工业锅炉的汽水系统课件(PPT 108页)

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。

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

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

3、锅炉本体的吹灰顺序为从炉膛开始，顺烟气流动的方向 至尾部烟道，吹灰器对称投入。
4、锅炉启动和负荷较低时需对空气预热器进行吹灰，防止 预热器堵灰及燃烧不充分形成的油滴积累引起的着火。
序号 1 2 3 4 5 6 7
名称 型号 数量 喷嘴数量 喷嘴口径 吹灰行程 移动速度 单台耗汽量
炉膛吹灰器 VS-H 52 2 Φ22.5 255 510 1.6
成减温水流量不足的原因。
5.提高管子材料等级。
3 过热器管排变 1.管排定位块脱焊。
形
2.管夹脱焊。
4 过热器泄漏
过热器管子磨损、腐蚀、超温
用管夹校正管排，恢复定位块和管 夹。
更换泄漏和缺陷超标的管子，消除 磨损、腐蚀、超温的根本原因。
再热器常见异常、故障及处理
序号 故障名称或现象 原因
处理方法
1
2.消除焊点过高部位。 3.清除杂物。 4.调整支吊架，使吹 灰器受力均匀。
5.检修或更换轴承。 6.旋松填料螺丝。 7.加润滑油充足。 8.更换电机
9 吹灰器运行 时发生抖动 啸叫等不正 常现象
1.阀杆填料过紧。 2.阀门密封面损坏或阀瓣脱落。 3.阀门弹簧损坏。 4.阀杆弯曲。 5.启闭机构不灵活。
1.旋松阀杆填料螺丝。 2.密封面研磨或更换 阀门。
3.阀杆校直或更换。 4.弹簧更换。
10 内外管辅助 1.内管托架的轴和外管托架的轴不平行。 1.调整使内管托架
托架动作不 2.内管托架的轴和外管托架的轴距离的轴 的轴和外管托架的
灵活
距离不对。
轴平行，并调整距
3.轴承锈死或润滑不良。
离合适。
4.传动杆上的销子与套配合过紧。
2.恢复防磨护瓦。
3.低温过热器存在烟气走廊。 3.消除烟气走廊。

3、汽包作用 （1） 汽包是工质加热、蒸发、过热三个过程
的连接枢纽和大致分界点。
1-省煤器；2-汽包； 3-下降管；4-水冷壁； 5-过热器
（2）具有一定的蓄热 能力，能较快适应 外界负荷变化；
（3）汽包内装有各种 净化装置可提高蒸 汽品质：如汽水分 离装置、蒸汽清洗 装置、排污及加药 装置等从而改善了 蒸汽品质。
（4）汽包上装有压力表、水位计和安全门等 附件，保证锅炉安全工作。
（二）、锅炉下降管
作用 ：把汽包内的水连续不断地通过下联箱
供给水冷壁，以维持正常的循环。
下降管
小直径分散型（108-159mm，40根以上） 大直径集中型（325-762mm，4-6根）
1、锅炉下降管类型
小直径分散型（108-159mm，40根以上）： 流动阻力大，对循环不利，用于中、小容
C O N TA N T S
汽水系统认知 省煤器作用、结构
一、汽水系统
1、汽水系统作用 有效地吸收燃料燃烧放出的热量，将
锅炉的给水加热成符合要求的合格蒸汽。
2、给水加热过程
加热受热面—省煤器 蒸发受热面—水冷壁 过热受热面—过热器 再热受热面—再热器
3、自然循环锅炉汽水系统
由省煤器、汽包、下降 管、水冷壁、过热器、 再热器、联箱及连接管 道等组成。
◌横置在炉外顶部不 ◌不受火焰和高温烟 气加热
1、汽包结构
由钢板制成， 包括筒身和两 端封头。筒身 由钢板卷制焊 接而成，封头 由钢板模压制 成。
1
（
） 汽 包 的 悬 吊 结 构
2、汽包的尺寸和材料
汽包的长度应适合锅炉的容量、宽度和连接管子的要求
汽包的内径由锅炉的容量和汽水分离装置的要求来决定

