省煤器及给水系统
泰州二次再热锅炉汽水系统
受热面逆流、顺流布置
逆流式对流受热面具有最大的传热温压，节省金属耗量， 但是蒸汽出口处恰恰是受热面中烟气和蒸汽温度最高的区 域，金属壁温可能很高。
顺流式对流受热面则相反，蒸汽出口处烟气温度最低，金 属壁温比较的低，有利于受热面的安全，传热温压小，受 热面较多。
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主要优点：螺旋水冷壁间的吸热偏差小，由于同一根管以 相同的方式从下绕过炉膛的角隅部分和中间部分，吸热均 匀，管间热偏差小，因此对燃烧偏斜或局部结焦而造成的 热负荷不均匀，有很强的抗衡能力。
主要缺点：1、水冷壁阻力大，给水泵功率与垂直屏水冷 壁相比增加2%--3%。2、螺旋水冷壁比垂直水冷壁更容易 挂焦。
对辐射式受热面，当锅炉负荷增加时，由于炉膛火焰的平 均温度变化不大，辐射传热量增加不多，跟不上蒸汽流量 的增加，因而使蒸汽焓增减少，所以在锅炉负荷增加时， 辐射式受热面的汽温反而降低。
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低温过热器 高温过热器
过热器
位置
布置形式
炉膛出口断面前 顺流
高温过热器布置在 顺流 高温再热器冷段和 热段之间
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后烟道省煤器屏管
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省煤器进口
省煤器进口集箱 （114830mm）
省煤器 进口管道
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省煤器出口
底部疏 水管
省煤器出口集箱 （106380mm）
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省煤器常见存在的问题
一、积灰 1、积灰
在锅炉运行中，当含灰烟气在流经受热面时部分灰粒 沉积在受热面上的现象称为积灰。
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水冷壁的结构示意图
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汽水系统讲解
（2）汽包的作用： a、锅炉加热、汽化、过热三个过程的连接枢纽和分
界点； b、储能和缓冲作用。汽包内储存一定得水与蒸汽，
具有储能作用，当负荷变化时，他对蒸发量与给水量的不 平衡、汽压的变化速度都有一定的缓冲作用。
c、保证蒸汽品质。汽包内装有汽水分离装置、蒸汽 清洗装置等设备，可有效地进行汽水分离、蒸汽清洗、加 药、排污等，用以保证蒸汽品质及锅炉品质。
4、再热器：
再热器的作用是将汽轮机高压缸排出的蒸汽送回锅 炉，再加热成具有一定温度的再热蒸汽后，再送往 汽轮机中低压缸做功。 特点：（1）再热器管内流过的是中压高温蒸汽， 蒸汽的比容较大，应采用较低的蒸汽流速，以减小 流动阻力，否则蒸汽压力下降过大，使汽轮机中低 压缸进汽压力降低，造成汽轮机热耗增加。再热系 统的压降一般不超过再热蒸汽进口压力的10％。 （2）再热蒸汽密度小，流速低，蒸汽对管壁的冷 却能力更差。
三、汽水流程讲解：
本锅炉为自然循环锅炉。锅炉的水循环采用集中供 水，分散引入、引出的方式。给水引入锅筒水空间，并 通过集中下降管和与之相连的下水连接管及分散下降管 分别引入水冷壁下集箱和水冷蒸发屏进口集箱。锅水在 向上流经炉膛水冷壁、水冷蒸发屏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 入锅筒进行汽水分离。被分离出来的水重新进入锅筒水 空间，并进行再循环，被分离出来的饱和蒸汽从锅筒顶 部的蒸汽连接管引出。
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热器进口集箱，流经屏式过热器受热面后，从锅炉两侧 连接管返回到尾部竖井后烟道中的高温过热器，最后合 格的过热蒸汽由高过出口集箱两侧引出．汽轮机高压缸 排汽引入尾部竖井前烟道低温再热器进口集箱，流经两 组低温再热器，由低温再热器出口集箱引出，经锅炉两 侧连接管引至炉前屏式再热器进口集箱，逆流向上冷却 布置在炉膛内的屏式再热器后，合格的再热蒸汽从炉膛 上部屏式再热器出口集箱两侧引出。
发电厂煤粉炉及汽水系统
(2)氧化反应 一部分 在HS吸O3收塔喷淋区被烟气中的氧所氧
化，其他的 在H反SO应3池中被氧化空气完全氧化， 反应如下：
HS3O1/2O2 HS4O HS4OHSO42
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(3)中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收
液保持一定的PH值，中和后的浆液在吸收塔内再循 环，中和反应如下：
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(b)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气循环流化床脱硫
