强制流动锅炉及水动力特性分析课时

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1、《电厂锅炉原理》第十一章强制流动锅炉及水动力特性第八学习单元：强制流动锅炉及水动力特性分析任务1：强制流动锅炉工作原理、工作特性认知任务2：强制流动锅炉水动力特性认知学习目标：熟悉强制流动锅炉的工作原理、工作特性；了解牵制流动锅炉常见问题及防止措施。本单元主要学习任务任务1：强制流动锅炉工作原理、工作特性认知强制流动锅炉有哪些型式？工作原理？主要的工作特点？一、直流锅炉图11-1直流锅炉的工质状态和参数的变化规律p—工质压力；h—工质焓；v—工质比体积；t—工质温度给水泵省煤器水冷壁过热器（一）直流锅炉的工作原理（重点）蒸发受热面的循环倍率K=1（1）没有汽包，节约20~25%钢材。（

2、2）没有汽包，蓄热能力降低，压力变化速度也比较快，调节控制系统灵敏度要求高。（3）由于没有汽包和汽水分离装置，不能连续排污，给水品质要求高。（4）启、停速度快。（5）适用于任何压力的锅炉。（6）受热面可自由布置。（7）给水泵功率消耗大。（二）直流锅炉的特点图11-2传统的水冷壁基本形式（a）水平围绕管圈型；（b）垂直多管屏型；（c）回带管圈型（三）直流锅炉蒸发受热面的结构（重点）1、直流锅炉的类型一次垂直上升管屏型（UP型）两段垂直上升管屏型（FW型）垂直管屏式迂回管圈式（已淘汰）水平围绕管圈式螺旋管圈型水冷壁管组成管带，沿炉膛周界四面倾斜螺旋上升优点是：平行管热偏差小，可采用整体焊接

3、膜式水冷壁。燃料的适应性广，适用滑压运行缺点是：水冷壁支吊结构较复杂，制造、安装工艺要求较高，安装组合率低。11-3螺旋管圈型水冷壁与冷灰斗（a）螺旋管圈型冷灰斗；（b）螺旋管圈型水冷壁2、螺旋管圈型水冷壁图11-5螺旋管与垂直管之间的连接（a）联箱连接方式；（b）分叉管连接接方式(1)水冷壁布置与支吊图11-6螺旋管圈的支吊方式1—定位块；2—吊板；3—螺旋管圈；4—垂直水冷壁管(2)螺旋管倾斜角减小螺旋管圈的倾斜角θ，可提高ρw例如，对于垂直管θ=90，sinθ=1；螺旋管θ=14~30，sinθ=0.242~0.5。可见垂直管的管数是螺旋管数的4.13~2倍，即在相同的炉

4、膛周界与管子中心节距的情况下，螺旋管圈的并联管数可减少1~3倍，亦即在管径不变的情况下，质量流速可提高1~3倍。(3)螺旋管圈围绕炉膛圈数Z，一般情况下，Z=1.25~1.5圈一次上升型（UP型）、两段垂直上升型（FW型）图11-10两次垂直上升管屏结构示意图图11-8一次上升型垂直管屏结构示意图3、垂直管屏型水冷壁图11-4HG-1890/25.3-M型超临界压力螺旋管圈直流锅炉1-分隔屏过热器；2-后屏过热器；3-末级再热器；4-末级过热器；5-低温再热器；6-省煤器；7-空气预热器；8-汽水分离器；9-炉膛水冷壁；10-燃烧器风箱二、控制循环锅炉循环泵提升压头为0.25~0.5M

5、Pa；自然循环运动压头为0.05~0.1MPa。图11-12控制循环锅炉的工作原理（一）控制循环锅炉的工作原理（重点）循环压头=循环泵提升压头+自然循环运动压头黄台电厂#7#8号炉，石横电厂6台300MW锅炉（二）工作特点（了解）三、复合循环锅炉全负荷复合循环锅炉：0~100%De，Δpb>Δplz，都有工质再循环（一）复合循环锅炉的工作原理（重点）部分负荷循环锅炉：低负荷时Δpb>Δplz，循环管路有再循环；高负荷时Δpb≤Δplz，循环管路无工质再循环，锅炉按直流原理工作。图11-18亚临界压力低循环倍率锅炉系统和循环流量曲线（a）亚临界参数低循环倍率锅炉系统；（b）循环流量曲线1

6、—省煤器；2—混合器；3—过滤器；4—再循环泵；5—分配器；6—节流圈；7—水冷壁；8—汽水分离器；9—备用管路（二）全负荷复合循环锅炉（三）部分负荷复合循环锅炉图11-20部分负荷复合循环锅炉的循环系统（a）超临界压力的复合循环锅炉；（b）亚临界压力复合循环锅炉1—省煤器；2—混合器；3—循环泵；4—分配器；5—水冷壁；6—过热器；7—循环限制阀；8—循环旁路；9—节流圈；10—汽水分离器；11—止回阀图11-19部分负荷复合循环锅炉的工作原理任务2：强制流动锅炉水动力特性认知常见问题：流动多值性、脉动、热偏差、沸腾传热恶化1、强制流动蒸发受热面中的流动多值性（1）流动多值性的概念一

7、、强制流动锅炉蒸发受热面的水动力特性流动多值性：水动力特性：Δp=f(G)或流动单值性：一个压降对应一个流速或流量；如果对应一个压降可能有二个甚至三个流量，则称为水动力不稳定性，或者多值性。当G很小时：管内为单相汽，V不变，单值性（B点之前）；当G很大时：管内为单相水，V不变，单值性（D点之后）；当G介于上述流量之间时：G增大，v减小，多值性。图11-22均匀受热的水平蒸发管圈图11-23水平管圈的水动力特性曲线2.水平蒸发受热面中的水动力特性