直流锅炉的水冷壁ppt课件

1、一、水冷壁的任务特点与作用强化传热，减少金属耗量维护炉墙防止结渣悬吊炉墙蒸发受热面直流锅炉的水冷壁第一节 作用和构造方式直流锅炉构造特点 1蒸发受热面布置自在 2没有汽包，主要是外置式过渡区和汽水分别器 3有启动旁路系统对蒸发受热面的根本要求 1 原那么 1) 管子不被烧坏 2) 能处理膨胀问题 3) 蒸发受热面可以制造出来 4) 制造,安装方便2. 平安任务影响要素和处理方法 1)提高 . 2)加节流圈. 3)工质入口欠焓 4)减小管屏焓增. 三. 早期直流锅炉蒸发受热面的方式 1 本生型 : 蒸发受热面型式为多次垂直上升管屏 2 苏尔寿型: 蒸发受热面型式为多行程迂回管屏 3 拉姆辛型:

2、蒸发受热面型式为程度围绕管屏 wkgkJi5 .167Ctb50本生型苏尔寿型拉姆辛型四 现代直流锅炉蒸发受热面的主要型式一次垂直上升管屏(UP锅炉) 该型式锅炉的压力既适用于亚临界,又适用于超临界.炉膛下部多次上升,上部一次上升管屏(FW型) 该型式适宜于300600MW容量机组,且不适宜滑压运转中间有联箱.螺旋式水冷壁管屏 该型式特别适用于滑压运转炉膛水冷壁：炉膛水冷壁： 下部螺旋环绕上升下部螺旋环绕上升 从水冷壁进口到折从水冷壁进口到折焰角下一定间隔标焰角下一定间隔标高高52608.9 mm52608.9 mm处。处。 上部垂直上升上部垂直上升 均为膜式构造均为膜式构造 两者间由过渡水冷

3、两者间由过渡水冷壁转换衔接。壁转换衔接。 第二节 超临界参数的根本特性(一) 超临界压力水蒸气的比容、比热和焓(二) 亚临界、超临界压力下的水动力特性(三) 超临界压力下的传热特性(四) 超临界压力下的汽水工况1比容(一) 超临界压力水蒸气的比容、比热和焓2比热3.焓4超临界压力水蒸气的其它特性(二) 亚临界、超临界压力下的水动力特性1亚临界和超临界压力下的流动稳定性2直流锅炉蒸发受热面的流体脉动3直流锅炉蒸发受热面的热偏向蒸发受热面平安任务问题平安任务条件 (1) 管壁温度 小于 资料允许温度. (2) 相邻管壁温度差 50影响平安任务的要素保证蒸发受热面平安任务原那么 (1)减小管壁温度

4、(2)减小相邻管壁温度差 btbtCbtbt1 水动力特性不稳定性一程度管圈水动力特性 水动力特性是指在一定热负荷情况下，管屏压差与流量的关系。 1) 特性方程式 其中 工质在受热管中的质量流速 双相流摩擦阻力校正系数 受热面平均热负荷 进口处工质欠焓 111212118),()()(2223rdqLCridLBriqiAPawCwBwApNoImageiqw水动力特性曲线132abc1w2w3wwp在此图中，1，3 线为单值特性曲线 2 线为多值特性曲线。 但在实践中会出现那种图形，取决于特性方程式中，A,B,C这三个参数的取值。 假设出现曲线2所示图形，就表在一个压差下，对应有23个流量，

5、即水动力成多值性。 2) 水动力特性单值条件 对特性方程式求导得 进口处工质欠焓3 )水动力多值性产生的缘由 从特性曲线可以看出，曲线2有一下降段ab,即当 添加时， 添加， 减小 ， 减小 ， 减小 ， 减小的影响比 添加的影响大。 NoImagekgkJri,146. 7 wrsLzfLDXXw1工质进口欠焓。当 =0 时，不会出现多值性。由于当没有热 水段时，蒸发段长度不会发生变化，蒸发量不会变化。 随 添加而单调上升。 愈大，水动力多值性愈明显。水动力多值性不会发生在只需蒸发段的管屏上。ipwiNoImage4) 影响要素2压力 。发生水动力多值性的最根本的缘由是汽水密度不同当 添 加

