強制流動鍋爐及其水動力特性

第11章強制流動鍋爐及其水動力特性節(jié)強制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐工作原理及工作過程特點第二節(jié)直流鍋爐蒸發(fā)受熱面熱動力學(xué)1強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!節(jié)強制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐工作原理

及工作過程特點

一、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐出現(xiàn)的原因二、強制循環(huán)鍋爐的工作原理和特點三、直流鍋爐的工作原理

四、直流鍋爐的工作過程特點五、三種鍋爐工作壓力范圍及比較2強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!一、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐出現(xiàn)的原因1P升高，汽水密度差下降，自然循環(huán)推動力下降，所以需要采用強制流動；2由于壓力提高，汽包體積大，壁厚，存在厚鋼板供應(yīng)困難，和制造工藝?yán)щy。3給水處理技術(shù)落后，鍋內(nèi)腐蝕嚴(yán)重。3強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!二、強制循環(huán)鍋爐的工作原理和特點

1、增加了水泵推動力，工質(zhì)流量可以人為地控制，K一般為1.5～8，通常K為4左右；

2、可采用小直徑水冷壁；3、可采用小直徑旋風(fēng)分離器，因而可減小汽包直徑。困難：高溫高壓循環(huán)泵的運行可靠性。

4強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2工作過程(1)工質(zhì)一次通過受熱面，蒸發(fā)量D等于給水量G。借用循環(huán)倍率的概念，直流鍋爐循環(huán)倍率K=G／D＝1。(2)因沒有汽包，所以不能把受熱面固定下來，在工況變化時，受熱面長度發(fā)生變化；(3)工作過程中的參數(shù)變化：①

工質(zhì)焓值、沿受熱面長度不斷增加；②

壓力由于克服流動阻力不斷下降；③

溫度：預(yù)熱段溫度不斷上升，蒸發(fā)段由于壓力不斷降低，溫度不斷降低，過熱段溫度不斷上升；④

比容不斷上升；5強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!5．調(diào)節(jié)過程特點：參數(shù)調(diào)節(jié)和自動調(diào)節(jié)比汽包爐復(fù)雜，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，必須同時調(diào)節(jié)給水量和燃煤量，以保持物質(zhì)平衡和能量平衡，才能穩(wěn)住汽壓和汽溫。6．啟動過程特點：①

啟動旁路系統(tǒng)；②

啟動速度快。7．設(shè)計、制造安裝特點：①

適用于任何壓力；②

蒸發(fā)受熱面可任意布置；③

節(jié)省金屬；④制造方便。

6強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!第二節(jié)直流鍋爐蒸發(fā)受熱面熱動力學(xué)一、蒸發(fā)受熱面安全工作問題二、水動力特性不穩(wěn)定性問題7強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!3．保證蒸發(fā)受熱面安全工作原則：

(1)

減小管壁溫度：①熱負(fù)荷q不要太高：受結(jié)渣條件限制②ρw大，冷卻好，即α2大、tg小，可減輕傳熱惡化，但是ρw不易太大，水泵壓頭高；③減輕和推遲傳熱惡化。(2)減小相鄰管壁溫度差：①

減少熱力不均勻，通過組織爐內(nèi)過程來實現(xiàn)；減少流量不均，要研究引起流量不均的原因及辦法。8強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!9強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!10強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!11強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!12強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!三、直流鍋爐的工作原理

1．工作原理：

在給水泵壓頭作用下，工質(zhì)順次通過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱各受熱面，而被預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱到所需要的溫度。

13強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!四、直流鍋爐的工作過程特點1．本質(zhì)特點①沒有汽包；②工質(zhì)一次通過，強迫流動；③受熱面無固定界限。2．蒸發(fā)受熱面中的工質(zhì)流動過程特點：①

受熱不均對流動過程影響：沒有自補償能力，即受熱強的管子，流動速度小；②

水動力特性呈多值性；③

有脈動現(xiàn)象；④

流鍋爐消耗水泵壓頭大。直流爐一般為3～5MPa，汽包爐一般為1～2MPa。3．傳熱過程特點：第二類傳熱惡化現(xiàn)象一定要出現(xiàn)。4．熱化學(xué)過程特點：要求給水品質(zhì)高。14強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!五、三種鍋爐工作壓力范圍及比較1．自然循環(huán)鍋爐對于高壓(9.8～12.74MPa)和超高壓(13.72～15.68MPa)水循環(huán)是可靠的，對于亞臨界參數(shù)(16.66～18.62MPa)，美、日、英和我國都已解決了亞臨界自然循環(huán)鍋爐的三個問題：①水循環(huán)問題；②汽水分離問題；③汽包制造和運輸問題。汽包壓力最高可到19.11MPa。

2．強制循環(huán)鍋爐：由于有循環(huán)泵，壓力可用到19.6MPa，壓力再高，由于汽水分離困難，顯然就不合適了，

3.直流鍋爐：直流鍋爐可以適用于任何壓力，用在≥16MPa。對于超臨界參數(shù)，直流鍋爐是唯一可以采用的一種爐型

15強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!一、蒸發(fā)受熱面安全工作問題1．安全工作條件：(1)管壁溫度小于材料允許溫度。(2)相鄰管壁溫度之差<50℃。2．影響安全工作因素受熱情況流動情況

16強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!二、水動力特性不穩(wěn)定性問題

(一)

水平管圈水動力特性:

水動力特性:指在一定熱負(fù)荷情況下，管屏壓差與流量的關(guān)系，我們研究的對象為蒸發(fā)受熱面管屏，熱負(fù)荷均勻(平均熱負(fù)荷)，管子阻力系數(shù)相同。

17強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!18強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!19強制流動鍋爐及其水動力特性共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!

出現(xiàn)哪種圖形，取決于A、B、C數(shù)值。如出現(xiàn)圖曲線2所示圖形：在一個壓差下，對應(yīng)有2-3個流量，即水動力特性呈多值性。①對于每根管子來說，它的流量有2-3個可能值。②對于蒸發(fā)管屏來說，即使q相同、幾