C粉a(O末H与)2喷入的雾水剧烈混合，
等发生化学反S应O 2、 ，S生O 3、 成HlC 、 HF Ca3、 SCO a4、 SC 等O 。a 2、 C Cl2 aF 优点： ➢ 脱硫效率〉90%； ➢ 适应锅炉负荷变化； ➢ 初投资低，运行费用低； ➢ 适应各种含硫煤种； ➢ 流程简单，系统设备少。 缺点： ➢ 对石灰品质和颗粒粒径要求高； ➢ 降低除尘器除尘效率； ➢ 生成的 CaS比O3 C多aS。O4
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旋流燃烧器的布置方式
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（三）防止污染环境的措施
烟气中的有害气体：NOx、SO2。 1. 脱硫 （a）石灰石/石灰——石膏湿法脱硫 化学过程： (1)吸收反应
烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接 触，循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：
SO2 H2OH2SO （ 3 溶解） H2SO3 H HSO 3(电离）
高浓度燃烧时：缺氧燃烧，减少了燃料型
NOX的生成；低浓度燃烧时：过氧燃烧， 温度低，减少了热力型NOX的生成；
1-二次风喷口；2-贫燃料喷口；3-再循环烟气喷口；4-富燃料喷口；5-油枪；
6-火上风（OFA）喷口；7-一次风煤粉管道；8-弯头分离器
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3. 脱硝 方法：选择性催化还原烟气脱硝技术和电子 束法。 选择性催化还原烟气脱硝：在催化剂作用 下，还原剂NH3或V2O5/TiO2选择性地与烟 气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和 H2O。
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）。
给水系统
给水系统发电厂的给水系统是指从除氧器给水箱经前置泵、给水泵、高压加热器到锅炉省煤器前的全部给水管道，还包括给水泵的再循环管道、各种用途的减温水管道以及管道附件等。
给水系统的主要作用是把除氧水升压后，通过高压加热器利用汽轮机抽汽加热供给锅炉，提高循环的热效率，同时提供高压旁路减温水、过热器减温水及再热器减温水等。
一、给水系统的形式1、低压给水系统由除氧器给水箱经下水管至给水泵进口的管道、阀门和附件组成，由于承受的给水压力较低，称为低压给水系统。
为减少流动阻力，防止给水泵汽蚀，一般采用管道短、管径大、阀门少、系统简单的管道系统。
低压供水管道常分为单母管分段制和切换母管制两种。
单母管分段制是下水管接在低压给水母管上，给水再由母管分配到给水泵中。
这种系统由于系统简单，布置方便，阀门少，压力损失小，故应用比较广泛。
切换母管制是一台除氧器与一台给水泵组成单元，单元之间用母管联络，备用给水泵接在切换母管上。
这种系统调度灵活、阻力小，但管道布置复杂，投资大，多用于给水泵出力与机炉容量匹配的情况。
2、高压给水系统由给水泵出口经高压加热器到锅炉省煤器前的管道、阀门和附件组成，由于承受的给水压力很高，称为高压给水系统。
高压给水管道系统有：集中母管制、切换母管制、扩大单元制和单元制四种形式。
前三种形式的给水管道系统，由于运行调度灵活、供水可靠，并能减少备用泵的台数，在我国超高参数以下机组中普遍采用，如图3-51所示。
它们的共同特点是：①在给水泵出口的高压给水管道上按水流方向装设一个止回阀和一个截止阀。
止回阀用于防止高压水倒流，截止阀用于切断高压给水与事故泵和备用泵的关系。
②为防止低负荷时给水泵汽蚀，在各给水泵的出口截止阀前接出至除氧器给水箱的再循环管，保证在低负荷工况下有足够的水量通过给水泵。
③高压加热器均设有给水自动旁路，当高压加热器故障解列时，可通过旁路向锅炉供水。
④在冷、热高压给水母管之间，设置直通的“冷供管”，作为高压加热器事故停用或锅炉启动时间向锅炉直接供水，机组正常运行时，处于热备用状态。
锅炉水汽循环系统
锅炉水汽循环系统自给水管路出来的水进入省煤器入口集箱，水流经省煤器受热面吸热后，由省煤器出口集箱右端引出下水连接管进入螺旋水冷壁入口集箱，经螺旋水冷壁管、螺旋水冷壁出口集箱、过渡段水冷壁、混合集箱、垂直水冷壁入口集箱、垂直水冷壁管、垂直水冷壁出口集箱后进入水冷壁出口混合集箱汇集后，经引入管引入汽水分离器进行汽水分离，从分离器分离出来的水进入贮水罐排往凝水器，蒸汽则依次经顶棚管、后竖井/水平烟道包墙、低温过热器、屏式过热器和高温过热器。
过热器冲洗省煤器及水冷壁系统冲洗合格后，炉水先不排放，如果水量仍较充足，则直接将排放口切换到过热器冲洗排放口，过热器放空气门打开，见水满管后关闭，控制排放口的背压（不低于1.0MPa）及流量，对过热器进行连续冲洗至排水清亮基本无杂质。
冲洗流程：凝汽器→凝泵→ 凝结水精处理旁路→低压加热器旁路→ 6号低加临时管→ 给水泵出口→高加旁路→省煤器→水冷壁→启动分离器→过热器→主蒸汽管→临时管→雨水井排放。
