汽液兩相流動的基本概念

第十二章汽液兩相流動的

基本概念第十二章汽液兩相流動的基本概念自然循環(huán)原理與基本概念自然循環(huán)鍋爐水冷壁的安全運(yùn)行蒸發(fā)管內(nèi)的汽液兩相流型及傳熱汽液兩相流體的流動參數(shù)汽液兩相流體的流動阻力、重位壓降簡單回路的水循環(huán)計(jì)算和水循環(huán)特性曲線復(fù)雜回路的水循環(huán)計(jì)算水循環(huán)全特性曲線和循環(huán)安全性檢查蒸發(fā)管傳熱惡化工況的計(jì)算提高循環(huán)安全性的措施水冷壁的高溫腐蝕第一節(jié)自然循環(huán)原理與基本概念一

自然循環(huán)原理

定義：在一個(gè)閉合的回路中，由于工質(zhì)自身的密度差造成的重位壓差，推動工質(zhì)流動的現(xiàn)象。

自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)回路是由鍋筒、下降管、分配水管、水冷壁下聯(lián)箱、水冷壁管、水冷壁上聯(lián)箱、汽水混合物引出管、汽水分離器組成的，如圖12-1所示；重位壓差是由下降管和上升管(水冷壁管)內(nèi)工質(zhì)密度不同造成的；而密度差是由下降管引入水冷壁的水吸收爐膛內(nèi)火焰的輻射熱量后，進(jìn)行蒸發(fā)，形成汽水混合物，使工質(zhì)密度降低形成的。

下降管側(cè)

上升管側(cè)

水在回路中循環(huán)流動時(shí)，下降管側(cè)壓差Yxj等于上升管側(cè)壓差Yss自然循環(huán)的實(shí)質(zhì)：由重位壓差造成的循環(huán)推動力克服上升系統(tǒng)和下降系統(tǒng)的流動阻力，推動工質(zhì)在循環(huán)回路中流動。即由于水冷壁管吸熱，使水的密度xj改變成為汽水混合物的密度hu，并在高度為H的回路中形成了重位壓差?；芈犯叨仍礁撸夜べ|(zhì)密度差越大，形成的循環(huán)推動力越大。工質(zhì)密度差不僅與壓力有關(guān)，而且與水冷壁管吸熱強(qiáng)度有關(guān)。在正常循環(huán)情況下，吸熱越多，密度差越大，工質(zhì)循環(huán)流動速度越高；而壓力越高，汽、水的密度差降低，工質(zhì)循環(huán)流動速度越低。

二自然循環(huán)的基本概念循環(huán)流速w0:在飽和水狀態(tài)下進(jìn)入上升管入口的水的流速。質(zhì)量含汽率x:上升管中蒸汽所占循環(huán)流量的份額?；蚱旌衔镏姓羝嫉姆蓊~。

循環(huán)倍率Ｋ:上升管中實(shí)際產(chǎn)生一公斤蒸汽需要進(jìn)入多少公斤水名義循環(huán)倍率K0：按鍋筒引出的飽和蒸汽量計(jì)算的循環(huán)倍率

鍋筒水室凝汽量D

亞臨界鍋爐鍋筒水室中存在著蒸汽的凝結(jié)過程，使水冷壁的實(shí)際蒸發(fā)量大于從鍋筒引出的飽和蒸汽量。在鍋筒水室中被凝結(jié)的蒸汽量就稱為鍋筒水室凝汽量，記作D。由于凝汽量的存在，水冷壁中的質(zhì)量含汽率應(yīng)按實(shí)際蒸發(fā)量計(jì)算。凝汽量與循環(huán)流量的比值被稱為凝汽率xnq凝汽率與鍋爐壓力和負(fù)荷有關(guān)一臺容量為1025T/H的亞臨界參數(shù)鍋爐，最大凝汽量達(dá)到290t/h之多，鍋筒水室中存在的凝汽過程，使得MCR負(fù)荷時(shí)水冷壁中實(shí)際的蒸發(fā)量比名義蒸發(fā)量大6.8％，水冷壁中的質(zhì)量含汽率由0.24增大到0.31，由此引起循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)際循環(huán)倍率小于名義循環(huán)倍率。國內(nèi)的推薦數(shù)據(jù)：當(dāng)p=18.6MPa時(shí)，xnq=0.042。

第二節(jié)自然循環(huán)鍋爐水冷壁的安全運(yùn)行一影響水冷壁安全運(yùn)行的主要因素水質(zhì)不良導(dǎo)致的水冷壁管內(nèi)結(jié)垢與腐蝕，水冷壁受熱偏差或管內(nèi)流動阻力的影響，導(dǎo)致個(gè)別或部分管子出現(xiàn)循環(huán)流動的停滯或倒流；水冷壁熱負(fù)荷過大導(dǎo)致的管子內(nèi)壁面附近出現(xiàn)膜態(tài)沸騰；鍋筒水位過低引起水冷壁中循環(huán)流量不足，甚至發(fā)生更為嚴(yán)重的“干鍋”；燃燒產(chǎn)生的腐蝕性氣體對金屬管子外壁面的高溫腐蝕；結(jié)渣和積灰導(dǎo)致的對金屬管壁的侵蝕；煤粉氣流或含灰氣流對金屬管壁的磨損。

