低温再热器进口前的管 道上（A、B侧各一台），作为事故喷水减温 器，第二级布置在低温再热器至屏式再热器 的连接管道上（A、B侧各一台），作为微喷 减温器。其减温水从给水泵中间抽头接出。 以上两级减温器均可通过调节左右侧的喷水 量，以达到消除左右两侧汽温偏差的目的。
22
减温水系统
23
锅炉排污系统
24
锅炉排污系统
锅炉排污: 锅炉运行中，将带有较多盐分和水渣的锅水排
放到锅炉外，称为锅炉排污。
排污的目的: 排掉含盐浓度较高的锅水，以及锅水中的腐蚀
物及沉淀物，使锅水含盐量维持在规定的范围之内 ，以减小锅水的膨胀及出现泡沫层，从而可减小蒸 汽湿度及含盐量，保证良好的蒸汽品质。同时，排 污还可消除或减轻蒸发受热面管内结垢。
a 两侧均升至13.9MP
a 升至14.32MPa 降至13.62MPa
动作结果 延时1秒关事故放水门
信号报警 延时1秒开事故放水门
信号报警 延时5秒MFT动作 延时5秒MFT动作 延时1秒关向空排汽门
报警延时1秒开向空排汽门 安全阀动作（A/B 侧） A/B 侧安全阀回座
13
汽水系统保护定值
锅炉部分第三章汽水系统
一般流程： 给水→澄清和过滤→阳离子交换器→排气器→阴 离子交换器→一级除盐→阴阳离子混合交换器→二 级除盐→储水箱→除氧气除氧→锅炉 三、直流锅炉的水质工况 比汽包炉要求高 1、给水品质指标 2、水处理一般方法
以一台蒸发量为1000吨／时的直流锅炉为例：每 千克给水所含的盐分不超过0.05毫克，即为干净自 来水（每千克约含盐0.1～0.7克）所含盐分的万分 之一左右，甚至比医用蒸馏水的含盐量还少。即使 这样，在一年运行期中还会有几百公斤的盐分进入 锅炉。当然，最终留在锅炉中的仅是一部分。许多 国家都制订有各类锅炉的给水质量标准。
布置在高烟温区的过热器和再热器一般易产生 粘结性积灰，为便于蒸汽吹灰器清除积灰，及支 吊方便，都以顺列方式布置。 在尾部竖井中，烟温较低，为增强传热，布置 在其中的低温过热器和低温再热器一般采用错列 布置。
锅炉受热面结构动画
吊挂受热面
2、辐射式过热器
辐射式过热器布置在炉膛壁面上或炉膛上方， 直接吸收炉膛辐射热；
2、循环倍率Ｋ 上升管中循环水量G与产生的蒸汽 量D之比。每kg水经过Ｋ次循环才能完全变成蒸 汽
G K D
K值越大，上升管出口段水含量越高，冷却效 果好，但导致产汽率太小。高压锅炉在8~15； 超高压5~8；
锅炉压力↑汽化潜热↓循环倍率↓
（五）自然循环常见故障
水循环故障 因水循环不正常导致炉管损坏的现象 1、循环停滞 在受热弱的水冷壁管中，进入上升管 的循环流量仅足以补充蒸发量时。 2、循环倒流 上升管接入汽包水容积时，循环停滞 可能转成循环倒流。 3、下降管带汽 下降管的流动阻力↑，密度差↓ 原因：下降管受热产汽、下降管入口带汽、自汽化、 锅炉压力突降引起的自汽化等。
（2）顺流 传热温压小，传热效果较差，需要的受 热面积大，消耗金属多。但蒸汽温度低的管段处于 烟气的低温区域，管子出口端金属壁温较低； （3）混流 集中了逆流和顺流布置的优点，既安全， 又经济，多用于高温级受热面。
350MW锅炉汽水系统
水平烟道侧 包墙 启动 分离 器
出口集箱
折焰角由265根φ44.5×8.5、节距为57.5mm的管子组成，
其穿过后水吊挂管形成水平烟道底包墙，然后形成纵向4
排节距为100mm、横向65排节距为230mm的水平烟道管束与 出口集箱相连。
水平烟道侧墙由80根φ44.5×7.0、节距为115mm的管子组 成，其φ219×45的出口集箱与φ219×45的水平烟道管束
出口集箱共引出12根φ168×30的连接管与2只启动分离器
相连接。
三、启动分离器
内置式不带再循环泵的大气扩容系统
汽水混合物在分离器内高速旋转，并靠离心作用和重力 作用进行汽水分离。 在锅炉负荷高于30%B-MCR时成干态运行，只作为一个蒸 汽流通原件。 在锅炉负荷低于30%B-MCR时起汽水分离作用，蒸汽进入 过热器系统，水通过连接管进入贮水箱，然后到疏水扩容 器，到疏水箱。
省煤器布置在后烟道内，低温过热器下，采用H型双肋片管，顺列布置。肋片间节距 均为20mm，基管规格为φ44.5mm×7mm，材质为SA-210C（碳锰钢锅炉管，可以代替20G ，可以减薄壁厚，降低材料用量，还可以改善锅炉的传热状况）；肋片尺寸为
