蒸汽污染及防止



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1、蒸汽污染及防止刘娟5月25日蒸汽污染的定义及意义 从锅炉出来的蒸汽总是含有少量杂质的,当蒸汽中的硅酸、钠盐等物质含量超过了规定,就叫做蒸汽污染。 污染蒸汽中的杂质会沉积在蒸汽通过的各个部位。如果过热器和汽轮机内积盐,会影响机组的安全、经济运行。例如,在过热器中积盐,由于各种盐的传热性能很差,使锅炉的热量随烟气流失,从而浪费燃料,还会引起爆管事故。在汽轮机调速系统或主汽门积盐,会使汽门产生卡涩现象,降低工作的可靠性,严重的还会导致危险事故的发生。当汽轮机的动、静叶片上积盐,会使蒸汽流通截面减小,因而阻力增加,使汽轮机的出力下降。同时,使汽轮机各级间的压降增大,使叶片应力和轴向推力增加,还会增加机
2、组的振动。所以研究蒸汽污染及获得清洁蒸汽的方法等是很重要的。饱和蒸汽污染 在汽包锅炉中,过热蒸汽的品质主要取决于汽包送出的饱和蒸汽的品质,所以一般只讨论饱和蒸汽的污染。 对于汽包锅炉,饱和蒸汽污染主要是由蒸汽带水和蒸汽溶解杂质两个原因造成的。 一、饱和蒸汽带水 从汽包送出的饱和蒸汽常夹带一些锅水的小水滴,锅水中的各种杂质会随水滴带进蒸汽中,这种现象称为饱和蒸汽的机械携带。 二、饱和蒸汽溶解杂质 蒸汽有溶解某些物质的能力,蒸汽压力越高,蒸汽的溶解能力越大,这是因为饱和蒸汽的压力越高,密度越大,蒸汽的性能越接近于水的性能,所以高参数蒸汽溶解锅水中的某些物质的能力较大,我们把饱和蒸汽因溶解而携带某些
3、物质的现象称为蒸汽的溶解携带。饱和蒸汽溶解某物质的能力可用分配系数“KF”来表示,“KF”越大,表示饱和蒸汽溶解该物质的能力越大。 锅炉水中常见物质按其在饱和蒸汽中溶解能力的大小,划分为三类:1、硅酸类;2、NaCl、NaOH等;3、Na2SO4、Na3PO4和Na2SiO3 由此可见饱和蒸汽的溶解携带时有选择性的,也称为选择性携带。 饱和蒸汽携带某物质的量,应为水滴携带和机械携带之和。对于不同压力的汽包锅炉,蒸汽携带盐类物质的情况不同。 低压锅炉(小于2.5MPa),多是机械携带; 中压锅炉(2.5-5.9MPa),多是机械携带; 高压锅炉(6.0-12.9MPa),多是溶解携带; 超高压锅
4、炉(大于13MPa),多是溶解携带二、影响蒸汽带水和溶解杂质的因素 一、影响饱和蒸汽带水因素 1、汽包水位对蒸汽带水的影响 2、锅炉负荷影响 3、锅炉水含盐量对蒸汽带水的影响 4、锅炉压力对蒸汽带水的影响 二、影响饱和蒸汽溶解携带的因素 1、锅炉压力对蒸汽溶解携带的影响 饱和蒸汽的溶解携带随锅炉压力的升高而增大。 2、锅炉pH值对硅酸溶解携带系数的影响 饱和蒸汽溶解的主要是硅酸,对硅酸盐的溶解能力很小,所以硅酸的溶解系数与锅炉水中的硅化物形态有关,而这又取决于炉水的pH值。pH降低,蒸汽对硅酸的溶解携带增大。 对于高参数锅炉硅酸的溶解携带系数很大,为保证蒸汽含硅量不超过允许值,应严格控制锅炉水
5、的含硅量。三、蒸汽流通系统的盐类沉积 1、过热器内的盐类沉积 原因:饱和蒸汽携带盐类物质,分两种状态;一是蒸汽选择性携带盐类物质,主要是硅酸;另一种是呈液体状态,主要是含钠盐的水滴。当饱和蒸汽被加热成过热蒸汽时,小水滴会因蒸发、浓缩直至被蒸干而积盐。另外过热蒸汽比饱和蒸汽溶解能力大,水滴中的盐类会溶解在过热蒸汽中,使蒸汽中的溶解物含量增加,带入汽轮机中。 分布情况:过热器内沉积的盐类主要是钠化合物,硅化合物主要沉积在汽轮机内。 在过热器内还可能沉积有铁的氧化物(腐蚀产物) 清除方法:因沉积物主要是溶于水的钠盐,利用检修机会采用水洗的方法就可去除。金属腐蚀产物及其他难溶沉积物,应采用化学清洗。