锅炉课件-锅炉水循环及汽水分离.pptVIP

 锅炉的水循环及汽水分离 第一节 锅炉的水循环 锅炉水循环 水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环流动 水循环组织不良，管内侧的冷却水膜被破坏并直接与高温蒸气接触，将造成受热面局部过热甚至烧蚀、严重的时候发生爆管事故。 自然循环 水和汽水混合物利用其密度差所产生循环流动 强制循环 借助水泵的压头使工质流动的循环 蒸汽锅炉基本采用自然循环 上升管到达Hs这一高度时才沸腾，Hs这段 加热水总是存在的: 1 下集箱处承受的压力大于锅筒的压力，因此到此处的锅筒水变成不饱和； 2 事实上下降管入口的锅筒水，通常是未饱和的。 之后的Hq段里，边受热边减压。 一、自然循环的基本概念 循环回路的总高度H H=Hs+Hq 自然循环回路示意图 加热水区段 含汽区段 水循环的运动压头 循环回路的流动总阻力 当回路中水循环处于稳定流动时， 水循环的运动压头等于整个循环回路的流动阻力 自然循环 提高运动压头措施 增大循环回路的高度（高压锅炉，饱和水和饱和蒸汽密度差变小） 加强上升管的受热 水循环回路的有效压头 运动压头和上升管阻力之差，可以克服下降管系统的阻力。 自然循环回路的有效压头愈大，也即循环的水量愈大，水循环愈强烈良好 二、水循环的可靠性指标 可靠性要求 所有受热的上升管得到足够的冷却——上升管内有连续的水膜冲刷管壁，保持一定的流速，以防止管壁结盐和超温 指标 循环流速 循环倍率 循环回路的特性曲线 循环流速 循环回路中水进入上升管时的速度 反映管内流动的水将管外传入的热量和管内产生的蒸汽泡带走的能力 供热锅炉易于组织自然循环——工作压力低，汽水密度差大 水冷壁的循环流速0.4~2m/s 对流管束的循环流速0.2~1.5m/s 循环倍率K 锅炉循环流速同，如果负荷不同，出口汽水混合物水流量不同，负荷越高，出口水流量越小，出口汽水混合物流速越大，越不能保证管壁上连续的水膜。因此引入循环倍率，反应负荷的影响。 为保证在上升管中有足够的水来冷却管壁，在每一循环回路中由下降管进入上升管的水流量G应远大于同一时间内上升管中产生的蒸汽量D 汽水混合物的干度——上升管的含汽率 K物理意义——单位质量的水在循环回路中全部变成蒸汽，需经循环流动的次数。 K越大，水循环愈安全 供热锅炉K =50~200 压力越高，汽化潜热降低，同样热负荷，K值越小；蒸发量大，K值也小。 增大循环倍率的结构措施，加大该回路下降管总截面积和使上升管受热长度与直径之比不宜过大。 自然循环热水锅炉的循环倍率 自然循环热水锅炉的循环倍率概念有所不同，它 指受热面在吸热量和锅炉循环水量以及供回水温 度相同的条件下按照自然循环工作时受热面流量 与直流工作时流量之比。 热水炉有多个循环回路，尽管供回水温度相同， 但各自的吸热量和温升不同，各回路循环倍率不 同，所以全炉的循环倍率是各回路循环倍率按吸 热量的加权平均。 蒸汽锅炉自然循环倍率全部大于1；热水锅炉自 然循环倍率不管是全炉还是回路循环倍率则可 能大于也可能小于1，这是热水锅炉的特点之一。 循环回路的特性曲线 确定工作点A 与推荐值比较——判断故障 三、自然循环锅炉的水循环故障 循环的停滞和倒流 汽水分层 下降管带汽 循环的停滞和倒流 循环停滞 个别上升管受热不良，其有效压头不足以克服公共下降管阻力，导致其中循环流速接近于零。仍会产生蒸汽，靠浮力上升至锅筒，上下进行补水，K=1；死角积聚蒸汽，结垢，有烧毁的可能性。 自由水面 蒸汽过热管壁烧坏+温差应力（水面波动） 产生负压头 上升管或水冷壁上集箱的汽水引出管要尽可能接于锅筒的水空间 循环倒流 接入锅筒水空间的某根上升管受热极差，其有效压头小于公共下降管阻力，发生倒流现象 带上下集箱的水冷壁，不论引出管接入水空间还是汽空间，都有可能发生倒流，停滞。 加大下降管截面积引出管截面积，以减少循环回路的阻力 减少或避免并联上升管受热的不均匀性 汽水分层 在水平或微倾斜的上升管段，由于水汽密度不同，当流速低时出现汽水分层流动 布置炉膛的顶棚管、前后拱上水冷壁、燃油炉冷炉底受热面。 蒸汽压力升高、蒸发部分管子直径增大，可能性越大。 供热锅炉 循环流速大于0.6~0.8m/s 管子与水平线间倾角宜大于150 下降管带汽 危害 平均体积流量增大，阻力增加，压头减小，不利于循环。 原因 下降管入口阻力大，压降，饱和水沸腾 下降管管口距锅筒水位面太近，形成漩涡 下降管受热过强 下降管入口和上升管出口距离太近且无良好的隔离装置 四、自然循环回路的合理布置 如何通过回路的合理布置来消除或减小自然循环故障？ 按受热情况划分循环回路，有独立下降管和汽水引出管，保证足够回路高度，降低循环回路阻力。 上升管尽可能在水空间接入；与