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第十三章强制流动锅炉自然循环锅炉,最高达18.5MPa,有锅筒一、直流锅炉的工作原理1)强制流动2)一次通过,K=1,G=D二、直流锅炉的优点和缺点2.缺点1)给水泵的耗电大;2)给水品质要求高;3)自动调节性能要求高;4)要用启动旁路系统(在锅炉点火启动的初期,蒸汽不合格,需要旁路掉)。三、直流锅炉水冷壁的结构形式(图示)1.螺旋式水冷壁2.UP型水冷壁3.多次上升式第十三章强制流动锅炉第二节直流锅炉的水动力特性一、水动力不稳定性问题Δp1.水平蒸发受热面中的水动力不稳定性1)定性分析Δp与G间的一般关系Δp随G的变化规律,要具体看G与二者何者为大,Δp可能随流量而增大,也可能在一定范围内下降。由G与的不同组合可以得出相同的Δp,存在多值性是必然的。2)理论推导(定量分析)——略其解可能存在多个极值。3)分析:推导极值不存在的条件2.垂直蒸发管中流动不稳定性1).上升管重位压头有利于流动特性趋于稳定,改善阻力特性,一般情况下不出现多值性。2).下降管重位压头的存在恶化阻力特性,因此,一次下降流动时,工质流量不稳定。3).组合先下降后上升的布置要好于先上升后下降。先下降时,含汽率低,不易产生多值,含汽率高时,处于上升段,重位压头起有利作用。3.影响锅炉水动力多值性因素分析1)欠焓的影响进口欠焓越小,水动力越稳定;2)压力的影响多值性出现的主要原因是由于汽和水的比容不同,随压力的升高,比容的差值减小(),流动趋于稳定。3)质量流速的影响质量流速越低,越容易发生水动力多值性。4)热负荷q的影响热负荷越低,越容易发生水动力多值性。5)锅炉负荷的影响锅炉负荷越低,越容易发生水动力多值性。6)重位压头的影响重位压头越低,越容易发生水动力多值性。1)提高质量流速它是提高水动力稳定性的最有效方法。2)提高启动压力3)采用进口加装节流圈------将单相流体的阻力特性曲线(二次曲线),叠加在多值的、可能不稳定的曲线上,当节流圈的阻力足够大时,就可得到单调升曲线。4)减小进口工质欠焓——减小了热水段长度。减小受热偏差——热偏差造成流量分配不均从而引起水动力不稳定。6)控制下辐射区水冷壁出口温度。7)控制水冷壁热负荷。二、蒸发管中的脉动1.影响管间脉动的因素试验研究表明,管间脉动的主要影响因素之一是:热水段与蒸发水段阻力之比。越大,脉动的幅度越小。外因:蒸发开始处的局部热负荷突然升高;内因:由于局部压力的升高,造成工质及金属的蓄热变化。第二节直流锅炉的水动力特性第二节直流锅炉的水动力特性4.防止脉动的具体的技术措施1)提高进口压力:工作压力高,汽水的差别减小,不易发生脉动;2)提高进口工质的流量(满足推荐的最小界限质量流速);3)加大加热水段的阻力(加装节流圈),则水回流的阻力增大,不易发生脉动。4)降低蒸发点的热负荷和热偏差:蒸发点的热负荷减小,可避免局部压力的大幅度变化;热偏差的减小,可减小流量偏差。5)防止脉动性燃烧:燃烧放热呈脉动时,热水段和蒸发段也会呈现脉动性。6)选用较陡水泵特性的给水泵:压力有所变化时,流量变化不大。三、直流锅炉的热偏差2.水力阻力对热偏差的影响(水平管圈)并联多管圈的总压降相同,3.热偏差对流量偏差的影响即受热强的管子内,流量反而减少——这种由于吸热不同而引起的流量偏差会造成恶性循环,使管子金属过热,甚至烧坏。4.重位压头对流量偏差的影响对上升流:重位压头可减小流量偏差。对下降流:重位压头可增大流量偏差。5.加装节流圈对流量偏差的影响即选择好各管中节流圈,可使流量偏差系数接近于1。6.减轻热偏差的措施1)进口加装节流圈——减少流量偏差,选择适当的节流圈阻力,可以取得一举三得的作用,设计时取水动力稳定,热偏差、脉动计算所得的最小直径。2)减少受热偏差(受热不均)——将受热面分成若干个并联管组;3)减少管组的工质焓增——使工质进行中间混合;4)提高质量流速,降低壁温——可允许有较大的热偏差;5)组织好炉内的燃烧——使炉内的热负荷较为均匀。第十三章强制流动锅炉第三节超临界压力下水冷壁管内传热二、超临界压力锅炉管内传热恶化判别方法用参数作为判据。0.42kJ/kg时,A>1,处于传热强化;0.84kJ/kg时,A<1,处于传热恶化;0.42~0.84时,有可能A<1或A>1,即有时传热强化,有时传热恶化。第十三章强制流动锅炉第四节低倍率和复合循环锅炉为了克服直流锅炉的两点不足,解决上述矛盾,从而产生了低倍率和复合循环锅炉。低倍率和复合循环锅炉:低负荷时能保证必需的质量流速,高负荷时质量流速又不过大,是适合