6、 时 ， 下降，因此水动力特性趋向稳定。pwNoImagepp 3热负荷Q 。Q添加，使 长度减小，假设没有热水段，一定不出现多值性，故热水段长度减小，水动力特性趋向稳定。4热水段阻力。添加热水段阻力，可以使水动力特性稳定。蒸发段阻力变小对 影响小 ，趋于稳定。NoImagersLp5质量流速。质量流速越低，工质流量分配越不均匀，越容易发生水动力多值性。6重位压头。影响程度管水动力特性的要素同样也影响着垂直管屏，垂直管屏水动力稳定性要求更高。7工质大比热特性。当工质处于大比热区范围内，且吸热量同时增大时，比容发生猛烈变化，引起工质的膨涨急剧增大，容易发生水动力不稳定景象。5) 处理水动力稳定性

7、的方法1减小 。2添加热水段阻力采用节流圈。3提高启动压力 。4减小热偏向。5提高质量流速 。6控制下辐射区水冷壁出口温度。iNoImagepw流圈阻力特性；3加节流圈后的水动力特性2 蒸发受热面的脉动景象1).定义：在管屏两端压差一样，当给水量和流出量根本不变的情况下，管屏里管子流量随时间作周期性动摇的景象，叫脉动景象。 管间脉动2).脉动种类 管屏脉动 整体脉动NoImage3) 产生脉动的缘由 1压力峰的构成 2压力的下降 3压力峰重新构成4 )脉动的消除 增大 提高进口压力 增大热水段阻力采用节流圈 降低蒸发点的热负荷和热偏向 防止脉动性熄灭 给水泵特性NoImagew 类膜态沸腾：由

8、于管子内壁面附近的流体粘度、比热、导温系数、密度等物性参数发生显著变化引起的。流体边境层的层流化；紊流边境层流化 传热恶化发生在管子入口处和大比热区 对于直流锅炉，不能够防止传热恶化，只需采取推迟和抑制。主要方法： 1运用好资料 2采用内螺纹管，螺旋式导流器扰流子3. 超临界压力下水冷壁管内传热防止传热恶化、降低管壁温度的措施，主要有：(1)采用内螺纹管(2)提高工质质量流速 普通在能够发生传热恶化的区段采用内螺纹管，由于内螺纹管添加管内工质的扰动，使传热恶化大大推迟发生 在汽泡状、柱状、雾状流动时，提高质量流速pw可以 提高临界热负荷，防止膜态沸腾的发生4. 超临界压力下的汽水工况1)盐类的

9、溶解和堆积2)盐类的堆积区域3)直流锅炉的给水规范1)盐类的溶解和堆积 现代大容量高参数直流锅炉普通均不思索排污，所以给水所带入盐分或是堆积在受热面上，或是被蒸汽带入汽机，其盐分平衡式为: Sgs =Sq +Scd 式中 Sgs给水含盐量，mgkg Sq蒸汽中含盐量，mgkg Scd堆积在受热面上的盐量，mgkg2)盐类的堆积区域(1) 在单相的加热水区，由于水的密度大，所以溶解度也较大，所以普通说加热区段不堆积盐分(2) 蒸发区段。由于水溶解盐类的才干大于饱和蒸汽的溶盐才干。随着蒸发过程的进展，锅水的盐分含量不断添加，当水中的含盐量超越其溶解度，超出的那一部分就会以固相析出在受热面上。当蒸发

