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1、汽包的结构与工作原理大讲解汽包是锅炉设备中最重要的设备，是锅炉加热、汽化、过热三过程的连 接枢纽，起着承上启下的作用。水在锅炉中变成合格的过热蒸汽，要 经过加热、汽化、过热三个过程。由给水加热成饱和水是加热过程；饱 和水汽化成饱和蒸汽是汽化过程；饱和蒸汽加热成过热蒸汽是过热过程。 上述三个过程分别由省煤器、蒸发受热面、过热器来完成。汽包与上述 三个过程都有联系，它要接受省煤器的来水；与蒸发受热面构成循环回 路；饱和蒸汽要由汽包分送到过热器。汽包既是加热、汽化、过热三个 过程的交汇点，也是加热、汽化、过热三个过程的分界点。因此，称汽 包是锅炉加热、汽化、过热三个过程的连接枢纽。汽包作用？既然汽包
2、是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽和分界点；它的作 用是什么呢？储能和缓冲作用：汽包内储存一定的水与蒸汽，具有储能作用，当负荷 变化时，它对蒸发量与给水量之间的不平衡以及汽压速度的过快变化都 有一定的缓冲作用。如负荷升高时，汽压要下降，这时原处于饱和状态 水，可自行汽化一部分蒸汽，使汽压下降速度趋于缓慢。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。 保证锅炉安全运行：汽包上装有多种水位计、压力表、事故放水门、安 全阀等附属设备，用来监测汽包压力和汽包水位，保护锅炉安全运行。汽包简介(1) 汽包与换热
3、器之间由上升管和下降管连接，形成汽包自身的水循 环。汽包水循环是对流热循环。锅炉产生的热水(蒸汽)由上升管进入 汽包，热的水质量轻往上走的过程中将热量进行交换，部分水转化为气 态；汽包冷水在重力作用下经下降管补充至锅炉。水在虹吸作用下在汽 包与锅炉间的循环就是汽包的自循环。蒸汽上升量与水下降量是正相关 的。若借助泵将锅炉水直接打至汽包，维持汽包的液位，这种方式叫强 制循环。与此同时汽包接受循环给水泵的给水，以及向过热器输送饱和蒸汽，或 直接输出蒸汽，因此，汽包是是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢 纽，保证锅炉正常的水循环。(2) 汽包内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质。(3)
4、 有一定水量，具有一定蓄热能力，在锅炉工况发生变化时，能减 缓汽压的变化速度，起到稳定汽压的作用。(4) 汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉 安全运行。(5) 汽包是一个平衡容器，提供水冷壁汽水混合物流动所需的压力。汽包结构如蒸汽引岀管上升管0W184609 ltahi 100wh .中 i 的.ax 7,1中1柚，3*1J泉 t水-IWffl相个静._液形板.干岳 一菲“旳人孔门 債询亍 汽水混合料入口-32 N 却&,氓Ky缙水内讶来自會挤曙吒r怙*57孔蓄石n呑间生 1.&A “ ”劇K孔如D输期貝宵蝶器级分高棒 申囊融価式门逊牛 k輕鱼磁 癥,4上92*# 132
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6、管从图可以知道汽包主要包括三个部分:(1)汽水分离装置。占答苗la(2) 蒸汽清洗装置。(3) 排污、加药、事故放水等装置。汽水分离装置的原理：(1) 利用汽水密度差进行重力分离；(2) 利用汽流改变方向时的惯性力进行惯性分离；(3) 利用汽流旋转运动时的离心力进行汽水离心分离和利用使水黏附 在金属壁面上形成水膜往下流形成的吸附分离。主要包括旋风分离器、百叶窗分离器等装置，旋风分离器是由2-3mm 的钢板制成的圆筒，汽水混合物从进口蜗壳以切线方向进入旋风器，靠 离心力作用将水滴抛向筒壁使汽与水分离，然后在旋风筒内受重力作用, 蒸汽从顶部经波形板顶帽进入汽包的蒸汽空间，水则由下部进入水空间, 完
