電網(wǎng)-鍋爐原理第十一章控制流動(dòng)

2020/11/27Principles

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1第十一章控制流動(dòng)鍋爐§1、控制循環(huán)鍋爐及特點(diǎn)§2、直流鍋爐及特點(diǎn)§3、復(fù)合循環(huán)鍋爐及特點(diǎn)§4、直流鍋爐的流動(dòng)特性§5、沸騰傳熱 及其防止措施§6、超臨界壓力鍋爐介紹2020/11/27Principles

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2鍋爐分類(復(fù)習(xí))自然循環(huán)鍋爐：依靠汽水密度差推動(dòng)工質(zhì)在爐膛受熱面內(nèi)循環(huán)。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐：依靠外力（水泵）的推動(dòng)使工質(zhì)在爐膛受熱面內(nèi)循環(huán)。直流鍋爐：工質(zhì)在管內(nèi)一次通過(guò)并變成熱蒸汽。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐縱剖面布置圖Page

3上海外高橋900MW超臨界煤粉鍋爐Page

4鍋爐設(shè)備整體布置圖片Page

527鍋爐設(shè)備整體布置圖片Page6§1控制循環(huán)鍋爐及特點(diǎn)1、控制循環(huán)鍋爐及特點(diǎn)2、低循環(huán)倍率鍋爐Principles

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72020/11/27控制循環(huán)鍋爐及特點(diǎn)控制循環(huán)鍋爐有汽包，循環(huán)回路下降管系統(tǒng)增設(shè)循環(huán)泵，工質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力為循環(huán)泵的壓頭和工質(zhì)重位差可采用小直徑水冷壁，水冷壁可

布置。采用體積較小的高效分離器，可減小汽包直徑。工質(zhì)質(zhì)量流速較高，循環(huán)倍率較自然循環(huán)小，一般為35；循環(huán)穩(wěn)定，不易出現(xiàn)循環(huán)異常，但可能出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定、脈動(dòng)。工質(zhì)強(qiáng)制流動(dòng)，可使各承壓部件均勻受熱或冷卻，縮短鍋爐啟停時(shí)間。壓力增至一定值，汽水密度差’-”下降，運(yùn)動(dòng)壓頭下降；汽水分離必然取消汽包。主要有直流鍋爐、控制循環(huán)鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐三種，Principles

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82020/11/27低循環(huán)倍率鍋爐循環(huán)倍率K=1.5，循環(huán)水量少。水冷壁中工質(zhì)流量與鍋爐負(fù)荷的關(guān)系。沒(méi)有大直徑的汽包，只有置于爐外的汽水分離器，循環(huán)倍率低。適用于亞臨界壓力鍋爐。Principles

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92020/11/27§2直流鍋爐結(jié)構(gòu)與工作原理1、直流鍋爐結(jié)構(gòu)與工作原理2、直流鍋爐工作特點(diǎn)3、帶啟動(dòng)分離器的啟動(dòng)系統(tǒng)4、直流鍋爐結(jié)構(gòu)(早期)5、現(xiàn)代直流鍋爐采用的形式Principles

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102020/11/27直流鍋爐結(jié)構(gòu)與工作原理直流鍋爐沒(méi)有汽包，給水在給水泵壓頭的作用下，順序流過(guò)熱水段、蒸發(fā)段和過(guò)熱段受熱面一次將給水全部變成過(guò)熱蒸汽，蒸發(fā)區(qū)循環(huán)倍率K=1。熱水段:水的焓和溫度逐漸增高，比容略有加大，壓力則由于流動(dòng)阻力而有所降低。蒸發(fā)段:汽水混合物的焓繼續(xù)提高，比容急劇增加，壓力降低較快，相應(yīng)的飽和溫度隨著壓力的降低也降低一些。過(guò)熱段:

