汽水分离再热器本体结构原理60页PPT
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锅炉汽水系统学习资料ppt课件
此外，在再热器进口设有二只事故喷水减 温器，喷咀为莫诺克喷咀，在紧急事故状 态下用来控制再热蒸汽进口汽温。减温器 布置在墙式再热器进口管道上，左、右各 一，其最大设计喷水量为82t/h，喷水由给 泵抽头来，经过隔绝阀后分二路，分别经 过电动调节阀和电动球阀后进入减温器,减 温器喷水方向与蒸汽流动方向一致。减温 器集箱规格为Φ 660×20，材料为SA-106 B。
省煤器简述
省煤器布置于锅炉的后烟井低温过热器下 面，两组布置，采用光管蛇形管，管子规 格为Φ51×6mm，材料SA-210 C，共135排， 每排由四根并联蛇形套管组成。顺列布置， 横向节距为144mm，纵向节距为102/69mm。 省煤器由吊板和管夹支吊，分别承载于四 只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列 再通过省煤器中间集箱上的64根悬吊管悬 吊承载，悬吊管规格为Φ60×10mm，共256 根，材料SA-210 C，悬吊管内的冷却介质19
管间纵向定位与分隔屏相同，亦采用活动 连接件，连接件沿后屏高度布置5处，管屏 间的横向定位采用流体冷却定位管，冷却 蒸汽从延伸侧墙进口连接管道上分4路引出，29
30
31
32
过热器喷水减温系统
过热蒸汽调温除受燃烧喷咀摆动影响外， 主要靠喷水调温，其布置两级喷水减温器， 一级减温器共2只，布置在低温过热器出口 与分隔屏进口之间左、右两侧连接管道上， 喷咀采用多孔笛形管结构，笛形管 Φ63×5mm，开有169只Φ6.5mm的小孔，减 温 器 集 箱 规 格 Φ559×65mm， 材 料 12Cr1MoVG，用以控制进入分隔屏的蒸汽温 度；第二级减温器共2只，布置在末级过热 器 进 口 左 、 右 两 侧 连 接 管 道 上 ， 多 孔 笛形 33
共四个
22
省煤器 出口联箱
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
2.1.2汽水分离再热器系统(GSS)
§2.1.2 汽水分离再热器系统（GSS）秦山二期是典型的压水堆核电站，压水堆核电站通过一、二回路之间的热量传递，产生饱和蒸汽，在汽轮机中膨胀做功。
蒸汽的压力和温度逐渐降低，离开高压缸末级叶片时，排汽湿度已高达14%左右，如果不采取措施低压缸末级的排汽湿度将达24%左右，大大超过了12～15%的允许值，会对低压缸末级叶片产生严重的刷蚀，同时也增加了湿汽损失。
为了改善低压缸的工作条件压水堆核电厂在汽轮机的高、低缸之间设有汽水分离再热器。
其目的是为了降低低压缸内的蒸汽湿度，改善汽轮机的工作条件，提高汽轮机的相对内效率，防止和减少湿蒸汽对汽轮机零部件的腐蚀浸蚀作用。
一、系统功能汽水分离再热器系统的功能如下：1.除去高压缸排汽中98%的水分；2.加热高压缸排汽，降低进入低压缸蒸汽的湿度，使其具有一定的过热度；3.对汽水分离和再热过程中产生的疏水进行收集和回流。
二、系统描述1.系统组成。
汽水分离再热器系统（GSS）由两台汽水分离再热器（MSR－Moisture Separator Reheater）、6台疏水箱及相应的蒸汽和疏水管道组成。
整个系统总体上可分为汽水分离再热部分和疏水收集回流部分。
1.1汽水分离再热部分。
秦山二期的汽水分离再热器由Westinghouse设计，Thermal Engineering International 供货。
每台机组有两台（MSR”A”和MSR”B”），分别对称布置在汽轮机低压缸的两侧（如图1所示）。
MSR 的部件安装在圆筒形的壳体内。
蒸汽在高压缸做功后，从下部进入MSR的壳体内，然后向两侧进入带有孔槽的蒸汽分配管，经管上的孔槽向下，通过蒸汽分配网板后进入高效汽水分离波纹板组件，去除其中的水分。
经干燥的蒸汽向上依次经过第一级和第二级再热器的壳侧，被加热器管侧的蒸汽进一步加热，降低蒸汽的湿度，最后从MSR顶部的三条管线进入汽轮机的低压缸做功（MSR 的具体结构如图2、3所示）。
