第十章++自然循环.ppt

第一章自然循环、自然循环工作原理和基本方程蒸发受热面的安全工作问题自然循环安全检查计算自然循环安全措施改进2、自然循环锅炉的蒸发系统由鼓、下降管、分配管道、下烟筒、上升管、上联箱、小容量排放管、小容量分离器组成。自然周期的研究内容是上升管加热，循环电路的工作流体吸收热量，使其流动的特性。1-鼓；2-下降管；3-水管分配；4-联合箱；5-riser卡；6-联合箱；7-苏打铅管；8-旋流器，3，自然循环工作原理，自然循环工作原理下降管中水和上升管中碳酸饮料混合物之间的中等压头差异导致水在回路中产生环状流，也称为水循环，下降管压力：上升管压力：循环动力：制冷剂由上升管加热产生的密度差沿封闭路径运动。4，循环流速：立管开始沸腾的饱和水速度。质量蒸汽含量：立管汽水混合物中蒸汽的质量比重。循环倍率：进入上升管的循环水的比率和上升管出口蒸汽产量的比率。上升管产生1公斤的蒸汽，将几公斤的水移动到上升管，这是反映循环热和流动特性的循环参数。自然循环的基本概念和方程，Q-D关系可以用热力学第一定律来解释：5，自然循环的基本概念和方程，循环推力和流动阻力的关系：粘性流体总流动的伯努利方程如下：对于下降系统：对于上升管道系统：上升系统压差等于下降系统压差。差压平衡方程：6，质量守恒定律可以写如下：自然循环基本方程用于克服自然循环的基本概念和方程，7，运动压头：循环推力，上升系统和下降系统的阻力。有效压力头：与循环推力和上升系统阻力的差值相对应的数值，用于克服下降管阻力。停滞：在同一进口烟盒之间的管屏的上升管都在同一压差下工作。由于受热弱的上升管大小，这种上升管碳酸饮料混合物与管屏差压相同时不流动，称为循环停止。反向：当大于管屏差压时，上升管碳酸饮料混合物向下流动时，这称为回流。自然循环的基本概念和方程，8，安全工作和水循环关系，产生蒸汽，保护炉壁，防止残渣的重要任务，蒸发海绵在所有加热方面都是最差的，烟气温度达到1000 1600 ，因此受热面的安全蒸发是一个非常重要的问题。受热面金属安全工作的条件是管壁温度小于金属材料的允许温度。管壁温度TB:c壁温度主要取决于工质侧对流换热系数2。蒸发受热面的安全工作主要取决于水循环情况，结垢、腐蚀等因素也影响蒸发受热面的安全工作。9，弹性流体类型蒸汽-速度x增加，气泡开始结合阻力小的蒸汽炸弹，两相流体的流动结构，气泡流动模式蒸汽-速度x-时间，蒸汽主要是在管中心部分向上运动的小气泡，苏打混合物是在垂直管中上升运动蒸汽，液体两相数，即质量蒸汽蒸汽、液体两相相对运动；气泡主光效应，10，液雾流动型，当蒸汽率x再次增大时，管壁变薄，蒸汽流撕裂水膜，小水滴分配到蒸汽流中带走，蒸汽和水形成雾一样的混合物。雾结构，液雾结构，两相流体的流动结构，柱状流动型蒸汽-速度x持续增加，弹性气泡合成柱，沿管中心流动，水以环状形态沿管壁流动，蒸汽柱状或水膜环状流动结构，11，管内流动的沸腾状态和体积沸腾第二类传热恶化现象：当质量蒸汽含量很高时，液体雾流动结构出现第二类传热恶化的另一个特征是管壁温度的周期性波动。变异值可以在60 125 之间。特性参数是工作流体的边界蒸汽包速率的第一次传热恶化现象。热负荷较高时，管内壁汽化内核的数量急剧增加，气泡形成速度超过气泡分离速度，管壁上连续蒸汽膜形成，2急剧下降，管壁温度急剧上升，由核状态沸腾转变为膜状态沸腾的传热恶化称为一流传热恶化。据说，这个转折点脱离了核状态沸点，用DNB表示。特性参数是临界热负荷qlj，第一类传热退化发生的蒸汽包含速度称为临界蒸汽保留速度Xlj。传热恶化，12，蒸发受热面的安全工作条件是内壁存在连续水膜。内壁连续的水膜被破坏时，水循环失败。停滞：炉子的温度场不稳定，各上升管受热不同。热弱管工作流体密度，管屏压力差y等于热弱管流体热重量，y只能承受管流体热；没有使水流动的力量时，工作流体不流动，产生停滞。在停滞的情况下，气泡在弯头焊接中容易聚集，形成蒸汽塞，连续水膜被破坏，使管子燃烧殆尽。反向：如果管屏差压小于加热的弱管缸，则水自上而下流动，称为回流。上升管进入鼓蒸汽空间后，不会发生逆流，会出现自由水面。下降式蒸汽：下降式蒸汽是不安全的因素，因为减少了循环推力，容易产生停滞和逆流。