过热器注保护液在清洗水箱中配好“NH3＋N2H4”保护液（pH>10.5，N2H4>500mg/L），按以下回路注保护液：清洗水箱→ 临时清洗泵→临时管→ 启动分离器→过热器→临时管→雨水井排放。
在排放口检测到pH值大于9即可结束。
柠檬酸酸洗7.3.1系统加酸前操作水冲洗结束后，开启省煤器进水各门、清洗箱回水各门，开启除盐水进水门，联系电厂向清洗箱注除盐水，至分离器可见水位上300mm（液位确定以后可关液位进水门开临时压力表阀门满水进行清洗）。
建立清洗系统循环回路，开启蒸汽加热门，将炉水温度升至70℃，调整水位控制门调整清洗箱（中心线附近）和汽水分离器水位（也可关临时液位投临时压力表满水清洗）。
从清洗箱依次加入计算量的缓蚀剂。
维持循环并维持温度1小时，使清洗系统温度和缓蚀剂浓度均匀。
除氧给水系统
1100t/h蝶型stork喷嘴
喷嘴的作用
喷嘴的作用在于使凝结水形成适当的水膜，以获得最佳的水滴，既增大水与蒸汽的接触表面积，又缩短了气体离析的路径。
除氧器布置有喷头,由于喷头弧形圆盘的调节作用，当机组负荷大时，喷头内外压差增大，弧形圆盘开度亦增大，流量随之增大。当机组负荷小时，喷头压差降低，弧形圆盘开度亦减少，流量随之减少。使喷出的水膜始终保持稳定的形态，以适应机组滑压运行。
过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高给水温度的；它位于给水出口流程侧，并有包壳板密闭。采用过热蒸汽冷却段可提高离开加热器的给水温度，使它接近或略超过该抽汽压力下的饱和温度。
01
从进口接管进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下以适当的线速度和质量速度均匀地流过管子，并使蒸汽保留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态，这样，当蒸汽离开该段进入凝结段时，可防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的损害。
给水泵的出口母管通过高加组的进口三通阀进入高加组，高加组出口设有出口电动门，出口电动门与进口三通阀一起控制高加组的投切。高加组进口三通阀上设有注水门 。
高加组由三台高压加热器组成，各高加之间只有给水管道相连，中间不设阀门 。
每台高加的水侧出口管道上设有安全门 。
各高加的水侧进口管道以及高加组出口电动门前后都设有放水门 。
STEP5
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
按高加投入检查卡恢复系统完毕，确认各阀门位置正确。
开启高加注水门，以不大于55℃/h的温升率向高加注水，加热器水侧放气阀见连续水后关闭。
高加全压后关闭注水门，检查水压不下降；关闭高加疏水门检查高加水位计无水位指示，确认高加水侧无泄漏。
缓慢开启高加出口电动门至全开。
余热锅炉汽水流程的工作原理
余热锅炉汽水流程的工作原理
余热锅炉汽水流程的工作原理是利用工业生产过程中的余热，通过热交换将热能传递给锅炉中的水，使其蒸发成为蒸汽，然后将蒸汽用于发电或供热等用途。
具体来说，余热锅炉汽水流程一般包括以下几个步骤：
1. 给水系统：将经过处理的水送入锅炉中。
2. 省煤器：给水在进入锅炉前先经过省煤器，利用烟气的余热将水加热，提高水的温度，减少燃料的消耗。
3. 蒸发器：经过省煤器加热后的水进入蒸发器，在蒸发器中受到烟气的加热，水蒸发成为蒸汽。
4. 过热器：蒸汽从蒸发器中出来后，进入过热器，在过热器中进一步受到烟气的加热，提高蒸汽的温度和压力。
5. 汽轮发电机组：过热器出来的蒸汽进入汽轮发电机组，驱动汽轮机转动，带动发电机发电。
6. 凝结水系统：蒸汽在汽轮发电机组中做功后，凝结成为水，经过凝结水泵送入凝结水箱。
7. 给水加热系统：凝结水经过除氧器除氧后，再经过给水加热器加热，提高温度后送回锅炉中循环使用。
总之，余热锅炉汽水流程的工作原理是利用余热将水加热成为蒸汽，然后将蒸汽用于发电或供热等用途，从而实现能源的高效利用。
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不上水时，开启再循环门 上水时，要关
•影响水循环 •省煤器缺水、烧坏
自然循环 汽包与省煤器之间
2、控制循环锅炉的省煤器再循环管
再循环阀的位置 所形成的回路 借助强制循环泵 推动力更强 更可靠
不上水时，开启再循环门 上水时，要关
•影响水循环 •损坏再循环泵 •省煤器缺水、烧坏
随着机组容量 ，蒸发吸热量比例 采用非沸腾式 3、错列减少积灰、换热强、磨损大 顺列利于吹灰、换热弱、磨损小
4、结构方面：蛇形管 光管式、鳍片式、膜式、肋片式
强化传热、节省体积大节距，减少磨损
5、蛇形管水平布置 利于疏水 水的流速 蚀 一般＞1m/s
大 防止金属氧腐
6、逆流布置，增大传热温差
水： 由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；
四、防止措施 1、合理烟速,>5---6m/s; 2、小管径和错列布置; 3、合理吹灰.