停滯倒流膜態(tài)沸騰水的的冷冷卻卻汽的的冷冷卻卻連續(xù)續(xù)水水膜膜被被破破壞壞爆管超溫傳熱熱惡惡化化二蒸蒸發(fā)發(fā)管管內(nèi)內(nèi)的的停停滯滯、、倒倒流流和和膜膜態(tài)態(tài)沸沸騰騰1.循循環(huán)環(huán)停停滯滯水冷冷壁壁分分成成幾幾至至以以至至幾幾十十個(gè)個(gè)獨(dú)獨(dú)立立的的水水循循環(huán)環(huán)回回路路。。爐膛膛中中溫溫度度場場分分布布不不均均；；上升升系系統(tǒng)統(tǒng)的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)偏偏差差和和流流量量分分配配偏偏差差；；雖然然管管屏屏進(jìn)進(jìn)出出口口聯(lián)聯(lián)箱箱的的壓壓差差是是相相同同的的，，但但每每根根管管子子的的流流動動速速度度可可能能不不同同。。受受熱熱弱弱的的管管子子中中，，工工質(zhì)質(zhì)密密度度大大，，當(dāng)當(dāng)這這根根管管子子的的重重位位壓壓頭頭接接近近于于管管屏屏的的壓壓差差時(shí)時(shí)，，管管屏屏的的壓壓差差只只能能托托住住液液柱柱，，而而不不能能推推動動液液柱柱的的運(yùn)運(yùn)動動。。這這時(shí)時(shí)，，管管內(nèi)內(nèi)就就出出現(xiàn)現(xiàn)了了流流體體的的停停滯滯現(xiàn)現(xiàn)象象。。從循循環(huán)環(huán)特特性性，，停停滯滯現(xiàn)現(xiàn)象象：循循環(huán)環(huán)流流速速w0→0，，但但w0≠0；；即即循循環(huán)環(huán)流流量量G=D，，但但G≠≠0；；停停滯滯管管的的壓壓差差等等于于下下降降管管的的壓壓差差，，即即Ytz=Yxj，但停停滯滯管管的的流流動動阻阻力力ptz→0。。后果果：汽泡泡聚聚集集彎彎頭頭和和焊焊縫縫處處，，并并可可能能形形成成大大汽汽泡泡，，造造成成蒸蒸汽汽塞塞，，管管子子局局部部就就會會過過熱熱超超溫溫。。當(dāng)當(dāng)存存在在自自由由水水面面時(shí)時(shí)，，管管子子上上半半部部是是汽汽，，下下半半部部是是水水。。管管子子上上部部就就會會過過熱熱超超溫溫；；自由由水水面面：進(jìn)進(jìn)入入上上升升管管的的循循環(huán)環(huán)流流量量微微小小，，以以至至在在管管子子微微弱弱吸吸熱熱后后被被蒸蒸發(fā)發(fā)成成汽汽泡泡。。后果果：當(dāng)自自由由水水面面的的位位置置波波動動時(shí)時(shí)，，還還會會引引起起管管子子的的疲疲勞勞應(yīng)應(yīng)力力水循循環(huán)環(huán)停停滯滯導(dǎo)導(dǎo)致致水水冷冷壁壁管管傳傳熱熱惡惡化化；；主主要要發(fā)發(fā)生生在在受受熱熱弱弱的的管管子子上上。由于于受受熱熱不不均均，，有有的的管管中中工工質(zhì)質(zhì)向向上上流流，，有有的的管管中中工工質(zhì)質(zhì)向向下下流流。。工工質(zhì)質(zhì)向向下下流流的的管管子子就就叫叫““倒倒流流管管””。。倒流流現(xiàn)現(xiàn)象象：本本來來應(yīng)應(yīng)該該是是工工質(zhì)質(zhì)向向上上流流的的上上升升管管，，變變成成了了工工質(zhì)質(zhì)向向下下流流的的下下降降管管。。倒流流現(xiàn)現(xiàn)象象的的本本質(zhì)質(zhì)：：倒倒流流管管的的壓壓差差大大于于同同一一片片管管屏屏或或同同一一回回路路的的平平均均壓壓差差，，即即Ydl＞Yhl。從從而而迫迫使使工工質(zhì)質(zhì)向向下下流流動動。。2.倒倒流流在倒倒流流管管中中，，水水向向下下運(yùn)運(yùn)動動，，而而汽汽泡泡由由于于受受到到浮浮力力向向上上運(yùn)運(yùn)動動。。當(dāng)?shù)沟沽髁魉偎俣榷容^較慢慢且且等等于于汽汽泡泡向向上上運(yùn)運(yùn)動動的的速速度度時(shí)時(shí)，，向向下下流流的的水水帶帶不不走走汽汽泡泡，，造造成成汽汽泡泡不不上上不不下下的的狀狀態(tài)態(tài)，，引引起起汽汽塞塞，，發(fā)發(fā)生生傳傳熱熱惡惡化化，，以以至至使使管管子子出出現(xiàn)現(xiàn)局局部部過過熱熱超超溫溫。。