10、终了时，盐分在水中已到达高度浓缩，成为盐分的积聚(3) 过热区段的堆积范围取决于给水中的含盐量和各种盐类在过热蒸汽中的溶解度。超临界压力时，蒸汽的产生过程是没有蒸发过程的、是单相水直接变成蒸汽。3)直流锅炉的给水规范 锅炉受热面内堆积和由蒸汽带人汽机而堆积在汽机喷嘴、叶片上的盐分，除了与受热面内工质的参数和物理形状有关外，还与给水中所含盐量的多少和盐的组成有很大关系。因此在给定参数下，只需控制直流锅炉给水质量，才干保证锅炉与汽机的要求。 直流锅炉的给水质量目的主要包括： 总含盐量(电导率)，硬度、SiO2、Cu、Fe、O2、pH等二、超临界压力螺旋管水冷壁的构造及特点 (一) 超临界压力锅炉水

11、冷壁的整体构造 (二)螺旋管圈水冷壁主要组件的构造 (三)螺旋管圈的悬吊安装(四)刚性梁构造螺旋管圈水冷壁按冷灰斗的管圈型式以及螺旋管圈上部向垂直管屏的过渡方式分为两大类型： 一是垂直管圈冷灰斗加分叉管过渡的型式 二是螺旋冷灰斗加中间混合集箱过渡的型式 (一) 超临界压力锅炉水冷壁的整体构造后一种组合型式，由于螺旋冷灰斗的吸热偏向小，采用这种组合型式后，在水冷壁进口不安装节流圈的情况下也能保证很小的工质出口温差，中间混合集箱过渡又能在低负荷时获得均匀汽水两相分配。而且构造上，下部螺旋管圈和上部垂直管屏的转换根数之比没有限制。1-水冷壁进口环形集箱2-螺旋冷灰斗3-螺旋管圈4-中间混合集箱5-垂

12、直管屏6-折焰角7-折焰角进口集箱8-折焰角外部衔接纳9-后水冷壁悬吊管进口集箱10-后水冷壁悬吊管11-水冷壁出口集箱12-水冷壁出口衔接纳道13-启动分别器14-分别器出口衔接纳道(二)螺旋管圈水冷壁主要组件的构造1冷灰斗构造2熄灭器区水冷套构造3下部螺旋管圈向上部垂直管屏的过渡区4炉膛上部垂直管屏1冷灰斗构造2熄灭器区水冷套构造3下部螺旋管圈向上部垂直管屏的过渡区4炉膛上部垂直管屏 (三) 螺旋管圈的悬吊安装1螺旋管圈与垂直管屏承重特性的区别2本水冷壁螺旋管圈的悬吊构造1螺旋管圈与垂直管屏承重特性的区别由于螺旋管圈的承重才干不及垂直管屏，因此需求在炉室外壁附设悬吊系统来分担炉膛的分量，这

13、也是螺旋管圈水冷壁的一大缺陷。Pg1为一根管子所受的炉膛分量负载，p为管内工质压力，由管内压力p产生的沿管子切向的应力为轴向应力的2倍，要到达管子的切向和轴向等强度，管子轴向还有一半的承重裕度。Pg为炉膛的分量负载，P为管内压力，P可以分解为垂直于管子轴线的力Pg =Pgcos和沿着管子轴向的力 Pg=Pgsin Pg作用在管子整个长度的纵剖面上。因此在螺旋管的纵向剖面上的强度大大地弱于螺旋管的横向剖面，这样就必需求有附加于炉壁的悬吊安装来分担炉膛分量。2本水冷壁螺旋管圈的悬吊构造(四) 刚性梁构造 刚性梁的作用是添加锅炉膜式壁的刚性，维护膜式壁管子。锅炉的膜式壁运转时本身受内压作用，同时又遭到炉内烟气压力的作用，还要思索到壁面接受风载和发生地震时的锅炉悬吊受热面的质量力的作用，另外还要思索各类事故工况，如炉膛熄火，但引风机还在抽吸时所谓负爆景象。11900t/l超临界压力锅炉刚性梁特点 WlPB和WIPBL分别为用IPB和IPBL工字钢加工成的复板上有六角孔的工字钢，这样做的目的是减轻刚性梁的分量，这是本刚性梁的特点 该锅炉的刚性梁可分为以下几部分：标高17745mm以下为冷灰斗刚性梁，标高17745至46901mm之间为螺旋管圈刚性梁，标高54500至69200mm之间为