后屏布置在炉膛出口处，屏数相对较多，屏 间距相对较小，它既吸收炉膛内的辐射传热，又 吸收烟气冲刷受热面时的对流传热，故又称半辐 射过热器。
半辐射、辐射式
挂屏形式,由U型、W型管及进出口联箱构成
汽温特性
汽温调节要求
维持稳定的过热蒸汽与再热蒸汽的温度 汽温允许波动范围+5～－10℃。
水冷壁的结渣
危害 水冷壁高温腐蚀 改变受热面分配，炉膛吸热减少，
出口烟温及排烟温度升高，过热器超 温爆管，降低锅炉热效率
大块渣团掉落可能砸坏冷灰斗的水 冷壁管
水冷壁的结渣
预防 适当的炉型，避免炉内温度过高； 避免火焰偏斜、贴壁冲墙； 避免锅炉超负荷运行
过热器和再热器的作用
过热器： 将饱和蒸汽加热成具有一定温
汽温调节装置
蒸汽侧调节： 利用其它介质直接改变蒸汽的温度。
烟气侧调节： 改变烟气对蒸汽的传热量，间接使蒸汽
的温度发生变化。
蒸汽侧调节
表面式减温器 喷水减温器（过热器主要调温方式） 汽－汽交换器（再热器调温方式）
表面式减温器
冷却水在管内流动，过热蒸汽在管外空间 流动。调节性能较差，但不影响水质。
直流锅炉
直流锅炉工作原理
直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压 头的作用下，顺序流过热水段、蒸发 段和过热段受热面一次将给水全部变 成过热蒸汽，蒸发区循环倍率K=1
直流锅炉工作原理
沿管子长度方向工质参数变化情况
➢热水段: 水的焓和温度逐渐增高， 比容略有加大，压力则由于流动阻 力而有所降低
➢蒸发段: 汽水混合物的焓继续提高，比 容急剧增加，压力降低较快，相应的饱 和温度随着压力的降低亦降低一些 ➢过热段: 蒸汽焓、温度和比容均增大， 压力则由于流动阻力较大而下降更快

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

锅炉汽水系统的工作原理
总结词
锅炉汽水系统的工作原理是利用燃料或能源将水加热至沸腾状态，产生蒸汽，并对蒸汽 进行必要的处理，以满足需求。
详细描述
锅炉汽水系统的工作原理是利用燃料或能源将水加热至沸腾状态，产生蒸汽。在加热过 程中，水吸收热量并转化为蒸汽，同时释放出大量潜热。产生的蒸汽经过必要的处理， 如过热和再热等，以提高其品质和满足不同需求。整个过程中，锅炉汽水系统的设备、
燃烧异常的原因及处理
总结词
燃烧异常是指燃烧过程出现不正常情 况，可能导致锅炉效率下降或安全事 故。
总结词
处理燃烧异常需要针对具体原因采取 相应措施，确保锅炉效率和安全运行 。
详细描述
燃烧异常的原因可能包括燃料质量不 佳、燃烧器故障、空气供应不足等。 处理方法包括调整燃料质量、检修燃 烧器、增加空气供应等。
蒸汽温度控制
蒸汽温度控制
通过控制减温水流量和燃烧器火 嘴的配风，保持蒸汽温度在规定 的范围内，以满足工艺要求和保
证设备安全。
温度调节器
采用温度调节器对蒸汽温度进行 自动控制，根据温度变化及时调 整减温水流量和火嘴配风，保持
温度稳定。
超温报警与保护
设置超温报警装置，当蒸汽温度 过高时，及时发出报警信号，并 采取相应的保护措施，防止设备
锅炉汽水系统课件
目 录
• 锅炉汽水系统概述 • 锅炉汽水系统的主要设备 • 锅炉汽水系统的运行与控制 • 锅炉汽水系统的安全与维护 • 锅炉汽水系统的常见问题及处理
01
锅炉汽水系统概述
锅炉汽水系统的定义
总结词
锅炉汽水系统是指将水加热成蒸汽的系统，是工业和电站锅炉中的重要组成部分。
详细描述
锅炉汽水系统是工业和电站锅炉中的重要组成部分，其主要功能是将水加热成蒸汽，以满足工业生产和发电的需 求。该系统通过一系列的设备、管道和阀门等组成，实现对水进行加热、蒸发、过热和再热等过程，最终输出符 合要求的蒸汽。