火力发电厂锅炉专业知识培训(汽水系统)演示幻灯片
信号报警 安全阀动作（A/B侧）
A/B侧安全阀回座 信号报警
安全阀动作（B侧） B侧安全阀回座
安全阀动作（A侧）
15
锅炉主蒸汽系统
饱和蒸汽从汽包引出后，由饱和蒸汽连接
管引入炉膛出口水平烟道的上集箱，下行冷 却烟道后进入炉膛出口水平烟道的下集箱， 然后由连接管引入汽冷式旋风分离器下集箱， 上行冷却分离器筒体之后，由连接管从分离 器上集箱引至尾部竖井侧包墙上集箱，下行 冷却侧包墙后进入侧包墙下集箱，由包墙连 接管引入前、后包墙下集箱，向上行进入中 间包墙上集箱汇合，向下进入中间包墙下集 箱。
序号
保护名称
汽包水位保护
2
#1、2炉过热蒸汽压力保护
2020/4/14
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
13.7MPa 两侧均升至
13.9MPa 升至14.32MPa 降至13.62MPa
动作结果 延时1秒关事故放水门
2020/4/14
21
减温水系统
再热汽温采用尾部双烟道挡板调温作为主要 调节手段，通过调节尾部过热器和再热器平 行烟道内的烟气调节挡板，利用烟气流量和 再热蒸汽出口温度的关系来调节挡板开度， 从而控制流经再热器侧和过热器侧的烟气量， 达到调节再热汽温的目的。流经再热器侧的 烟气份额随锅炉负荷的降低而增加，在一定 的负荷范围内维持再热汽温为额定值。
在向上流经炉膛水冷壁、 水冷分隔墙的过程中被加 热成为汽水混合物，经各 自的上部出口集箱通过汽 水引出管引入汽包进行汽 水分离。
2020/4/14
12
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。
A/B侧安全阀回座 信号报警
安全阀动作（B侧） B侧安全阀回座
安全阀动作（A侧）
15
锅炉主蒸汽系统
饱和蒸汽从汽包引出后，由饱和蒸汽连接
管引入炉膛出口水平烟道的上集箱，下行冷 却烟道后进入炉膛出口水平烟道的下集箱， 然后由连接管引入汽冷式旋风分离器下集箱， 上行冷却分离器筒体之后，由连接管从分离 器上集箱引至尾部竖井侧包墙上集箱，下行 冷却侧包墙后进入侧包墙下集箱，由包墙连 接管引入前、后包墙下集箱，向上行进入中 间包墙上集箱汇合，向下进入中间包墙下集 箱。
序号
保护名称
汽包水位保护
2
#1、2炉过热蒸汽压力保护
2020/4/14
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
13.7MPa 两侧均升至
13.9MPa 升至14.32MPa 降至13.62MPa
动作结果 延时1秒关事故放水门
2020/4/14
21
减温水系统
再热汽温采用尾部双烟道挡板调温作为主要 调节手段，通过调节尾部过热器和再热器平 行烟道内的烟气调节挡板，利用烟气流量和 再热蒸汽出口温度的关系来调节挡板开度， 从而控制流经再热器侧和过热器侧的烟气量， 达到调节再热汽温的目的。流经再热器侧的 烟气份额随锅炉负荷的降低而增加，在一定 的负荷范围内维持再热汽温为额定值。
在向上流经炉膛水冷壁、 水冷分隔墙的过程中被加 热成为汽水混合物，经各 自的上部出口集箱通过汽 水引出管引入汽包进行汽 水分离。
2020/4/14
12
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。
MSR本体结构原理
实现管子进口内节流孔管的运行；
提供一套良好的排水装置。
平衡管的作用（二）
抽气系统排出再热器中的非凝结气体。它对于防 止再热器换热管的间歇性淹没是必需的,而间歇性淹 没可导致疲劳故障。 在冷态启动时对第一级和第二级再热器换热管进 行预热。 在汽轮机启动期间抽空再热器管道中的非凝结气 体。
汽水分离组合 汽水分离的原理： 汽水分离的原理：
MSR的结构参数表（续）
设备部件 名称 单位 数值 再热器U型管材料、数量（一级 SA 803 TP439 ，1313/1040， /二级）、外径、厚度 19.05mm，1.75mm 管板材料、厚度（一级/二级） U型管与管板连接方式 湿蒸汽流量 SA 350 LF2，350/450mm 胀接+焊接 t/h 130.7