循环故障，13，自然循环特性计算，自然循环锅炉水循环计算的目的是确定每个回路的平均循环速度w0，工作流体流动g；循环速度Kh确定锅炉全循环速度Kg测试水循环的可靠性，区分自然循环锅炉水循环回路简单循环回路和复杂循环回路特定计算回路，14，上升管热量，蒸汽速度x的增加，每个截面两相流参数不同的分段计算，结构，相同的热量需要分割。a是上升管开始沸腾的点，是上升管段的划分，热水段Hrs是从哈合机到a点的热水段。其中Hrq是热电段。使用单相流计算公式，立管进入炉(b点)，水有一些焓，开始沸点a的位置必须计算。包含蒸汽的Hq热水段以外的上升管是包含蒸汽的段，使用两相流体公式计算，15，上升管段分割，诱导阀不加热，包含蒸汽的比率在进入鼓蒸汽空间的诱导管上保持不变，在诱导管最高点超过水位的高度为Hcq，应与蒸汽阀分开计算。十后Hrh上升管离开炉子，进入上演箱间管道，该段没有加热，有10%上升管的话，就要另外计算。热负荷、管道直径或管道倾斜角度发生重大变化时，水冷壁布置防火台时，需要重新分割蒸汽段。16、上升管进入炉(b点)的工作流体进入焓，热b工作流体开始进入焓形式hB锅水脱皮，分别饱和水脱皮和锅水脱皮；17，上升管进入炉(b点)的工质焓，b点工质焓iB，18，热水段高度Hrs计算， h部分的工质因压力减小而饱和焓减少量， h段高度沸点a工质焓hA 0，q增加时，推进力增加起主要作用，0增加。q大大增加，电阻增加起主要作用，0减少。自然循环特性特别总结为加热、循环流速。热量弱，循环流速小。这种特性也称为自然循环的自我补偿。自然循环安全和特性，21，拥塞现象的原因和规定。据说，如果某个管道受热变弱，循环流量等于蒸发量，那么这个循环就会停滞。停滞，停滞现象的具体表现。自由睡眠出现。自由水面位于管道的最高点。补充物从鼓或底箱流入。补充物来自上下盒。流动g周期性波动2。未停止的判定用GD判别。判别式。22，对于循环总体特性曲线上升管，q特定情况下上升差压和流量的关系也称为循环回路上升流体力学特性曲线、上升差压特性曲线或上升特性曲线。以下降管为例，有循环回路下降管流体特性曲线，上升管流体特性曲线和下降管流体特性曲线统称为水循环流体特性曲线，称为循环特性曲线。不逆流的判例和逆流发生的条件当时没有发生逆流。b点不稳定，a点和c点稳定，有逆流的可能性。不稳定停滞，23，要求：回路循环倍率大于边界循环倍率，加热的最强管质量小于蒸汽含量x临界质量蒸汽含量。极限环倍率的概念，与最高循环流速相对应的循环倍率称为极限环倍率Kj。限制周期倍率压力不高(超高压以下)的情况下，KKj，自然循环具有自我补偿能力。K4dxj，0 xj3m/s，否则安装栅格。高压锅炉加电网；大直径下降管道安装十字型或网架。下降管水带蒸汽进入下降管的条件是蒸汽悬浮速度低于水的下降速度。下降管带蒸汽和磁蒸发，25、自然循环安全，意味着循环回路中的所有上升管都有连续水膜，在锅炉运行过程中冷却它。具体指标是，加热的最弱的管内不会发生堵塞和回流。最加热的管子不会发生传热恶化。循环循环比例大于限制循环比例，因此循环具有自身的补偿特性。下降管入口不形成涡流漏斗。每个循环回路流速和循环倍率均在建议的范围内。自然循环安全指标，26，堵塞和回流不发生的条件是由于加热的最弱上升管的热吸收和不均匀的热吸收而产生和减少。提高管屏流量。即，提高管屏循环流速0。即增加循环流速0。循环功率增加：提高立管高度，提高苏打引线管高度，增加立管吸热；减少立管的阻力。降低苏打铅管阻力和旋流器阻力。减少下降管的阻力。安全影响因素，27，循环比例大于限制循环比例，且不发生传热恶化。确保管子不吸收太多热量，使回路具有自身的补偿特性。确保加热的最强管热负载不太大或x太高，从而使沿管高度的每个剖面x小于临界蒸汽包含速度Xlj和极限蒸汽包含速度Xjx。为了提高循环安全，可以采取以下措施：减少不均匀的热量；确保适当的riser卡吸收热量。确定适当的立管高度和管道直径；确定适当的苏打导管高度和横截面积；减少气旋的阻力。减少下降管的阻力。影响安全的因素，28，设计要求：炉温场均匀，例如，四角燃烧器比墙壁均匀，多批燃烧器比布局少；炉角为八角形，切口宽度大于23管节距。有燃烧带的时候，不要挡住加热的弱管。通常，离开墙边的5-10个管道间隙。