蒸汽焓、溫度和比容均增大，壓力由于流動(dòng)阻力較大而下降更快。沿管子長(zhǎng)度方向工質(zhì)參數(shù)變化情況：Principles

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112020/11/27直流鍋爐工作特點(diǎn)加熱、蒸發(fā)和過(guò)熱受熱面沒(méi)有固定的界限，汽溫變化大。如減小給水量，開(kāi)始沸騰點(diǎn)前移，過(guò)熱段長(zhǎng)度L3增大，過(guò)熱汽溫上升。無(wú)汽包，無(wú)下降管，水冷壁可采用小管徑，耗鋼少；但電耗相對(duì)較大；水冷壁可布置，適用于任何壓力。Principles

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122020/11/27專門(mén)的啟動(dòng)系統(tǒng)護(hù)管壁不致被燒壞以便在啟動(dòng)時(shí)有足夠的水量通過(guò)蒸發(fā)受熱面，保直流鍋爐工作特點(diǎn)對(duì)

、給水和空氣的自動(dòng)控制及調(diào)節(jié)要求較高

直流鍋爐的水容積及相應(yīng)蓄熱能力小，對(duì)負(fù)荷變動(dòng)較敏感；工質(zhì)預(yù)熱、蒸發(fā)和過(guò)熱段間無(wú)固定界限，若

、給水比例失調(diào)，不能保證供給合格蒸汽啟動(dòng)和停爐速度比較快

直流鍋爐沒(méi)有厚壁的汽包，起動(dòng)和停爐過(guò)程中鍋爐各部分加熱和冷卻均勻Principles

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122020/11/27直流鍋爐工作特點(diǎn)無(wú)自補(bǔ)償能力蒸發(fā)受熱面可能出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定、脈動(dòng)、熱偏差，危及鍋爐安全運(yùn)行，可采用在蒸發(fā)管進(jìn)口加裝節(jié)流圈等措施管內(nèi)換熱處于膜態(tài)沸騰狀態(tài)下，管壁可能超溫破壞受熱面中，水要從開(kāi)始沸騰一直到完全蒸發(fā)直流鍋爐蒸發(fā)汽包鍋爐中由于循環(huán)倍率高，蒸發(fā)受熱面出口的蒸汽含量X較低，管內(nèi)換熱屬于泡狀沸騰，壁溫可得到充分冷卻對(duì)給水品質(zhì)的要求很高無(wú)汽包，不能進(jìn)行連續(xù)排污Principles

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122020/11/27帶啟動(dòng)分離器的啟動(dòng)系統(tǒng)Principles

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152020/11/27帶啟動(dòng)分離器的啟動(dòng)系統(tǒng)Principles

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162020/11/27分離器貯水箱Principles

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172020/11/27汽水分離器與貯的連接分離器：汽水混合物沿筒體切向進(jìn)入分離器后，旋轉(zhuǎn)形成的離心力使汽水分離。貯：收集分離器的排水。2020/11/27直流鍋爐結(jié)構(gòu)(早期)水平圍繞管圈式——

辛式；垂直管屏式——本生式；多行程回帶管屏式——

壽式。Principles

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192020/11/27P蒸發(fā)受熱面主要形式早期采用的形式本生型，即多次串聯(lián)垂直上升管屏式壽式，即多行程迂回管屏式辛型，即水平圍繞上升管圈式20/11/27辛式直流爐的主要優(yōu)缺點(diǎn)無(wú)中間聯(lián)箱、下降管，金屬耗量小；蒸發(fā)受熱面進(jìn)口有節(jié)流管圈；水動(dòng)力穩(wěn)定，熱偏差小；疏排水方便，適用于滑壓運(yùn)行。現(xiàn)場(chǎng)組裝工作量大；膨脹問(wèn)題不容易解決。主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)Principles

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212020/11/27垂直管屏式——本生式Principles

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222020/11/27本生式鍋爐簡(jiǎn)圖Principles

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232020/11/27本生式直流爐的優(yōu)缺點(diǎn)有爐外下降管與中間聯(lián)箱；管系簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)組合率高，制造方便；容易消除熱偏差。金屬耗量較大；滑壓運(yùn)行的適應(yīng)性較差。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Principles

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242020/11/27多行程回帶管屏——壽式垂直回帶管屏水平回帶管屏Principles