MSR结构组成
MSR的结构参数表
设备部件 名称 管系组件总长（一级/二级） 外壳外直径（mm) 重量 换热面积 单位 m mm t m2 数值 21，19 4270 272 3385
MSR壳休设计压力 MSR壳体设计温度 壳体材料/厚度
Mpa.a ℃
1.5 300
SA 516 Gr 70 / 35 mm
1. 重力分离：利用蒸汽与水的密度差在一定 空间中进行自然分离。 2. 离心力分离：利用汽流旋转时蒸汽与水产 生不同离心力进行分离。 3. 惯性力分离：利用汽流改变方向时，蒸汽 与水产生不同惯性力进行分离。 4. 水膜分离：利用蒸汽与水不同粘性，使水 粘附在固定壁面形成水膜流下进行分离。
预分离器的结构
二，在正常运行与非正常运行（包括异常与启停）情况 下，一级、二级排气系统的运行情况。
为了避免部分未凝结气存储起来，实现管子进口内节流孔管 的运行，以及能在所有负荷下提供一套良好的排水装置，MSR 的进口流量与确保实现再热所需流量相比进行相应提高。在正常 运行工况下（此种情况下排气率为3%），一级疏水箱的顶部的 气被排至给水储箱中，而在启动或者紧急状况或关闭情况下（排 气到冷凝器的排气率为6%），这部分气排至到冷凝器中。从开 机启动到35%载荷期间，排气至冷凝器的操作是开放的；为了能 够连续排气，在30%载荷下，开始排气至给水储箱。排气流量通 过校准开孔确定。
蒸汽锅炉汽水分离PPT课件
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（4）锅水含盐量的影响：主要影响 • 锅水含盐量高 ，则蒸汽含盐量高 • 锅水含盐量达到临界含盐量以上时，蒸汽湿度大大增加，蒸汽品质大大 下降，若泡沫层充满蒸汽空间，汽水同时吸入蒸汽引出管，造成 “汽水共 腾” 的运行事故 • D 大 ，则水空间含汽率高 ， 临界含盐量低
• 保证给水品质，加大排污，使实际允许锅水含盐量<<临界含盐量
要求： •
• • • • •
上升管或汽水引出管引接于锅筒水空间 装于最低水位下80mm处 保证最低水位时仍起作用 孔板长度≮2/3的锅筒直段长度 尽量使全部蒸汽通过孔板 孔板与筒壁间应留150～200mm间隙 使水能畅快流下 孔板边缘加装高为100～150mm的水封挡板 防止蒸汽短路 给水均匀地在孔板上面送入 ， 利于破沫和对蒸汽冲洗
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3、供热锅炉常用的汽水分离装置
（1）水下孔板 （2）挡板 （3）匀汽孔板 （4）集汽管 （5）蜗壳式分离器 （6）波形板分离器 （7）钢丝网分离器
第18页/共29页
（1）水下孔板：
• 3～4mm厚的钢板，均布8～10mm的小孔 • d小，则易于堵塞，d大，则气流分布不均
作用：
• 在孔板下形成汽垫 使蒸发面负荷均匀 • 削弱混合物动能 水面平稳 减少飞溅水滴 • 减少水位涨高
主要影响锅水含盐量达到临界含盐量以上时蒸汽湿度大大增加蒸汽品质大大下降若泡沫层充满蒸汽空间汽水同时吸入蒸汽引出管造成汽水共腾的运行事故保证给水品质加大排污使实际允许锅水含盐量临界含盐量三汽水分离装置1汽水分离装置的设计原则2汽水分离装置的分类3供热锅炉常用的汽水分离装置4汽水分离装置的设计标准5经验数据1汽水分离装置的设计原则1尽可能避免r的局部增高使蒸汽均匀地穿出水面和引出2有效地削弱进入锅筒的汽水混合物的动能缓和对水面的冲击3使汽水混合物具有急转多折的流动路线以充分利用离心和惯性分离作用4及时把分离下的水带走以免再次被蒸汽携带5创造大量的水膜表面积以粘附更多的水滴6阻力不能过大以改善水循环7便于制造安装和维修2汽水分离装置的分类自然分离
（4）锅水含盐量的影响：主要影响 • 锅水含盐量高 ，则蒸汽含盐量高 • 锅水含盐量达到临界含盐量以上时，蒸汽湿度大大增加，蒸汽品质大大 下降，若泡沫层充满蒸汽空间，汽水同时吸入蒸汽引出管，造成 “汽水共 腾” 的运行事故 • D 大 ，则水空间含汽率高 ， 临界含盐量低