3mm100mm×195mm，材质为酸洗碳钢板。
二、水冷壁系统
1、水冷壁 11根 φ114×20 水 分冷 配壁 集冷 箱灰 斗 水冷壁 入口前 后集箱 水冷 壁冷 灰斗
φ457 ×75
中下部螺旋 水冷壁
下 降 管 出口 集箱 上部垂 直水冷 壁
出口 集箱 出 口 集 箱 后水 吊挂 管入 口集 箱
侧墙
中间混合集箱
标高45.536m的φ273×60
水冷壁下集箱（其标高为6.5m）规格为φ219×45mm、材料为SA-106C 灰斗部分的水冷壁由前、后水冷壁下集箱引出的328根直径φ38mm、 壁厚为6.5mm 、材料为15CrMoG （ 500℃-550℃ ）、节距为53 （52.79）mm的光管组成的管带围绕成。
锅炉的汽水系统及其设备课件
智能控制
运用智能控制技术对汽水系统 进行优化控制，实现节能减排 。
05
锅炉汽水系统的未来发展
高效低污染的汽水系统技术
高效低氮氧化物燃烧技术
通过优化燃烧方式和控制技术，降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成，减少对环 境的污染。
高效余热利用技术
通过回收和利用锅炉余热，提高锅炉热效率，降低能源消耗和污染物排放。
故障处理
如发现汽水系统出现故障，如泄漏、堵塞、过载等，应及时 采取措施进行修复和处理。对于严重故障，应立即停炉进行 检查和维修。
预防维护
为确保汽水系统的正常运行，应定期进行预防维护。包括清 洗、润滑、紧固等措施，以及定期检查和测试设备的运行状 态。同时，应建立设备档案，记录设备的维修保养历史和运 行状态。
按结构分类
根据汽水系统的结构，可分为单路汽水系统和双路 汽水系统。
按控制方式分类
根据汽水系统控制方式，可分为手动控制和自动 控制汽水系统。
02
锅炉汽水系统的主要设备
汽包
汽包是锅炉的重要部件之一，主要作用是接受从给 水进入的生蒸汽，同时将产生的蒸汽进行汽水分离 ，以保持蒸汽的纯度。
汽包内部通常装有汽水分离装置和连续排污装置， 以确保蒸汽品质。
环保材料
推广使用低毒性、低污染的汽水系统 材料，降低对环境和人体的危害。
THANK YOU
感谢聆听
04
锅炉汽水系统的安全与环保
汽水系统的安全运行管理
80%
定期检查与维护
对汽水系统进行定期检查，确保 系统设备处于良好状态，预防事 故发生。
100%
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，规范 操作人员的行为，防止误操作。
80%
应急预案
运用智能控制技术对汽水系统 进行优化控制，实现节能减排 。
05
锅炉汽水系统的未来发展
高效低污染的汽水系统技术
高效低氮氧化物燃烧技术
通过优化燃烧方式和控制技术，降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成，减少对环 境的污染。
高效余热利用技术
通过回收和利用锅炉余热，提高锅炉热效率，降低能源消耗和污染物排放。
故障处理
如发现汽水系统出现故障，如泄漏、堵塞、过载等，应及时 采取措施进行修复和处理。对于严重故障，应立即停炉进行 检查和维修。
预防维护
为确保汽水系统的正常运行，应定期进行预防维护。包括清 洗、润滑、紧固等措施，以及定期检查和测试设备的运行状 态。同时，应建立设备档案，记录设备的维修保养历史和运 行状态。
按结构分类
根据汽水系统的结构，可分为单路汽水系统和双路 汽水系统。
按控制方式分类
根据汽水系统控制方式，可分为手动控制和自动 控制汽水系统。
02
锅炉汽水系统的主要设备
汽包
汽包是锅炉的重要部件之一，主要作用是接受从给 水进入的生蒸汽，同时将产生的蒸汽进行汽水分离 ，以保持蒸汽的纯度。
汽包内部通常装有汽水分离装置和连续排污装置， 以确保蒸汽品质。
环保材料
推广使用低毒性、低污染的汽水系统 材料，降低对环境和人体的危害。
THANK YOU
感谢聆听
04
锅炉汽水系统的安全与环保
汽水系统的安全运行管理
80%
定期检查与维护
对汽水系统进行定期检查，确保 系统设备处于良好状态，预防事 故发生。
100%
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，规范 操作人员的行为，防止误操作。
80%
应急预案