锅炉|解剖一只控制循环锅炉的汽包
电力百科第 8 期：汽包炉
1 汽包内部结构及部件
汽包筒身直段长 26216mm， 用钢板卷制而成， 内径为 Φ1743mm，壁厚210mm（最小壁厚为 203mm），两端采用球形封头，包括封头汽包筒总长28286mm。
汽包筒身上部焊有 29 根 Φ159 的饱和蒸汽引出管座和 87 根φ159 汽水引入管座，并设有辅助蒸汽管座和放气管座。筒身底部焊有 6 根大直径下降管座和 3 根给水管座。
封头上布置有人孔门，安全阀管座 6 只，左右各 3 只，4 对水位监视用管座，用于接 2 只就地双色云母水位计和 2 只水位平衡容器。封头还设有一只连续排污管座、炉水取样管座和试验管座。
汽包内设有环形内夹套，使汽包筒上下壁温均匀，加快了启、停速度。汽包内装有 110 只直径为 Φ254 的涡流式分离器和 148 只波形板干燥器，还设有连续排污管、给水分配管及炉水取样装置。
2 汽水分离装置
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。
2.1 蜗轮分离器
汽水混合物自筒体底部轴向进入，通过旋转叶片时混合物发生强烈旋转从而使汽水分离。水沿筒壁转到顶盖被阻挡后，从内筒与外筒之间的环缝中流入水空间。
蒸汽则由筒体中心部分上升经波形顶帽进入汽包蒸汽空间。这种分离器分离效果高，分离出来的水滴不会被蒸汽带走，但阻力大，多用于强制循环汽包锅炉。
2.2 波形板分离器
波形板分离器又称百页窗，是一种用薄钢板密集组成的细分离设备，布置在汽包顶部。它能够聚集和除去蒸汽中带有的微细水滴。
汽水混合物经过粗分离设备进行分离后，较大的水滴已被分离出去，对于细小的水滴因其重量轻，很难用重力、离心力等方法将其从蒸汽中分离出来，而利用粘附力进行分离则效果很好，波形板分离器就是根据这一原理工作的。
在波形板分离器的波形板上附着一层水膜，带有细小水滴的蒸汽流过波形板时，细小水滴就会被水膜粘住，沿板壁向下流动，最后流入汽包水容积，使汽、水得到进一步分离。
2.3 均汽孔板
均汽孔板也叫顶部多孔板，它的作用是利用孔板的节流作用，使蒸汽沿汽包的长度和宽度均匀引出。在与波形板分离器配合使用时，还可使波形板前蒸汽负荷均匀，避免局部蒸汽流速过高。
另外它还能阻挡住一些小水滴，起到一定的细分离作用。汽包的正常水位在其中心线以下220mm，运行时通过所设的不同类型的水位计及给水调节器进行控制、保护和调节。
3 汽包工作原理
来自水冷壁上集箱的汽水混合物经过汽包上部引入管进入汽包内部，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的流速均匀地传热给汽包内壁，从而使整个汽包表面保持温度均匀。
这样克服了自然循环汽包炉在启停时汽包上下壁温差过大的困难，可以较快地启动。从环形通道下侧出来的汽水混合物，分别进入汽包两侧的涡流式分离器。
涡流式分离器为同心圆筒的结构，内部装有固定螺旋形叶片使汽水混合物产生旋转运动，靠离心力作用将水滴抛向内套筒的内壁，并依靠汽水混合物的冲力把水滴推向上部。
第一次分离：在筒上部装有环形导向圈，把水挡住，并引向内、外套筒之间的环形通道返回汽包水空间，而蒸汽则在内套筒中间向上流动。
为二次分离：被分离出来的蒸汽仍带有少量的水，从内筒中部进入波形板分离器。它是两排对称排列的密集波形板，装置在蜗轮式分离器上部。
带有部分水滴的蒸汽在波形板间隙缝中流动，由于多次改变流动方向，依靠惯性力将水滴再次分离出来，而附在板面上。
附在板面上水的速度比蒸汽速度低，能在板面上形成水膜，使水不被蒸汽带走。蒸汽从水平方向引出，水沿波形板流到下方的水空间，这样有效防止了水滴与蒸汽相碰而引起二次飞扬。
第三次分离：在第二次分离结束后，蒸汽以比较低的速度继续向上流动，通过安装在汽包上部沿着汽包长度方向布置的数排百页窗式分离器。
当蒸汽以相当低的速度穿过百页窗弯板间的曲折通道时，蒸汽中携带的残余水分会沉积在波形板上，并沿着波形板流向中间的疏水管道，通过此管道返回到汽包水空间。
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顶棚过热器。
参考文献：张景阳. 某控制循环锅炉汽包内部结构及工作原理介绍[J]. 黑龙江科技信息, 2013(10):75-75.
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