• 保证给水品质，加大排污，使实际允许锅水含盐量<<临界含盐量
要求： •
• • • • •
上升管或汽水引出管引接于锅筒水空间 装于最低水位下80mm处 保证最低水位时仍起作用 孔板长度≮2/3的锅筒直段长度 尽量使全部蒸汽通过孔板 孔板与筒壁间应留150～200mm间隙 使水能畅快流下 孔板边缘加装高为100～150mm的水封挡板 防止蒸汽短路 给水均匀地在孔板上面送入 ， 利于破沫和对蒸汽冲洗
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3、供热锅炉常用的汽水分离装置
（1）水下孔板 （2）挡板 （3）匀汽孔板 （4）集汽管 （5）蜗壳式分离器 （6）波形板分离器 （7）钢丝网分离器
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（1）水下孔板：
• 3～4mm厚的钢板，均布8～10mm的小孔 • d小，则易于堵塞，d大，则气流分布不均
作用：
• 在孔板下形成汽垫 使蒸发面负荷均匀 • 削弱混合物动能 水面平稳 减少飞溅水滴 • 减少水位涨高
主要影响锅水含盐量达到临界含盐量以上时蒸汽湿度大大增加蒸汽品质大大下降若泡沫层充满蒸汽空间汽水同时吸入蒸汽引出管造成汽水共腾的运行事故保证给水品质加大排污使实际允许锅水含盐量临界含盐量三汽水分离装置1汽水分离装置的设计原则2汽水分离装置的分类3供热锅炉常用的汽水分离装置4汽水分离装置的设计标准5经验数据1汽水分离装置的设计原则1尽可能避免r的局部增高使蒸汽均匀地穿出水面和引出2有效地削弱进入锅筒的汽水混合物的动能缓和对水面的冲击3使汽水混合物具有急转多折的流动路线以充分利用离心和惯性分离作用4及时把分离下的水带走以免再次被蒸汽携带5创造大量的水膜表面积以粘附更多的水滴6阻力不能过大以改善水循环7便于制造安装和维修2汽水分离装置的分类自然分离
汽水系统PPT学习教案
第2页/共18页
600MW集控全能值班员培训教材
设备介绍
减温水系统
二期的锅炉设置了一、二级过热汽减温水和再热汽减温水系 统，来控制锅炉末级过热器和再热器的出口汽温。 过热汽一级减温水位于一级过热器和屏式过热器之间的连通 管上，锅炉的左右侧各一组。一级减温水作为主汽温的粗调。 过热汽二级减温水位于屏式过热器和末级过热器之间，锅炉 的左右侧各一组。二级减温水作为主汽温的细调。 再热器减温水位于再热器进口的冷再管道上，锅炉的左右侧 各一个。再热器减温水主要用于事故情况下，当尾部烟道烟 气调节挡板的调节不能满足要求时，可投入再热汽喷水减温。
汽水系统
会计学
1
600MW集控全能值班员培训教材
简目
设备介绍 汽水流程 汽温调节 异常工况
第1页/共18页
600MW集控全能值班员培训教材
设备介绍
受热面
过热器：把饱和蒸汽加热成温度为538℃左右的过热蒸汽，向 汽机提高符合要求的作功介质，它包括末级过热器、屏式过 热器、一级过热器、后烟道包覆和顶棚过热器。 再热汽：进一步提高机组的循环热效率，同时使汽轮机的末 级叶片的蒸汽湿度控制在允许范围内。它由三组逆流布置的 水平管束和一组垂直管束组成。 省煤器：吸收锅炉低温烟气的热量、降低锅炉的排烟温度提 高锅炉的效率，同时由于给水进入蒸发受热面之前经过省煤 器加热，减少了在蒸发受热面内的吸热量。 水冷壁：吸收高温烟气热量，把汽包出来的水加热成饱和汽 再送回到汽包。
受热面管子内部腐蚀：
原因：汽、水中盐份析出引成水垢与管壁金属间产生电化学腐蚀； 由于流量过低或烟气偏流等原因造成壁温明显升高，蒸汽与管壁 产生化学反应引起蒸汽腐蚀。 预防：严格控制机组的汽水品质，减少水中的含盐量；合理组织 炉内动力工况，防止火焰偏斜；严格控制汽、壁温不超限。
600MW集控全能值班员培训教材
设备介绍
减温水系统
二期的锅炉设置了一、二级过热汽减温水和再热汽减温水系 统，来控制锅炉末级过热器和再热器的出口汽温。 过热汽一级减温水位于一级过热器和屏式过热器之间的连通 管上，锅炉的左右侧各一组。一级减温水作为主汽温的粗调。 过热汽二级减温水位于屏式过热器和末级过热器之间，锅炉 的左右侧各一组。二级减温水作为主汽温的细调。 再热器减温水位于再热器进口的冷再管道上，锅炉的左右侧 各一个。再热器减温水主要用于事故情况下，当尾部烟道烟 气调节挡板的调节不能满足要求时，可投入再热汽喷水减温。