2、水冷返料器
KG120-540/13.34-FSWZ1型锅炉返料器采 用类似膜式水冷壁，通过采用水冷返料器结构， 能有效防止高温灰贴壁粘结堵灰，同时为锅炉床 温的控制又增加了一种有效控制手段，确保锅炉 的稳定运行。 • 水冷系统的简介 • 本锅炉创新地采用了水冷返料器结构，其 主要由锅炉给水入口集箱、水冷返料器阀体、水 冷立管、水冷锥斗、出口环形集箱、出口连接管 等部件构成。 •
4、联箱
概念及作用：在锅炉中，把许多作用一致、 平行排列的管子连在一起的筒形压力容器称为联 箱或集箱。它在系统中主要起汇集、混合、再分 配工质的作用。 • 锅炉的水冷壁、省煤器、过热器、等受热面 ，要用大量的联箱。联箱多大数是用较大直径的 、与受热面材质一样的无缝钢管制成。 • 通过一些管子把工质引进联箱，即起汇集工 质的作用；工质在联箱内相互混合，起到质的和 温度的均匀作用，消除或减小前段受热所形成的 热偏差；由联箱通过管子把工质引出去，起到再 分配工质的作用。 •
锅炉的汽水系统、风烟系统及设 备作用和原理
2017年8月
一、锅炉的汽水系统及设备
• KG120-540/13.34-FSWZ1型锅炉采用高温超高压 参数、单锅筒、自然循环、单段蒸发系统、集中下降管。 生物质循环流化床锅炉的燃料的特殊性，为满足各项参数 的要，决定了设计的复杂，本节就此予以阐述和讲解。
2、下降管
本锅炉下降管采用集中与分散相结合的方式， 由锅筒下部引出4根下降管，其中2根 φ325×30mm延伸墙集中下降管位于锅筒两端，2 根φ457×35mm炉膛集中下降管位于锅筒两侧靠 近中间位置。 • 2根φ325×30mm延伸墙集中下降管，用12根 φ159×16mm分散下降管，与延伸墙水冷壁下集 箱连接。 • 2根φ457×35mm炉膛集中下降管，用24根 φ159×16mm分散下降管，与炉膛水冷壁下集箱 连接。 •

• 总容积：38.7m3。
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过热器
• 本锅炉过热器分Ш级，分别由顶棚包覆管过热器、低温蛇管形管系，屏式过热器，高温蛇管形管系组成， 饱和蒸汽由锅筒上的饱和蒸汽连接管引入顶棚包覆管，再进入悬吊管进口集箱，由悬吊管引入尾部烟道低 温过热器;经过第一级喷水减温器减温后引入屏式过热器，再引入高温过热器低温段，加热后经二级减温器 进入高温过热器高温段，最后进入高过出口集箱。过热蒸汽由高温过热器出口集箱引入炉顶集汽集箱，依 次经主汽门、截汽门送入主蒸汽母管。
蒸汽流程如下：
Байду номын сангаас• 汽包 器
包覆过热器
悬吊管系
低温过热器
• 高温过热器低温段
•
高温过热器高温段 二级减温
高过出口集箱
屏式过热 一级减温
汇汽集箱
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膜式水冷壁
• 炉壁、炉顶均由膜式水冷壁组成，通过水冷上集箱上吊杆悬挂 于钢架上，炉膛横截面为5280×10240mm²，炉顶标高为 37740mm，燃烧室由Ф60×5钢管和6×20.5mm扁钢焊制而成 的膜式壁管组成，其上焊有销钉，可以固定耐火材料，燃烧室 上部与炉膛膜式水冷壁相接，下部与水冷风室及水冷布风板相 连。水冷风室由膜式水冷壁钢管组成，内焊销钉，以固定耐火 材料，水冷布风板由Ф60钢管及6×101扁钢组焊而成，在扁钢 上开有小孔与风帽相接。
• 为提高蒸汽的品质，降低炉水的含盐浓度，锅筒上装有连续排污管和炉内水 处理用的加药管，连续排污率为2%。
• 锅筒通过两套吊架悬挂于钢架上，可沿轴向自由胀缩。 • 锅筒中心线标高：41400 mm • 锅筒水容积 23.68 m3
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