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252020/11/27多行程回帶管屏—壽式鍋爐垂直回帶管屏水平回帶管屏Principles

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262020/11/271-水平回帶管屏；2-垂直回帶管屏；3-過(guò)熱蒸汽出口；4-過(guò)熱器；5-外置式過(guò)渡區(qū)；6-省煤器；7-給水

；8-空氣預(yù)熱器；9-煙氣出口回帶管屏式Principles

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272020/11/271-垂直管屏；2-過(guò)熱器；3-外置式過(guò)渡區(qū)；4-省煤器；5-空氣預(yù)熱器；6-給水如口；7-過(guò)熱蒸汽出口；8-煙氣出口垂直上升管屏式Principles

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282020/11/27多行程回帶管屏直流爐的優(yōu)缺點(diǎn)無(wú)爐外下降管，中間混合聯(lián)箱少；金屬耗量少，布置方便。管子長(zhǎng)，熱偏差很大；制造難度較大；垂直回帶管屏疏排水不方便；水動(dòng)力穩(wěn)定性差。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Principles

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292020/11/27現(xiàn)代直流鍋爐采用的形式鍋爐向大容量、高參數(shù)發(fā)展；采用膜式壁；滑參運(yùn)行和給水處理技術(shù)發(fā)展。直流鍋爐形式有了很大變化。一次垂直上升管屏式（UP型）爐膛下部多次上升、爐膛上部一次上升管屏式（FW型）螺旋圍繞上升管屏式Principles

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302020/11/27螺旋圍繞上升管屏式Principles

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312020/11/272020/11/27rinciples

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32垂直水冷壁（內(nèi)螺紋管）螺旋管水冷壁（光管）垂直管圈與螺旋管圈水冷壁比較2020/11/27Principles

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33§3

復(fù)合循環(huán)工作原理1、復(fù)合循環(huán)工作原理2、低倍率復(fù)合循環(huán)鍋爐復(fù)合循環(huán)工作原理復(fù)合循環(huán)與控制循環(huán)的區(qū)別沒(méi)有汽包，代之以簡(jiǎn)單的汽水分離器復(fù)合循環(huán)與直流鍋爐的區(qū)別在省煤器和水冷壁之間裝設(shè)循環(huán)泵、混合器和分配器等，依靠鍋水循環(huán)泵壓頭將蒸發(fā)受熱面出口的部分或全部工質(zhì)進(jìn)行再循環(huán)，蒸發(fā)系統(tǒng)中除直流流量外，還有循環(huán)泵提供的循環(huán)流量復(fù)合循環(huán)包括：低循環(huán)倍率復(fù)合循環(huán)和部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)兩種Principles

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342020/11/27低倍率復(fù)合循環(huán)鍋爐低倍率復(fù)合循環(huán)鍋爐又稱全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐?？刂崎y只起節(jié)流作用，在整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)，投入循環(huán)泵運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)再循環(huán)。水冷壁工質(zhì)出口平均干度小于1，循環(huán)倍率約為1.21.4。低倍率復(fù)合循環(huán)鍋爐多用于亞臨界參數(shù)。1-省煤器；2-混合器；3-循環(huán)泵；4-控制閥；5-節(jié)流圈；6-水冷壁；7-汽水分離器Principles

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352020/11/271-省煤器；2-混合器；3-循環(huán)泵；4-控制閥；5-節(jié)流圈；6-水冷壁；7-汽水分離器部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐

用控制閥進(jìn)行循環(huán)方式的切換在一定負(fù)范圍內(nèi)開(kāi)啟控制閥，按再循環(huán)方式運(yùn)行。當(dāng)鍋爐負(fù)荷達(dá)一定值（3070%額定負(fù)荷）后，關(guān)閉控制閥，循環(huán)泵作為給水泵起增壓作用，按直流鍋爐方式運(yùn)行。保證低負(fù)荷下必須的工質(zhì)質(zhì)量流速；降低高負(fù)荷下的流動(dòng)阻力。部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐適用于亞臨界及超臨界參數(shù)Principles

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352020/11/272020/11/27Principles