看火眼，燃烧器结构必须均匀。运营要求：最小负荷限制；不要使火焰倾斜。要防止残渣，制造残渣，并及时清除。通过加热不均，可以对水冷壁进行分组，以减少对水循环的影响。也就是说，加热和结构相同的组件构成。角部分管道最好作为单独的环绘制。燃烧器让开，管子绘在同一组管子上。一般而言，将一面墙分割成3到5个元件。不均匀热减少29、上升管热吸收q电路单位长度吸收上升管高度h上升管单位截面蒸发量D/F上升管直径D、上升管热吸收q、高度h和直径确定，30、清凉管和旋流器阻力清凉管和旋流器的x大，阻力大，对0影响很大。减少软饮料导管阻力的方法：增加软饮料导管的横截面面积；缩短长度，减少局部阻力。将苏打导管的高度降低到鼓升段。提高软饮料导管的高度有助于水循环。旋风汽水混合物流速，建议中压锅炉为5-8m/s，建议高压或超高压锅炉为4-6m/s .减少阻力，31，减少管阻力减少管截面积增加。减少下降管带蒸汽或磁汽化。阻力降低，32，强制循环锅炉和直流锅炉工作原理和工作过程特性直流锅炉蒸发加热面流体力学直流锅炉蒸发加热面传热恶化直流锅炉蒸发加热面结构低循环锅炉部分负荷复合循环锅炉，第11章强制流动锅炉及其流体力学特性，33，强制流动锅炉及其原因，自然循环锅炉：汽水密度差异，工作流体强制流动锅炉：用泵压头促进工作流体流动的锅炉。强制循环锅炉：使用泵头和苏打密度差异驱动工质流动、循环鼓锅炉。直流锅炉：工作流体不循环。也就是说，工作流体通过受热面的锅炉，一次通过一个。34、强制流动锅炉及发生原因、强制循环锅炉、直流锅炉发生原因增加压力、改善单位热经济，使锅炉发展成为高参数，是锅炉发展的必然趋势。压力增加，软饮料密度低，自然循环推动力减少，需要强制流动。压力越大，软饮料分离就越困难，因此必须取消鼓，强制流动锅炉的出现是锅炉开发的必然结果。35，由于泵推力增加，工作流体流动可以人为控制，水流可以变小；可以使用小直径水冷壁。可以使用小直径旋流器，从而减少滚筒直径。强制循环锅炉的主要困难是高温高压循环水泵的运行可靠性。控制循环锅炉在汽包、循环回路下降管道系统中增设循环水泵，制冷的流动是动力在循环水泵的压井和制冷的重点差异，强制流动的锅炉及其原因，36，工作原理是通过给水泵压头的作用，制冷预热、蒸发、过热，将各加热面加热到所需温度。总之，直流锅炉没有强制流动锅炉，其工作流体每次通过受热面循环。直流锅炉工作原理，37，直流锅炉工作原理，工作工作工质一次通过受热面，蒸发d等于给水g。没有鼓，加热面无法固定，条件改变，加热面的长度改变。在操作过程中更改参数。事情的焓在不断增加。压力持续下降。温度预热段升高，蒸发段减少，过热段增加。费用不断上升。38、没有鼓的本质特征；工作流体一次通过。受热面没有一定的边界。蒸发加热表面工作流过程特性不均匀热流过程；流体力学特性显示出多值。有脉动现象。直流锅炉消耗泵头。传热过程特性第二类传热恶化应出现。直流锅炉运行过程特性，39，热化学过程特性，直流锅炉除了没有鼓，由供水引起的盐分被部分蒸汽夺走外，其馀部分都沉积在加热面上，直流锅炉给水质量高的调节过程特性，直流锅炉的参数调节和自动调节比汽包锅炉复杂得多。直流锅炉在负荷发生变化时，必须同时控制水和煤的燃烧量，以保持材料平衡Gg=D和能量平衡，从而稳定蒸汽压力和蒸汽温度。直流锅炉运行过程特性，40，启动过程特性启动旁路系统。与自然循环锅炉相比，直流锅炉在结构上有所不同：受热面系统蒸发和旁路系统启动。直流锅炉启动速度快。适合所有压力的设计、制造和安装功能；蒸发受热面可以任意放置。节约金属。制造方便。直流锅炉运行工艺特点，41，自然循环锅炉强制循环锅炉直流锅炉高压，超高压参数，自然循环锅炉优秀；对于亚临界参数，三种类型绝对不能区分优缺点。对于超临界参数，只能使用直流锅炉。3种类型的锅炉工作压力范围和比较、42、直流锅炉结构特性、直流锅炉结构特性主要表现在诸如省煤器、过热器、空气预热器、燃烧系统和自然循环锅炉等蒸发加热面上。直流锅炉的制冷剂流动动力是给水泵压头，水冷壁布置比较自由。可以水平放置、垂直放置、迂回放置。直流锅炉没有鼓，不能排出污物。要解决启动问题，需要回收工作流体和热的旁路系统。43、原理管不烧；可以解决膨胀问题。蒸发受热面可以