蒸汽品质和汽水分离

蒸汽品质

锅炉生产的蒸汽必须符合规定的压力和温度,杂质含量不能超过限定值。蒸汽品质就是蒸汽含杂质的是多少即蒸汽的洁净程度。

蒸汽杂质分为气体和非气体。

气体杂质:氧、氮、二氧化碳、氨气等,回对金属产生腐蚀。

非气体杂质:蒸汽的含盐(来源于蒸汽带水),高压蒸汽能直接溶解某些盐类,超过一定量回对用汽设备产生影响。如饱和蒸汽盐在蒸汽过热器中沉积,影响蒸汽流动和传热,使过热器壁超温烧损。如含盐趁机在输汽管道、阀门和汽轮机叶片上,流动阻力增大,阀门动作失灵,叶片线型改变等。

供热锅炉对蒸汽品质要求要低,但是蒸汽带水量也有一定要求,饱和蒸汽湿度不应大于1%,无过热器的锅炉,饱和蒸汽十吨应不大于3%,无过热器的锅壳式锅炉,饱和蒸汽湿度补大于5%。

蒸汽带水的原因与影响

锅炉引出蒸汽含微细水滴称为蒸汽带水,蒸汽品质好坏取决于蒸汽带水的多少。据公式数据得出,水滴的直径越小,带出水滴所需的气流速度也越小,锅炉工作压力增高,水与气的密度差减小,同样的气流速度克带出更多直径的水滴。

蒸汽压力影响

锅炉蒸汽压力提高时,汽、水密度差减小,使汽水重力分离减弱。此时,既定直径的水滴只要较低的气流速度便可带出使蒸汽更容易带水。气压高,饱和水温高,水分子热运动强,相互间引力减小,水容易被打碎成细微水滴,增大蒸发器带水量。所以,锅炉工作压力增高时,允许Rv值降低。降低气压对汽水重力分离有利的说法,是以蒸汽流速相同为前提的。当锅炉降压运行而仍然保持原来的蒸发量时,由于收到降压后蒸汽比容U”增大而使锅炉内蒸汽流速提高,又不利于水滴分离。对于运行中的锅炉,压力骤降时,锅水将会急剧沸腾,而使蒸发面的蒸汽量增多,蒸汽空间气流速度加快,使蒸汽大量带水,造成蒸汽品质的恶化。

蒸汽空间高度影响

蒸汽空间高度是锅筒水位面刀蒸汽引出管口的垂直高度,锅筒中水位的高低影响蒸汽空间的高度,导致影响蒸汽带水量。锅筒最高的允许水位应用热化学试验确定。蒸汽空间的高度取40刀60厘米。

锅水含盐量影响

给水进入锅炉不断循环汽化,使锅炉谁浓缩,其含盐在一定范围内增大,蒸汽湿度基本保持不变,但蒸汽含盐因锅水含盐量增大而增多。水分子的结合力增强,生成气泡变小,不易合成大汽泡,使锅筒水空间含气率增多,水位升高,蒸汽空间高度减小。气泡间液体粘度增大气泡表面水层流动摩擦力随之增大,不易破裂,形成泡沫层。如含盐量再增大,汽水同时吸入蒸汽管,蒸汽大量带水。

锅炉汽水分离器

锅炉从水到汽化过程中,产生汽水混合物,汽水分离器使饱和蒸汽中水分分离出来,提高蒸汽干度,保证锅炉运行可靠满足用户需要。

汽水分离器设计要考虑以下几点:

1.应尽可能避免锅筒蒸发面和汽空间的局部负荷增高,使蒸汽均匀的穿出睡眠和引出。

2.有效削弱汽水混合物的动能,缓和对水面冲击。

3.使汽水混合物急转多折流动路线,以充分利用离心力和惯性作的分离作用,及时把分离的水导走,防止蒸汽再次携带。

4.创造大量的水膜表面积,用来黏附更多水滴。

5.要考虑水循环工况不能让阻力过大,便于制造、安装、维修。

汽水分离原理分为以下两种:

自然分离 :利用汽水的密度差,重力作用下,汽水分离。

机械分离: 依靠惯性力、离心力、附着力等使水从蒸汽分离出。

汽水分离器按工作过程分为粗分和细分,两种。

目前汽水分离装置由:水下孔板、挡板、匀气孔版、集汽管、蜗壳式分离器、波纹板及钢丝网分离器等多种。