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37§4直流鍋爐的流動(dòng)特性1、超臨界壓力下工質(zhì)的特性2、水動(dòng)力不穩(wěn)定性（多值性）3、水平管圈4、水動(dòng)力不穩(wěn)定性產(chǎn)生原因5、單值性條件6、垂直管圈水動(dòng)力特性7、超臨界壓力下水動(dòng)力特性8、蒸發(fā)受熱面中流體脈動(dòng)現(xiàn)象9、脈動(dòng)的特點(diǎn)10、脈動(dòng)的危害11、脈動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理12、消除脈動(dòng)措施13、蒸發(fā)受熱面中熱偏差定義14、熱偏差的危害15、熱偏差的影響因素16、熱偏差的消除及減輕措施直流鍋爐的流動(dòng)特性直流鍋爐與自然循環(huán)鍋爐生產(chǎn)過(guò)程的主要差別在鍋內(nèi)過(guò)程，而爐內(nèi)過(guò)程基本相同。爐膛蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)特性不同。Principles

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382020/11/27超臨界指工質(zhì)參數(shù)>臨界參數(shù)臨界壓力Pc

＝

22.129

MPa臨界溫度t

c

＝

374.15℃加熱過(guò)程：

未飽和水干飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽超臨界壓力下工質(zhì)的特性Principles

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392020/11/27主要工質(zhì)物性參數(shù)變化規(guī)律超臨界壓力下定壓比熱Cp具有最大值時(shí)的溫度為擬臨界溫度或類臨界溫度。在臨界溫度和類臨界溫度附近，工質(zhì)的各主要參數(shù)發(fā)生比較大的變化。比容(密度)變化很大。超臨界壓力下工質(zhì)的特性Principles

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402020/11/27超臨界壓力下工質(zhì)的特性Principles

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412020/11/27當(dāng)蒸發(fā)受熱面進(jìn)出聯(lián)箱兩端壓差一定的條件下，管內(nèi)

可能出現(xiàn)多種不同的流量，即水動(dòng)力特性出現(xiàn)多值性，這樣的流動(dòng)特性就是不穩(wěn)定的。危害：流量小的管子，管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)小，冷卻差，管壁溫度高，有可能造成爐管失效損壞。水動(dòng)力不穩(wěn)定性（多值性）ΔP=

ΔPlz+ρg(h2-h1)+

ρw(w2-w1)管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)阻力ΔP

lz

=ΔP

rs

+ΔPzfPrinciples

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422020/11/27特性方程

在一定的熱負(fù)荷下，管屏的壓差與質(zhì)量流量的關(guān)系式。P

A

B

2r

8q

A

i

1

1＋

i

12d

r

B

L

1

i

1

1C

d

2

r

L2q

水平管圈Principles

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432020/11/27G

=

ρw特性曲線Principles

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442020/11/27Lrs

(

w

)2d

2

'prs

1

)]'''L

Lrs

(

w

)2d

2'

[

1

x

(pzf

水動(dòng)力不穩(wěn)定性產(chǎn)生原因在某區(qū)段（如曲線2的cd段），隨著ρw

增加，Lrs增加，Lzf減小，使得D減小，相應(yīng)的x

也減??；而且x減小影響程度比ρw

增加影響程度大。因此，隨著ρw

增加，ΔP

rs

增加的值比ΔPzf

減小的值少。Principles

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452020/11/27單值性條件7.46ri

a

1

影響因素：工質(zhì)進(jìn)口欠焓壓力熱負(fù)荷熱水段阻力Principles

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462020/11/27工質(zhì)進(jìn)口焓值對(duì)水動(dòng)力特性的影響Principles

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472020/11/27Principles

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482020/11/27影響因素工質(zhì)進(jìn)口欠焓壓力熱負(fù)荷熱水段阻力解決辦法欠焓減少蒸發(fā)受熱面（水冷壁）提高蒸發(fā)受熱面的壓力水冷壁

處裝節(jié)流圈提高水冷壁

的質(zhì)量流速Principles

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492020/11/27ρw

>

(1.3-1.5)

