電廠自然循環(huán)

1、1第第 10 10 章章 自然循環(huán)自然循環(huán)第一節(jié)第一節(jié) 自然循環(huán)工作原理和基本方程組自然循環(huán)工作原理和基本方程組第二節(jié)第二節(jié) 蒸發(fā)受熱面的安全工作問題蒸發(fā)受熱面的安全工作問題第三節(jié)第三節(jié) 兩相流體流動阻力和兩相流體質(zhì)量、容積參數(shù)兩相流體流動阻力和兩相流體質(zhì)量、容積參數(shù)第四節(jié)第四節(jié) 兩相流體重位壓差和兩相流體真實容積參數(shù)兩相流體重位壓差和兩相流體真實容積參數(shù)第五節(jié)第五節(jié) 自然循環(huán)特性的計算自然循環(huán)特性的計算第六節(jié)第六節(jié) 自然循環(huán)安全性檢查自然循環(huán)安全性檢查第七節(jié)第七節(jié) 提高自然循環(huán)安全性措施提高自然循環(huán)安全性措施2第一節(jié)第一節(jié) 自然循環(huán)工作原理和基本方程組自然循環(huán)工作原理和基本方程組一、一、自然

2、循環(huán)工作原理自然循環(huán)工作原理 二、自然循環(huán)基本方程組二、自然循環(huán)基本方程組 3一、一、自然循環(huán)工作原理自然循環(huán)工作原理工作原理：工作原理：工質(zhì)依靠上升管受熱所產(chǎn)生的密度差沿著閉合的路線運動。4二、自然循環(huán)基本方程組二、自然循環(huán)基本方程組1 定義物理量（1）循環(huán)流速：上升管開始沸騰處的飽和水速 , m/s (10-1)表征流動的快慢，是反應(yīng)循環(huán)水動力特性的指標(biāo)，稱為循環(huán)特性參數(shù)（2）質(zhì)量含汽率：上升管中蒸汽的質(zhì)量分額 X=D/G （10-2）（3）循環(huán)倍率：上升管循環(huán)水量與出口產(chǎn)汽量之比 K=G/Dc=G/(GXc)=1/Xc (10-3) 0FGw 52 基本方程組由 上升系統(tǒng)壓差=下降系統(tǒng)壓

3、差 Yxj=Yss 忽略加速阻力后 Hg-Pxj=Hhg+Pss=P2（下聯(lián)箱）-P1（汽包）運動壓頭:Syd=H(-h)g=Pss+Pxj (10-14)有效壓頭:Syx=Syd-Pss=Pxj (10-15)當(dāng) Hhg=P2-P1 則Pss=0 停滯 HhgP2-P1 Pss0 倒流6第二節(jié)第二節(jié) 蒸發(fā)受熱面的安全工作問題蒸發(fā)受熱面的安全工作問題一、蒸發(fā)受熱面安全工作與水循環(huán)關(guān)系一、蒸發(fā)受熱面安全工作與水循環(huán)關(guān)系 二、汽液兩相流二、汽液兩相流三、傳熱惡化三、傳熱惡化 四、循環(huán)故障四、循環(huán)故障 7一、蒸發(fā)受熱面安全工作與水循環(huán)關(guān)系一、蒸發(fā)受熱面安全工作與水循環(huán)關(guān)系安全：Tb（壁溫）汽泡脫離速

4、度，形成壁面連續(xù)蒸汽膜,2急劇下降，壁面溫度Tb急劇上升。特性參數(shù)：臨界qlj, 含汽率Xlj ； 蒸干(第二類傳熱惡化)：當(dāng)含汽率X很大時，連續(xù)水膜撕破，出現(xiàn)液霧狀流， 2急劇下降，壁面溫度Tb急劇上升。特性參數(shù) ：界限Xjx10四、循環(huán)故障四、循環(huán)故障1. 停滯 當(dāng) 壓差Y=Hhg時停滯 蒸汽塞（彎頭、焊縫處） 爆管2. 倒流 當(dāng)Y Hhg Y=Hhg+Pss Pss 10%H應(yīng)分開計算3 含汽段分段： 特殊： (1).q段 （q 5%）； (2).q 段（燃燒帶、耐火層L 10%H）； （3）.結(jié)構(gòu)特殊（管徑變化大） 23四、熱負荷分配（四、熱負荷分配（qi） 1 蒸發(fā)面總吸熱量 (1)

