文档介绍：第四节船舶辅锅炉的汽、水系统
水管锅炉的水循环
循环方式:
1、利用泵使汽水混合物经受热面的强制循环,
2、利用水与汽水混合物的密度差使汽水混合物经蒸发受热面流动,。自然循环的优点是设备简单,无需专门的循环泵.
一、炉水的自然循环
水管锅炉的自然循环回路由汽包、水筒(或联
箱)、下降管及上升管(蒸发受热面)组成,其循环回路简图如图所示。
炉水循环原理演示
在蒸发受热面上进行着水变为汽水混合物的沸腾过程
锅炉安全工作的重要条件之一是蒸发受热面的管壁温度不超过其金属的许用温度。
根据传热学,水管锅炉蒸发受热面外壁温度与管内工质温度、管内壁对流放热系数a2,管内水垢和管壁金属的导热热阻及单位受热面热负荷q有关。
目前船用锅炉工作压力最高约为6MPa,管内工质的温度(该压力下水的饱和温度)不超过276℃.水垢热阻与水质情况有关。
目前炉水处理良好巳能作到基本上无垢运行,而金属的热阻较小;因此管子外壁温度与管内工质温度差主要取决于a2及q。
为了防止蒸发受热面过热烧坏,除了防止受热面热负荷过大和结垢严重外,主要是保证水循环良好,即保证所有的上升管有足够的循环流速Wo(以上升管人口处计)和进水流量G.
为了保证良好的水循环,在设计和管理上应注童以下几个方面;
(1)尽量减少或避免下降管带汽
(2)避免上升管受热不均现象加重
(3)避免上升管流动阻力过大
(4)尽量避免用汽量突然增大或减小,引起工作汽压急剧降低或升高.
(5)运行中不宜在下锅筒进行下排污,这会破坏水循环.
由汽包引出的饱和蒸汽带水过多,就会使蒸汽品质下降,蒸汽携水所带有的盐分可能加快汽、水管路和设备的腐蚀;
若饱和蒸汽用于驱动蒸汽辅机,带水过多也会引起这些机械的水击;
对于装有过热器的锅炉,如蒸汽带水进入过热器,则水在过热器中被加热蒸发,溶解在水中的盐分就沉积在过热器的内壁上,使过热器管子烧坏。
二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备
1、影响蒸汽带水的因素
(1),~,蒸汽湿度的变化很小。
(2)锅炉负荷(用汽量)。锅炉耗汽量增加时,需加强燃烧,汽泡中水的含汽量增加,蒸发平面升高,分离高度降低,同时上升管出来的汽水混合物冲击水面使炉水飞溅数量增加。
(3)炉水含盐量。当炉水含盐量达到某一极限值时,炉水表面就会形成很厚的泡沫层,,炉水粘度增加,泡沫强度提高且不易破裂,当含盐量超过临界值时泡沫寿命会显著增长,故形成汽水共腾。
锅炉炉水的临界含盐量
2、汽水分离设备
(1)水下孔板
当汽水混合物由水空间引入汽包时,可利用水下孔板来均衡蒸发平面负荷。
(2)集汽管
聚集在汽包顶部的蒸汽一般通过集汽管引出。
(3)集汽板
也可用集汽板代替集汽管。
锅炉运行时为了防止供应的蒸汽湿度过大,管理上必须注意如下几点:
(1)防止水位过高:尤其不宜在高负荷下高水位运行,因为,高负荷时水位表中指示的水位要比汽包内实际水位低得多,其次,高负荷时蒸发平面上蒸汽逸出的平均速度增大,更易携带出较大的水滴。
(2)严格控制水质:避免含盐量高引起汽水共腾.
(3)锅炉供汽量不宜增加过快:以防汽包内压力急降,炉水产生“自蒸发’现象,而导致汽泡急剧增多,水位上升,分离高度减小.
三、锅炉的蒸汽、给水、凝水和排污系统
辅锅炉和废气锅炉所产生的蒸汽,通过管道输送至各处,供驱动蒸汽辅机和燃油、滑油加热,以及供空调装置、。
由凝水系统流回热水井,再由给水泵经给水系统送回锅炉。由于少量蒸汽被直接消牦和漏泄,流回热水井的凝结水量要少于锅炉向外的供汽量,再加上锅炉需要排污,所以经常需要由炉水舱向热水井补充给水。