7、成一次分离；再通过百叶窗分离器的二次分离，从而达到汽水分离的 目的。旋风筒进口管的中线高于汽包内的最高水位，这样可使筒内的水位低于 分离器进口管的边缘，分离器的筒底应没入正常水位下200mm,以免蒸 汽由筒底穿出。为防止筒底排水中带出蒸汽进入下降管，在筒底都装有 托盘。在汽包内顶部蒸汽引出管之前装置多孔板，目的是利用节流作用 使蒸汽空间的饱和蒸汽沿汽包长度和宽度分布均匀，提高分离效率。多 孔板是由3-4mm厚的钢板制成，孔径为10mm。旋风分离器如下：汽包工作过程：(1) 从锅炉来的汽水混合物经过汽包上部上升管进入汽包内部，沿着 汽包内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下，使汽水混合物以适当
8、的流速均匀的传热给汽包内壁，这样克服了锅炉启停时汽包上下壁温差 过大的困难，可以较快的启动。(2) 进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器，利用改变流动 方向时的惯性进行惯性分离，这是汽水混合物的第一次分离。(3) 被分离出来的蒸汽仍带有不少水分，从分离器顶部进入波形板分 离器，它装在旋风分离器顶部，带有部分水滴的蒸汽在波形板间的缝隙 中流动，利用使水黏附在金属壁面上形成水膜往下流。(4) 二次分离后的蒸汽最后经过蒸汽清洗，利用水的密度差进行重力 分离，这是三次分离。(5) 蒸汽经过三次分离后，达到了蒸汽质量标准，再由汽包顶部饱和 蒸汽管引往屏式过热器。汽包上安全阀汽包上的安全阀为了保险起
9、见，当锅炉容量大于0.5t时，需要安装两个 安全阀，且两安全阀的整定压力不同，整定值低的是控制过热蒸汽的， 高的是控制汽包压力的；一旦超压，整定值低的先起跳，以此来保证过 热器不被烧坏。安全阀须为开式阀帽，通过空气流通散热，避免弹簧等受热变形。安全阀配有扳手，以防安全阀无法正常起跳时，人为开启安全阀泄压， 避免事故发生。安全阀采用波纹管式安全阀使其平衡背压的能力有所增强，避免背压影 响安全阀的起跳压力，保证安全阀可靠起跳，且能够使阀芯内件与高温 /腐蚀性介质相隔离。蒸汽清洗装置蒸汽清洗的基本原理：是让含盐量低的清洗给水与含盐量高的蒸汽相接 触，使蒸汽中溶解的盐分转移到清洗的给水中，从而减少蒸汽
10、溶盐，同 时，又能使蒸汽携带炉水中的盐分转移到清洗的给水中，从而降低蒸汽 的机械携带含盐量，使蒸汽的品质得到改善。蒸汽污染的危害：含盐 量超标的蒸汽会引起汽轮机、锅炉等热力设备结盐垢，会造成过热器热 交换受阻，管壁超温，排烟温度升高，炉效降低；蒸汽管道阀门动作失 灵、漏泄;会使汽轮机的蒸汽通流截面减小，喷嘴和叶片的粗糙度增加， 甚至改变喷嘴和叶片的形线，从而使汽轮机的阻力增加，出力和效率降 低；若积盐不均匀还会引起轴系振动，甚至造成事故。由此可见蒸汽品 质对机组安全的重要性。汽包排污汽包排污多采用采用连续排污+定期排污。(1) 连续排污主要用于排出汽包上部的浓缩水，主要目的是为了防止 锅炉水的
11、含盐量和含硫量过高，排污部位多设在汽包水浓缩最明显的地 方，即汽包水位下200300mm处。通常根据汽包水水质分析指标调 整连续排污量。(2) 定期排污又称间断排污，即每间隔一定时间从锅炉底部沉积的水 渣、污垢、间断排污一般8 24小时排污一次，每次排0. 51分钟 时间，排污率不少于1 %,间断排污以频繁、短期为好，可使汽包水均 匀浓缩，有利于提高蒸汽质量。汽包为何加药？锅炉给水尽管经过严格处理，但不可能将杂质彻底除净，给水还会带入 锅内一部分杂质。随着锅水的不断蒸发浓缩，锅水含盐浓度逐渐提高， 有可能引起内部结垢。为防止结垢，运行中要往锅水中连续加入药品，药品与锅水中的钙、镁盐类发生化学、
12、物理作用，生成非粘结性的松散 水渣，沉积到下部，通过定期排污放到锅炉外。加入锅水的药品通常是Na3P04 （磷酸三钠），经过稀释后由加药泵打 入锅炉汽包的锅水中。锅水中加入磷酸三钠，除使锅水中钙、镁盐类生 成非粘结性的松散水渣外，还可起到校正锅水碱性的作用，使锅水的P H值维持在规程规定的范围之内。事故放水事故放水管是不可能把汽包中的水放光的。事故放水管的作用是当出现 满水事故或汽水共腾及泡沫共腾时，用它紧急排放锅水，迅速恢复水位。 事故放水管上端在汽包内，上口与汽包正常水位平齐。一旦出现上述情 况时，迅速打开事故放水门，使多余的水排放出去，恢复正常水位。由 于有锅水在事故放水孔浮起的现象，水位可放到比正常水位略低的位置, 但锅水不会被放光。汽包中的水虽然不会被放光，但打开事故放水门后， 必须严密监视水位，一旦正常水位出现，应立即关闭事故放水门。否则， 会通过事故放水管放出大量饱和蒸汽，这除了造成不必要的工质和热量 损失外，还使进入过热器的蒸汽量减小，会给过热器的安全带来威胁。汽包内部装置