汽水系统
会计学
1
600MW集控全能值班员培训教材
简目
设备介绍 汽水流程 汽温调节 异常工况
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设备介绍
受热面
过热器：把饱和蒸汽加热成温度为538℃左右的过热蒸汽，向 汽机提高符合要求的作功介质，它包括末级过热器、屏式过 热器、一级过热器、后烟道包覆和顶棚过热器。 再热汽：进一步提高机组的循环热效率，同时使汽轮机的末 级叶片的蒸汽湿度控制在允许范围内。它由三组逆流布置的 水平管束和一组垂直管束组成。 省煤器：吸收锅炉低温烟气的热量、降低锅炉的排烟温度提 高锅炉的效率，同时由于给水进入蒸发受热面之前经过省煤 器加热，减少了在蒸发受热面内的吸热量。 水冷壁：吸收高温烟气热量，把汽包出来的水加热成饱和汽 再送回到汽包。
受热面管子内部腐蚀：
原因：汽、水中盐份析出引成水垢与管壁金属间产生电化学腐蚀； 由于流量过低或烟气偏流等原因造成壁温明显升高，蒸汽与管壁 产生化学反应引起蒸汽腐蚀。 预防：严格控制机组的汽水品质，减少水中的含盐量；合理组织 炉内动力工况，防止火焰偏斜；严格控制汽、壁温不超限。
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。
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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
汽水系统培训PPT
分级省煤器位于锅炉尾部脱硝装置出口和预热器进口之间的烟道上，悬 吊在脱硝装置钢结构下。管子规格为Φ42鳍片管，材料为SA210-C，左右侧烟 道内共计136排。每排由3根并联蛇形鳍片套管组成，总计有408根管子。低再 侧省煤器布置于锅炉的后烟井低温再热器下方，水平管段采用蛇形光管，顺列 排列，与烟气成逆流布置。低再侧省煤器管子规格为Φ48，材料为SA210-C， 共110片，每排由3根并联组成，总计有330根管子。
汽水系统培训PPT
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第一部分：系统概述
我公司锅炉汽水系统主要由省煤器系统、水冷壁系统、过热器系统和再热 器系统组成，他们共同组成为锅炉的“锅”。
主汽水流程为：给水 分级省煤器 低再侧省煤器 低过侧省煤器 水冷壁进口集箱 螺旋水冷壁 中间混合集箱 垂直水冷壁 启动分离器 炉顶棚过热器 包覆过热器 低温过热器 一级减温 屏式过热器 二 级减温 高温过热器 过热蒸汽
垂直管圈水冷壁受热面积 水冷壁水容积
MPa MPa — mm×mm mm 根 — °
m m2 MPa MPa — mm×mm mm —
29.96 29.05 光管 Ф32×5.5
48 358 15CrMoG 17.2353 45.5 2139 30.4 27.7 光管 Ф32×7.0 54 1074
水冷壁在标高42.9m以上至炉顶区域采用垂直管结构，共有1074根管 子组成。水冷壁垂直段采用外径为Ф32mm的光管，节距为54mm，材料为 15CrMoG，管间用扁钢焊接形成完全气密封炉膛。炉膛折烟角节距为54mm， 由材料为15CrMoG，外径为Ф32的光管与扁钢焊接而成。
后墙水冷壁通过46根Ф54mm的光管作为悬吊管，支撑炉室后墙的全 部重量。
4、再热器系统
自汽机高压缸排出的蒸汽在炉前分成二路后引入低温再热器进口集箱，经 过加热后进入低温再热器出口集箱，通过2根连接管道引至高温再热器进口集 箱，经过高温再热器后从高温再热器出口集箱上引出至再热器2根蒸汽管道， 送往汽机中压缸。
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经汽水分离过的蒸汽，再经过两级加热成为过热 蒸汽，含水量降为零。温度和压力分别为268.8°C 、0.9636Map。