第三节 省煤器的磨损
磨损是省煤器爆管的主要原因
冲蚀
冲刷磨损切线方向 撞击磨损法线方向
30－50度冲击角最为严重
一、管壁磨损近似计算
3.3
2Leabharlann Em axaMkk
2.85kD
R920/ 3
s1
s1
d
管壁最大磨损厚度,mm.
6、大节距 7、低过量空气运行，减少漏风
8、塔式、半塔式的锅炉形状烟气向上流动, 灰粒受重力影响速度降低
第四节 省煤器的启动保护
在汽包锅炉启动期间，省煤器的进 水是不连续的。当停止进水时，省煤 器中的水是不流动的。此时，省煤器 金属管壁由于不能得到正常冷却而可 能发生超温
省煤器再循环
1、自然循环锅炉的省煤器再循环管
横向冲刷：＜6m/s 纵向冲刷： ＜8m/s 2、防磨装置 迎风面防磨护瓦：图9－9、10、11 烟气走廊 防磨护帘 局部加厚 3、采用膜式、肋片式、鳍片式省煤器 强化传热面积减小节距增大烟速降 低 飞粒的磨损大多由肋片承担
4、 速度分布和飞灰浓度分布尽量均匀 转向室的导向板流速、飞灰浓度均匀
5、降低飞灰浓度 进入尾部烟道前除尘
3、灰粒特性与飞灰浓度
形状锐利棱角 直径 飞灰浓度 灰中SiO2含量
4、气流走向 重力的影响
5、管材与壁温： 壁温 ，氧化膜硬度 ，E ； 6、烟气成分低温腐蚀与磨损交替作用 7、烟气走廊 图9－6 or 图8-23
对流受热面蛇形管弯头与炉墙之间的间隙， 该间隙处阻力小，烟气流速大。
三、防磨措施 1、合理的烟速
二、积灰特性
1、y ,积灰（y 8 10m/ s）；
2、与烟气流动方向无关； 3、与管子排列方式 顺列 积灰严重
错列 积灰较轻 4、管径减小背风面涡流区减小积灰减轻 5、飞灰浓度只影响积灰形成的时间； 6、飞灰粒度：粗颗粒增多，则积灰程度下降。
三、影响
对通风阻力 影响不大; 对传热影响很大 顺列积灰多、传热差
经验公式用于估算管壁的磨损程度
二、磨损的影响因素
1、烟气速度的影响；
磨损量与飞灰冲击速度成3次方的关系 飞灰冲击速度 烟气流动速度
综合考虑磨损、积灰和传热三方面因素
2、管子排列方式 和冲刷方式的影响
错列管束第二排最大 顺列管束第一排最大
图9－4 最大磨损位置 错或顺第一排45－60 错列第二排30－45
烟气：自上而下，吹灰作用；
7、垂直于前墙 平行于前墙 P179 图9－3
尾部烟道：宽度大、深度小
垂直布置：支吊简单，每根管子末端易磨损
平行布置：支吊复杂，少数管子磨损
第二节 省煤器的积灰
形态：大多数为干松状
造成影响： 传热 ，排烟热损失 堵塞烟道，阻力 ，风机电耗 导致低温腐蚀
一、积灰成因 分子间的吸引力 重力沉降 机械网罗的作用 管壁粗糙度 热泳力作用 烟温高壁温低 静电吸引力作用 灰粒带电
第一节 省煤器的作用及类型
一、作用 1、降低烟气温度(利用了余热 提高了热效率) 2、减少蒸发受热面：
以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁 换热好(低温、强制流动、逆流布置)
3、减少给水与汽包壁的温差，降低热应力
二 省煤器分类及布置特点
1、钢管式、铸铁式(压力 < 4 MPa) 2、非沸腾式、沸腾式(中压)
控制循环 下水包与省煤器之间
推动力强，更安全