5、 由爐內(nèi)換熱計算結(jié)果計算水冷壁平均熱負荷q: qL=BjQzf/F kW/m2 (10-64) (2) 根據(jù)鍋內(nèi)吸熱量（工質(zhì)吸熱）Qz=D(i-ism) kw (10-65)2 熱負荷分配（qi）各區(qū)段qi沿高、寬均勻計算W0、K24七、水循環(huán)計算（圖解）七、水循環(huán)計算（圖解）1 1 計算前的準(zhǔn)備工作計算前的準(zhǔn)備工作 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)按圖紙查取 熱力數(shù)據(jù)按照鍋爐熱力計算書和本節(jié)四中內(nèi)容進行。 詳細畫出蒸發(fā)汽水系統(tǒng)圖 區(qū)分孤立循環(huán)回路管屏分組（劃分計算回路），上升管分段 確定上升系統(tǒng)與下降系統(tǒng)的分解點；分配熱負荷：把熱負荷分配到每面墻、每面墻上每個回路、每個回路每個區(qū)段上。252 簡單回路水循環(huán)計算程序

6、簡單回路水循環(huán)計算程序（1）假定循環(huán)流速W0 （2）求出下降系統(tǒng)壓差YXJ （式10-8） （3）假定K，計算出鍋水欠焓qh（表101），熱水段高度Hrs（式10-66），上升系統(tǒng)壓差Yss （式10-9） （4）判斷YXJ=Yss是否成立，若不成立再假定W0重算，直至YXJ=Yss（5）計算K及計算合格問題：回路循環(huán)倍率KhG/D鍋爐循環(huán)倍率KgG/D。根據(jù)Kg計算出鍋水欠焓qh。若由預(yù)先假定的K算出的qh與最后計算出的qh之差不大，即認為水循環(huán)計算合格。否則重新假定K進行計算（6）作水循環(huán)安全性檢查26第六節(jié)第六節(jié) 自然循環(huán)安全性檢查（了解）自然循環(huán)安全性檢查（了解）上節(jié)算出的W0，K為循

7、環(huán)回路的平均數(shù)據(jù)高壓爐（P=9.8-11.76Mpa）W0=0.7-1.2m/sK=8-15水循環(huán)安全確切判斷：受熱最弱管是否 停滯、倒流 ？受熱最強管是否 傳熱惡化 ？K Kjx ?27一、自然循環(huán)特性一、自然循環(huán)特性 二、停滯二、停滯 三、倒流三、倒流 四、四、K Kjxjx與傳熱惡化與傳熱惡化 五、下降管帶汽和汽化五、下降管帶汽和汽化 28一、自然循環(huán)特性一、自然循環(huán)特性圖101929二、停二、停 滯滯1.G D 不停；G=D停滯；G PStz，則必G D 所以，判別式Ps/Pstz1.05 (1067)30三、倒三、倒 流流上升管工質(zhì)從上至下流動1 循環(huán)完全特性曲線水動力特性：熱負荷不

8、變，P=f(G)循環(huán)完全特性曲線：熱負荷不變，正倒流的P=f(G)，見圖1021正流Ys=Ps=Hhg+PLZ倒流Ys=Ps=Hhg-PLZ漸進線A、L-PZW G PLZ 拋物線B、MYS=PZW+PLZ B+A C(圖1021)L-M N（圖1021）PdLMAX312 倒流判別及倒流條件由完全特性曲線：（1）Ps PdlMax，不倒流，判別式 Ps / PdlMax1.05，(1076)（2）Pstz Ps PdlMax 工作點：b-不穩(wěn)定；a、c穩(wěn)定，可能倒流（3）Ps Pstz 不穩(wěn)定停滯，周期波動323 倒流校驗的討論（1）倒流難出現(xiàn)： a) 上聯(lián)箱有蒸汽，倒流PZW PdlMax 1m/s,無害； b)倒流爆管無實例334 倒流校驗倒流校驗 ：Ps / PdlMax1.05， (1076) （1077）34四、四、K Kjxjx與傳熱惡化與傳熱惡化要求：回路循環(huán)倍率大于界限循環(huán)倍率，受熱最強管質(zhì)量含汽率X小于臨界質(zhì)量含汽率1 界限循環(huán)倍率概念：KJX最高循環(huán)流速對應(yīng)下的K 2 限定K（1）.超高壓以下：K KJX自補償； K KJX不能進行自補償（2）.壓力較高時（亞臨界）：K小，第二類傳熱惡化（蒸干）易出現(xiàn)3 傳熱最強管，傳熱惡化檢查中、低參數(shù)，K大 X 小 無傳熱惡化危險高參數(shù)（q大 ,X小 ）傳熱惡化檢查:X XJX（蒸干）； X 1.5W20XJ/(2g),