内件固定架的结构
内件固定架主要由Z型板、L型板、支撑板以及上 方板组成；通过滚轮，可安装一级/二级再热管系。
内件固定架
装焊预分离器与下部内衬
再热器管系的结构
再热器管系是MSR的核心部件，它主要由管板、翅片换 热管、节流孔板、支撑板、侧板、框板以及槽钢组成。
设备部件 名称
单位
数值
再热器U型管材料、数量（一级 SA 803 TP439 ，1313/1040，
/二级）、外径、厚度
19.05mm，1.75mm
管板材料、厚度（一级/二级） SA 350 LF2，350/450mm
U型管与管板连接方式
胀接+焊接
湿蒸汽流量
t/h
130.7
湿蒸汽进出口温度 加热蒸汽流量
平衡管的作用（二）
抽气系统排出再热器中的非凝结气体。它对于防 止再热器换热管的间歇性淹没是必需的,而间歇性淹 没可导致疲劳故障。 在冷态启动时对第一级和第二级再热器换热管进 行预热。 在汽轮机启动期间抽空再热器管道中的非凝结气 体。
汽水分离组合
汽水分离的原理：
1. 重力分离：利用蒸汽与水的密度差在一定 空间中进行自然分离。
如何通过MSR的功能实现结构实现汽水分离与 再热，并提高再热器效率，有以下设计要点：
1，如何提高预分离器与分离器的效率； 2，如何提高一级、二级再热器的再热效率； 3，如何防止再热器管系出现过冷现象，防止管子的
腐蚀； 4，如何优化结构设计，减少MSR的总压力降；
8
MSR从结构组成上可分为以下主要部件： 1. 再热蒸气室 2. 预分离器 3. 下部内衬 4. 分离器 5. 内件固定架 6. 一级/二级再热器 7. 壳体组件 8. 滑动支座
3
4
5
MSR的必要性
高压缸蒸汽 高压缸进 中压缸进 中压缸进
压力
汽湿度 汽压力 汽湿度
低压缸排 汽湿度
允许值 5Mpa-7Mpa <0.25%
12%-15%
没有MSR 5Mpa-7Mpa <0.25% 情况
0.9356
10%-13% 20%-25%
添加MSR 5Mpa-7Mpa <0.25% 0.9636
管板为防腐蚀，有9mm的堆焊层，钻有2626（2080） 个管孔，孔径为Φ19.25（0-0.15），中心径为24±0.2； 换热管（ Φ19.05 × 1.75）为翅片式，可增加其换热面 积，数量为1313（1040）；支撑板用于固定换热管， 孔径为Φ19.25（0-0.1），中心径为24±0.1；槽钢用于 将换热管系固定在内件固定架的滚轮上。
MSR结构组成
MSR的结构参数表
设备部件 名称
管系组件总长（一级/二级） 外壳外直径（mm) 重量 换热面积
MSR壳休设计压力 MSR壳体设计温度 壳体材料/厚度
单位
数值
m
21，19
mm
4270
t
272
m2
3385
Mpa.a
1.5
℃
300
SA 516 Gr 70 / 35 mm
MSR的结构参数表（续）
汽水分离再热器系统
汽水混合物在波纹板间流动过程中多次改 变流动方向，从而使夹带的小水滴被分离 出来。波纹板上的多道挡水钩收集板面水 膜并捕集蒸汽流中的水滴，分离出的水汇 集后沿凹槽流入疏水装置。
分离器的结构
分离器下部结构
除湿效果
高压缸排汽湿度大约在14.3%左右，经过组合分 离器之后，可以分离出蒸汽中95%的水分，使蒸汽 含水量降到0.5%左右。
2. 离心力分离：利用汽流旋转时蒸汽与水产 生不同离心力进行分离。
3. 惯性力分离：利用汽流改变方向时，蒸汽 与水产生不同惯性力进行分离。
4. 水膜分离：利用蒸汽与水不同粘性，使水 粘附在固定壁面形成水膜流下进行分离。
预分离器的结构
预分离器主要依靠离 心力实现汽水分离， 它有8个分离叶片及4 个锥形环组成，蒸汽 受锥形环阻挡而改变 方向，其中大颗粒水 珠受离心力作用被甩 出蒸汽，实现湿蒸汽 第一次粗分离并使蒸 汽均匀分布。
分离器的结构
分离器主要由V形分离架 与0.5mm的不锈钢波纹板 组成，汽流携带的微小液 滴在波形板作曲线运动， 在离心力、惯性力以及附 着力的作用，水滴不能随 汽流偏转而撞击波形板面 形成水膜，水膜受重力不 断向下流动，并汇聚成较 大的水流而离开波形板。