ρw*Principles

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502020/11/27垂直管屏的水動(dòng)力特性，必須考慮重位壓差的影響重位壓差的影響對(duì)水動(dòng)力特性的影響有利于水動(dòng)力特性趨向穩(wěn)定。ΔP

=

ΔP

lz

+

ΔPzwΔPzw

=

Hrs

ρrs

g

+

Hzf

ρzf

g當(dāng)質(zhì)量流速增加時(shí)，重位壓差的影響減少，水動(dòng)力特性趨向于水平管圈的水動(dòng)力特性;當(dāng)質(zhì)量流速小時(shí)，重位壓差的影響大，水動(dòng)力特性趨向于自然循環(huán)管子的水動(dòng)力特性。垂直管圈水動(dòng)力特性Principles

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512020/11/27在大比熱區(qū)考慮到管內(nèi)工質(zhì)沿截面的不等溫性；在大比熱區(qū)溫度的微小變化會(huì)引起動(dòng)力粘度較大的變化，從而引起摩擦阻力系數(shù)較大的變化，也有可能出現(xiàn)水動(dòng)力多值性的問(wèn)題。超臨界壓力下水動(dòng)力特性Principles

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522020/11/27在兩端管屏兩端壓差相同，當(dāng)給水量和流出量總量基本不變的情況下，管屏里管子流量隨時(shí)間作周期性波動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為管間脈動(dòng)。動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定水動(dòng)力特性：脈動(dòng)靜態(tài)不穩(wěn)定水動(dòng)力特性：多值性脈動(dòng)種類整體脈動(dòng)屏間（屏帶或管屏）脈動(dòng)管間脈動(dòng)蒸發(fā)受熱面中流體的脈動(dòng)現(xiàn)象Principles

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532020/11/27管屏兩端壓差相同的情況下，管屏間管子中的有些流量在增加，另外一些管子的流量減少。同一根管子，給水量隨時(shí)間作周期性波動(dòng)，蒸發(fā)量也隨時(shí)間作周期性波動(dòng)，它們的波動(dòng)相位差為180°。脈動(dòng)是不衰減的。對(duì)于垂直上升管屏，也有管間脈動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。且對(duì)脈動(dòng)更敏感，更加嚴(yán)重。脈動(dòng)的特點(diǎn)Principles

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542020/11/27脈動(dòng)的特點(diǎn)Principles

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552020/11/27發(fā)生這種管間脈動(dòng)時(shí)

，熱水段、蒸發(fā)段、過(guò)熱段都在作周期性波動(dòng)，在交界處附近壁溫周期性變化，最大波動(dòng)甚至達(dá)到150℃

，因而使管子產(chǎn)生疲勞破壞。并聯(lián)各管會(huì)出現(xiàn)很大的熱偏差，當(dāng)超過(guò)容許的熱偏差值時(shí)，也將使管子超溫過(guò)熱而損壞。脈動(dòng)的危害Principles

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562020/11/27脈動(dòng)現(xiàn)象當(dāng)流量G大時(shí)，蒸發(fā)量D小；流量G小時(shí)，蒸發(fā)量D大。脈動(dòng)現(xiàn)象解釋在管子中間某一點(diǎn)一定存在著一個(gè)壓力峰。當(dāng)某點(diǎn)壓力

P’高時(shí)，進(jìn)水端壓差（P1-P’）下降，流量G減少，當(dāng)P’大大增加時(shí)，可能引起水倒流；出口端壓差（

P’-P2

）增加，蒸發(fā)量D增大。當(dāng)某點(diǎn)壓力下降時(shí)，進(jìn)水端壓差增加，流量G增加；出口端壓差減小，D減小。脈動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理Principles

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572020/11/27增大管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流量ρw

。增大熱水段阻力－加節(jié)流圈；采用逐步擴(kuò)大的管徑（省煤器采用較小管徑）。減少蒸發(fā)段阻力－增加呼吸聯(lián)箱，使壓力均衡。合適的壓力和熱負(fù)荷。消除脈動(dòng)措施Principles

