水冷壁管及水循环原理

1、锅炉与锅炉房设备施工 教案模块二：工业锅炉的构造及燃烧设备单元三：水冷壁及对流管束2.3.1水冷壁管及水循环原理学 院 内蒙古建筑职业技术学院 院 （部） 机电与暖通工程学院 教 师 杨存志 王思文 水冷壁管及水循环原理教学目的通过课程教学，挖掘学生潜在创造力，激发学生的工程设计能力。以工作任务形式组织学生进行项目训练，培养学生团队意识，组织协调能力、创新思维能力，沟通交流能力，自我学习能力、分析问题和解决问题的能力。通过学习，学生能够认识水冷壁管的结构，理解水冷壁管的传热方式与作用，充分掌握锅炉的水循环原理。教学目标能力（技能）目标知识目标素质目标1 能够认识水冷壁管的结构；2 能够理解水冷

2、壁管的传热方式与作用；3 能够分析锅炉的水循环原理。1 熟悉水冷壁管的结构；2 掌握水冷壁管的传热方式与作用；3 掌握锅炉的水循环原理；4 熟悉锅炉水循环过程中出现的故障。1挖掘学生潜在创造力，激发学生的自主学习积极性；2培养学生的与人交流、与人合作的能力，培养学生解决问题、自我学习能力。任务与案例任务：1.在学习水冷壁管相关知识的基础上，充分掌握锅炉的水循环原理，并能画出水循环原理草图。 案例：1.SZP型锅炉水循环示意图 。重点难点及解决方法重点：1.锅炉水循环原理。难点：1.锅炉水循环过程中出现的故障。解决方法：水循环原理要从密度差角度深入讲解，水循环过程中出现的故障要把管路的结构和传热

3、过程中的现象结合在一起进行讲解。 参考资料锅炉与锅炉房设备 夏喜英主编 哈尔滨工业大学出版社锅炉及锅炉房设备杜渐主编 中国电力出版社工业锅炉设备 丁崇功主编 机械工业出版社工具与媒体计算机、打印机、录像、课件、图纸、笔、橡皮、专业相关资料等。授 课 教 案2.3.1水冷壁管及水循环原理 一水冷壁管1. 作用水冷壁管的主要作用是吸收高温烟气的辐射热量，加热管内的水，同时减少熔渣和高温烟气对炉墙的损坏，保护炉墙。2. 结构水冷壁管垂直布置在炉膛四周的辐射受热面，下端与下集箱相连，上端与锅筒相连，或接到上集箱经导汽管与锅筒连接。下降管将下集箱与锅筒相连，从而构成水冷壁的水循环系统，是锅炉的主要受热部

4、件。水冷壁管采用无缝钢管。水冷壁管的型式较多，主要有光管水冷壁和鳞片管组成膜式水冷壁。连接水冷壁管的上下集箱是由直径较大的无缝钢管制成的，集箱两端设有手孔，以便清除水垢时用；下集箱上还设有定期排污管，以便排除锅炉水中沉积的水渣和锅炉放空时用。二水循环为了避免因管壁过热而降低钢管的强度，防止锅炉发生爆管事故，保证锅炉安全、可靠地运行，必须使受热面中有可靠的水循环来冷却管壁。即水和汽水混合物在锅炉受热部件回路中的循环流动，称为锅炉的水循环。水循环有以下两种：1. 自然循环水循环布置在炉膛内的水冷壁管经火焰和高温烟气加热后，管内水的温度迅速升高，一部分水在管内形成汽水混合物。而布置在炉墙外侧的下降管

5、中的水未受热。它的密度就大于汽水混合物的密度。在流动压头的作用下，水由下降管向水冷壁管 (上升管)不断地循环流动。这种自然循环水循环在蒸汽锅炉中被普遍采用。在工业锅炉中，通常将整个锅炉的水循环分成几个独立的循环回路，每个回路都有各自独立的上升管、下降管和集箱，只有锅筒为各循环回路共有。如图1所示2. 强制水循环在一些热水锅炉和大型蒸汽锅炉 (直流锅炉)中，则依靠水泵的压力将循环水沿固定的流通路线，在锅炉内流动受热升温，这种循环称为强制循环。图1 SZP锅炉水循环示意图1省煤器； 2给水管；3上锅筒； 4、6对流管束； 5下锅筒；7下降管；8-后集箱；9-后水冷壁管；10-侧集箱；11-侧水冷壁

6、；12-前下降管；13-前集箱；14-前水冷壁；15-过热器3. 水循环故障在锅炉设计和运行中，应注意以下问题:1) 循环停滞：在运行时，若有少量水冷壁管表面结渣或炉膛内烟气偏向流动，使之受热量减小，进而推动水循环的压力差也相应地减少，使水循环缓慢，甚至发生汽水循环停滞的现象。2) 汽水分层：炉膛顶部与锅筒连接的水冷壁管的倾角应大于15°，否则水的流速很低，则由于此时汽与水的密度不同，蒸汽偏于管子的上部流动，水在下部流动，形成汽水分层。水冷壁管管径越大，这种汽水分层的可能性越大，因而管子上部就可能过热被烧坏。3)下降管带汽：当下降管入口和蒸发面距离太近时，水急速流入下降管时产生旋涡，把水面上的蒸汽卷进下降管