主要设备
带钩波纹板 汽水分离器
带 钩 波 纹 板
一级再热器管系
二级再热器管系
为便于布置二级再热蒸汽室的疏水管，二级再热管 系比一级再管系多暗室。
汽水分离再热器（MSR）
李江伟
2019年4月
福清核电MSR介绍
第一章 GSS系统简介及其必要性 第二章 MSR本体结构及工作原理 第三章 MSR运行工况
2
第一章 GSS系统简介及其必要性
汽水分离再热器系统（GSS）由两台汽 水分离再热器、6 台疏水箱及相应的蒸汽和疏 水管道组成。整个系统总体上可分为汽水分离 再热部分和疏水收集回流部分。它安装在汽轮 机高压缸排汽与中压缸进汽口之间，用于对高 压缸排出蒸汽的除湿并使其具有一定的过热度 。
℃
178.7/268.8
t/h
144.6
再热蒸汽室的结构
蒸汽室主要由 一个3/4筒体、 两个封头、人 孔组件、加热 蒸汽进口、疏 水口、抽气口、 隔 板以及膨胀 节组成。
蒸汽室3D图与实物图对比
二级再热器的装配
平衡管的作用(一)
避免部分未凝结气存储起来（排汽）； 实现管子进口内节流孔管的运行； 提供一套良好的排水装置。
0情况10%66MSR安装作用：1，除去高压缸排汽中的水分。 2，提高进入低压缸蒸汽的温度,使其具有一定的过热
度。 3，对汽水分离和再热过程中产生的疏水进行回收和
利用。 效果： 1，大大改善了汽轮机低压缸的工作条件,提高了汽轮
机的相对内效率。 2，防止和减少湿蒸汽对汽轮机零部件的腐蚀作用。
7
第二章 MSR本体结构及工作原理
蒸汽预分离原理图解
预 分 离 器
预 分 离 器
预分离器的剖析图
预分离器由锥环、圆筒、筋板焊接而成；各部 件厚度为8mm，制造难点是焊接变形的控制。
现场安装图
下部内衬的结构
下部内衬成包壳状，可有效防止湿蒸汽的腐蚀；它 还用于MSR的筒身排水，避免水与水蒸汽分离后再 次混合；还允许水再沸，但限定汽-水混合物的上升。
内件固定架的结构
内件固定架主要由Z型板、L型板、支撑板以及上 方板组成；通过滚轮，可安装一级/二级再热管系。
内件固定架
装焊预分离器与下部内衬
再热器管系的结构
再热器管系是MSR的核心部件，它主要由管板、翅片换 热管、节流孔板、支撑板、侧板、框板以及槽钢组成。
设备部件 名称
单位
数值
再热器U型管材料、数量（一级 SA 803 TP439 ，1313/1040，
/二级）、外径、厚度
19.05mm，1.75mm
管板材料、厚度（一级/二级） SA 350 LF2，350/450mm
U型管与管板连接方式
胀接+焊接
湿蒸汽流量
t/h
130.7
湿蒸汽进出口温度 加热蒸汽流量
平衡管的作用（二）
抽气系统排出再热器中的非凝结气体。它对于防 止再热器换热管的间歇性淹没是必需的,而间歇性淹 没可导致疲劳故障。 在冷态启动时对第一级和第二级再热器换热管进 行预热。 在汽轮机启动期间抽空再热器管道中的非凝结气 体。
汽水分离组合
汽水分离的原理：
1. 重力分离：利用蒸汽与水的密度差在一定 空间中进行自然分离。
如何通过MSR的功能实现结构实现汽水分离与 再热，并提高再热器效率，有以下设计要点：
1，如何提高预分离器与分离器的效率； 2，如何提高一级、二级再热器的再热效率； 3，如何防止再热器管系出现过冷现象，防止管子的
腐蚀； 4，如何优化结构设计，减少MSR的总压力降；
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MSR从结构组成上可分为以下主要部件： 1. 再热蒸气室 2. 预分离器 3. 下部内衬 4. 分离器 5. 内件固定架 6. 一级/二级再热器 7. 壳体组件 8. 滑动支座
3
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MSR的必要性
高压缸蒸汽 高压缸进 中压缸进 中压缸进
压力
汽湿度 汽压力 汽湿度
低压缸排 汽湿度
允许值 5Mpa-7Mpa <0.25%
12%-15%
没有MSR 5Mpa-7Mpa <0.25% 情况
0.9356
10%-13% 20%-25%