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582020/11/27并列管組中各管，因?yàn)楦鞴茏拥慕Y(jié)構(gòu)尺寸、阻力系數(shù)和熱負(fù)荷可能各不相同，因此每根管子中蒸汽的焓增也就不同，這種現(xiàn)象叫做熱偏差。熱偏差系數(shù)pji

ippjpjG

qpj

ApjippG

qp

Api蒸發(fā)受熱面中熱偏差定義G

qA

qp

ApGpjqpj

ApjGpqppjpjAA

AppjGG

GpPrinciples

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592020/11/27直流鍋爐工質(zhì)在水冷壁中全部蒸發(fā)，熱偏差會(huì)對(duì)傳熱惡化造成很大的影響，且水冷壁出口工質(zhì)溫度已過(guò)熱，所以水冷壁熱偏差對(duì)水冷壁管子安全有很大的影響，不可忽視。超臨界壓力時(shí)，工質(zhì)不存在恒定的飽和溫度，偏差管工質(zhì)溫度差別更高。熱偏差的危害Principles

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602020/11/27熱力不均勻熱負(fù)荷分布不均勻。鍋爐爐膛中沿寬度方向煙氣的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和熱流分布不均勻是造成水冷壁并聯(lián)管組吸熱不均勻的主要原因

。和機(jī)組容量，爐內(nèi)燃燒、流動(dòng)工況，燃燒器布置和運(yùn)行方式，負(fù)荷變化，煤種變化等有關(guān)。熱偏差的影響因素Principles

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612020/11/27水力不均勻水平管圈pGz

vpzpjvpj

熱負(fù)荷的影響結(jié)構(gòu)的影響工質(zhì)在受熱面進(jìn)口處的焓值的影響壓力的影響熱偏差的影響因素Principles

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622020/11/27水力不均勻垂直管圈重位壓差的影響類似于自然循環(huán)自補(bǔ)償作用的影響，使重位壓差有減輕或改善流量不均的作用重位壓差占流動(dòng)阻力比例愈大，其影響愈大，流量不均愈小。決定因素是質(zhì)量流速，它取決于鍋爐的負(fù)荷。2pjpjpGvpjz

vpz

pj

vpj

Hgz

(

w

)

1＋

pj

P熱偏差的影響因素Principles

of

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632020/11/272020/11/27Principles

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64負(fù)荷增加，重位壓差在總阻力中所占份額減少，即鍋爐在高負(fù)荷時(shí)，重位壓差作用減小，流動(dòng)特性表現(xiàn)出強(qiáng)迫流動(dòng)特性。當(dāng)鍋爐在低負(fù)荷時(shí)，重位壓差在總阻力中所占份額增大，重位壓頭作用增大，流動(dòng) 地表現(xiàn)出自然循環(huán)特性。有可能導(dǎo)致出現(xiàn)流動(dòng)的停滯和倒流。熱偏差的影響因素2020/11/27Principles

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65減小受熱不均勻減小結(jié)構(gòu)不均勻減小受熱不均對(duì)熱偏差的影響加節(jié)流圈增大管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流量ρw熱偏差的消除及減輕措施2020/11/27Principles

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66§5蒸發(fā)受熱面中傳熱現(xiàn)象1、蒸發(fā)受熱面中傳熱

現(xiàn)象2、管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)、沸騰傳熱工況3、臨界壓力以下傳熱4、超臨界直流鍋爐傳熱類型特點(diǎn)5、解決傳熱

措施管內(nèi)工質(zhì)沿著長(zhǎng)度方向吸熱并且含汽率的增加，工質(zhì)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)也相應(yīng)發(fā)生變化。由于流動(dòng)結(jié)構(gòu)不同，傳熱特性不同，以及管內(nèi)工質(zhì)溫度的變化，則管壁溫度也隨之變化。局部出現(xiàn)膜態(tài)沸騰或出現(xiàn)蒸干，使得管內(nèi)換熱減弱，在蒸發(fā)受熱面管段某一處會(huì)出現(xiàn)壁溫的峰值，甚至使管子燒壞。這兩種現(xiàn)象統(tǒng)稱為傳熱

。2(

Dwmaxgzgzwb2ln

1

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t

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t

q蒸發(fā)受熱面中傳熱 現(xiàn)象Principles

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672020/11/27管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)沸騰傳熱工況Principles

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682020/11/27臨界壓力以下傳熱類型第一類傳熱當(dāng)熱負(fù)荷較高（大于某個(gè)值）時(shí)，膜態(tài)沸騰的現(xiàn)象，稱為偏離核沸騰，或用DNB管內(nèi)α2減小，壁溫升高。特征參數(shù)—臨界熱負(fù)荷q

lj影響q

lj的因素：質(zhì)量流速、含汽率、壓力、管子內(nèi)徑和管子長(zhǎng)度與內(nèi)徑的比值qlj

f

(

,

x,

p,

dn

,

l

/

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692020/11/27第二類傳熱在環(huán)狀流動(dòng)或者汽霧狀流動(dòng)情況下，因水膜撕破或“蒸干”所造成的管內(nèi)α2減小，壁溫升高的傳熱

現(xiàn)象。特征參數(shù)—界限干度（質(zhì)量含汽率）

x

jx汽流中水滴濕潤(rùn)管壁時(shí)，x

jx與熱負(fù)荷有關(guān)。汽流中水滴沒(méi)潤(rùn)濕管壁時(shí)，x

jx與壓力、質(zhì)量流速和管徑有關(guān)。臨界壓力以下傳熱類型Principles

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702020/11/27第一類傳熱

可能出現(xiàn)。第二類傳熱

一定出現(xiàn)。在大比熱區(qū)內(nèi)，也會(huì)發(fā)生傳熱

，稱為類膜態(tài)沸騰。在大比熱區(qū)，比容（密度）的變化相當(dāng)大，工質(zhì)的溫度幾乎不變；在管子內(nèi)壁面附近工質(zhì)密度比中心處小3～4倍，在流動(dòng)截面上存在不均勻性，出現(xiàn)最小的傳熱系數(shù)。當(dāng)熱負(fù)荷高時(shí)，出現(xiàn)傳熱額

。超臨界直流鍋爐傳熱特點(diǎn)Principles

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712020/11/27p=23MPa，ρw

=

400kg/(m2.s)1—

q=698kW/m2；2

—

q=6580kW/m2；3

—

q=465kW/m2；4

—q=349kW/m2超臨界壓力下傳熱惡化實(shí)驗(yàn)曲線Principles

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722020/11/27超臨界壓力下傳熱惡化實(shí)驗(yàn)曲線Principles

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732020/11/27/11/27pPage

74使用較好的材料如SA213-T23鋼，耐溫極限可達(dá)460℃。推遲傳熱

提高界限含汽率，使得傳熱

出現(xiàn)在低熱負(fù)荷區(qū)，從而降低壁溫。抑止傳熱提高ρw。使用內(nèi)螺紋管或擾流子解決傳熱 措施內(nèi)螺紋管(a)單頭(b)多頭(c)優(yōu)化結(jié)構(gòu)Princi§6

超臨界壓力鍋爐介紹1、超臨界壓力鍋爐布置2、600MW直流鍋爐布置3、過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)4、再熱蒸汽系統(tǒng)5、調(diào)溫方式6、省煤器7、煙氣流程8、直流鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)20/11/27Page

76

0超臨界壓力鍋爐布置上部垂直上升管屏下部螺旋圍繞上升管屏600MW直流鍋爐布置過(guò)熱器布置總圖過(guò)熱器系統(tǒng)采用四級(jí)布置，以降低每級(jí)過(guò)熱器的焓增。蒸汽流程：水平與立式低溫過(guò)熱器（一級(jí)）→分隔屏過(guò)熱器（二級(jí)）→屏式過(guò)熱器（三級(jí)）→末級(jí)過(guò)熱器（四級(jí)）。低溫再熱器和低溫過(guò)熱器分別布置于尾部煙道的前、后豎井中，均為逆流布置。在上爐膛、折焰角和水平煙道內(nèi)分別布置了分隔屏過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器和末級(jí)再熱器，由于煙溫較采用順流布置。過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)Principles

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