添加MSR 5Mpa-7Mpa <0.25% 0.9636
管板为防腐蚀，有9mm的堆焊层，钻有2626（2080） 个管孔，孔径为Φ19.25（0-0.15），中心径为24±0.2； 换热管（ Φ19.05 × 1.75）为翅片式，可增加其换热面 积，数量为1313（1040）；支撑板用于固定换热管， 孔径为Φ19.25（0-0.1），中心径为24±0.1；槽钢用于 将换热管系固定在内件固定架的滚轮上。
MSR结构组成
MSR的结构参数表
设备部件 名称
管系组件总长（一级/二级） 外壳外直径（mm) 重量 换热面积
MSR壳休设计压力 MSR壳体设计温度 壳体材料/厚度
单位
数值
m
21，19
mm
4270
t
272
m2
3385
Mpa.a
1.5
℃
300
SA 516 Gr 70 / 35 mm
MSR的结构参数表（续）
汽水分离再热器系统
汽水混合物在波纹板间流动过程中多次改 变流动方向，从而使夹带的小水滴被分离 出来。波纹板上的多道挡水钩收集板面水 膜并捕集蒸汽流中的水滴，分离出的水汇 集后沿凹槽流入疏水装置。
分离器的结构
分离器下部结构
除湿效果
高压缸排汽湿度大约在14.3%左右，经过组合分 离器之后，可以分离出蒸汽中95%的水分，使蒸汽 含水量降到0.5%左右。
2. 离心力分离：利用汽流旋转时蒸汽与水产 生不同离心力进行分离。
3. 惯性力分离：利用汽流改变方向时，蒸汽 与水产生不同惯性力进行分离。
4. 水膜分离：利用蒸汽与水不同粘性，使水 粘附在固定壁面形成水膜流下进行分离。
预分离器的结构
预分离器主要依靠离 心力实现汽水分离， 它有8个分离叶片及4 个锥形环组成，蒸汽 受锥形环阻挡而改变 方向，其中大颗粒水 珠受离心力作用被甩 出蒸汽，实现湿蒸汽 第一次粗分离并使蒸 汽均匀分布。
分离器的结构
分离器主要由V形分离架 与0.5mm的不锈钢波纹板 组成，汽流携带的微小液 滴在波形板作曲线运动， 在离心力、惯性力以及附 着力的作用，水滴不能随 汽流偏转而撞击波形板面 形成水膜，水膜受重力不 断向下流动，并汇聚成较 大的水流而离开波形板。
主要设备
带钩波纹板 汽水分离器
带 钩 波 纹 板
一级再热器管系
二级再热器管系
为便于布置二级再热蒸汽室的疏水管，二级再热管 系比一级再管系多暗室。
汽水分离再热器（MSR）
李江伟
2019年4月
福清核电MSR介绍
第一章 GSS系统简介及其必要性 第二章 MSR本体结构及工作原理 第三章 MSR运行工况
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第一章 GSS系统简介及其必要性
汽水分离再热器系统（GSS）由两台汽 水分离再热器、6 台疏水箱及相应的蒸汽和疏 水管道组成。整个系统总体上可分为汽水分离 再热部分和疏水收集回流部分。它安装在汽轮 机高压缸排汽与中压缸进汽口之间，用于对高 压缸排出蒸汽的除湿并使其具有一定的过热度 。
℃
178.7/268.8
t/h
144.6
再热蒸汽室的结构
蒸汽室主要由 一个3/4筒体、 两个封头、人 孔组件、加热 蒸汽进口、疏 水口、抽气口、 隔 板以及膨胀 节组成。
蒸汽室3D图与实物图对比
二级再热器的装配
平衡管的作用(一)
避免部分未凝结气存储起来（排汽）； 实现管子进口内节流孔管的运行； 提供一套良好的排水装置。
0情况10%66MSR安装作用：1，除去高压缸排汽中的水分。 2，提高进入低压缸蒸汽的温度,使其具有一定的过热
度。 3，对汽水分离和再热过程中产生的疏水进行回收和
利用。 效果： 1，大大改善了汽轮机低压缸的工作条件,提高了汽轮
机的相对内效率。 2，防止和减少湿蒸汽对汽轮机零部件的腐蚀作用。
7
第二章 MSR本体结构及工作原理
蒸汽预分离原理图解
预 分 离 器
预 分 离 器
预分离器的剖析图
预分离器由锥环、圆筒、筋板焊接而成；各部 件厚度为8mm，制造难点是焊接变形的控制。
现场安装图
下部内衬的结构
下部内衬成包壳状，可有效防止湿蒸汽的腐蚀；它 还用于MSR的筒身排水，避免水与水蒸汽分离后再 次混合；还允许水再沸，但限定汽-水混合物的上升。