當(dāng)管管內(nèi)內(nèi)工工質(zhì)質(zhì)倒倒流流速速度度很很快快時(shí)時(shí)，，管管子子仍仍能能得得到到良良好好冷冷卻卻，，不不出出現(xiàn)現(xiàn)局局部部超超溫溫。。當(dāng)當(dāng)汽汽水水混混合合物物引引出出管管從從汽汽包包汽汽空空間間引引入入時(shí)時(shí)，，不不會會出出現(xiàn)現(xiàn)倒倒流流。。當(dāng)水水冷冷壁壁受受熱熱不不均均比比較較嚴(yán)嚴(yán)重重時(shí)時(shí)，，受受熱熱最最差差的的管管子子有有時(shí)時(shí)可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)停停滯滯，，有有時(shí)時(shí)可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)倒倒流流，，所所以以同同一一根根管管子子出出現(xiàn)現(xiàn)停停滯滯和和倒倒流流以以及及向向上上流流動動的的機(jī)機(jī)會會并并不不是是固固定定的的，，而而是是隨隨管管外外吸吸熱熱狀狀態(tài)態(tài)和和管管內(nèi)內(nèi)工工質(zhì)質(zhì)密密度度的的變變化化而而變變化化的的。。核態(tài)態(tài)沸沸騰騰：水水冷冷壁壁管管受受熱熱時(shí)時(shí)，，在在管管子子內(nèi)內(nèi)壁壁面面上上開開始始蒸蒸發(fā)發(fā)，，形形成成許許多多小小汽汽泡泡。。如如果果此此時(shí)時(shí)管管外外的的熱熱負(fù)負(fù)荷荷不不大大，，小小汽汽泡泡可可以以及及時(shí)時(shí)地地被被管管子子中中心心水水流流帶帶走走，，并并受受到到““趨趨中中效效應(yīng)應(yīng)””的的作作用用力力，，向向管管子子中中心心轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移，，而而管管中中心心的的水水不不斷斷地地向向壁壁面面補(bǔ)補(bǔ)充充。。膜態(tài)態(tài)沸沸騰騰：如如果果管管外外的的熱熱負(fù)負(fù)荷荷很很高高，，汽汽泡泡生生成成的的速速度度大大于于汽汽泡泡脫脫離離壁壁面面的的速速度度，，汽汽泡泡就就會會在在管管子子內(nèi)內(nèi)壁壁面面上上聚聚集集起起來來，，形形成成蒸蒸汽汽膜膜，，將將管管子子中中心心的的水水與與管管壁壁隔隔開開，，使使管管子子壁壁面面得得不不到到水水膜膜的的直直接接冷冷卻卻，，導(dǎo)導(dǎo)致致管管壁壁超超溫溫。。也也稱稱為為第一一類類傳傳熱熱惡惡化化。過渡渡沸沸騰騰：由由核核態(tài)態(tài)沸沸騰騰向向膜膜態(tài)態(tài)沸沸騰騰開開始始轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變的的過過程程3.膜膜態(tài)態(tài)沸沸騰騰膜態(tài)態(tài)沸沸騰騰一般般發(fā)發(fā)生生在在亞亞臨臨界界參參數(shù)數(shù)鍋鍋爐爐水水冷冷壁壁管管內(nèi)內(nèi)。。這這是是因因?yàn)闉樗牡钠瘽摑摕釤犭S隨著著壓壓力力提提高高而而大大幅幅度度減減小小，，使使得得亞亞臨臨界界參參數(shù)數(shù)下下在在水水冷冷壁壁管管內(nèi)內(nèi)壁壁面面附附近近流流體體邊邊界界層層中中的的水水更更容容易易汽汽化化，，即即容容易易形形成成更更多多的的汽汽化化核核心心，，因因而而產(chǎn)產(chǎn)生生膜膜態(tài)態(tài)沸沸騰騰的的機(jī)機(jī)會會相相應(yīng)應(yīng)增增加加。。膜態(tài)沸沸騰的產(chǎn)生生取決決于水水冷壁壁管外外的熱熱負(fù)荷荷、管管內(nèi)工工質(zhì)的的質(zhì)量量含汽汽率、、管內(nèi)內(nèi)的質(zhì)質(zhì)量流流速、、工質(zhì)質(zhì)壓力力、管管徑等等多種種因素素。但但主要要取決決于水水冷壁壁的熱熱負(fù)荷荷與質(zhì)質(zhì)量含含汽率率。運(yùn)行和和試驗(yàn)驗(yàn)證明明，盡盡管亞亞臨界界參數(shù)數(shù)鍋爐爐水冷冷壁管管出口口汽水水混合合物的的質(zhì)量量含汽汽率一一般只只達(dá)到到0.3~0.4，，但發(fā)發(fā)生傳傳熱惡惡化的的可能能性較較大。。采采用用內(nèi)螺紋紋管水冷壁壁可抑抑制膜態(tài)沸沸騰第三節(jié)節(jié)蒸蒸發(fā)管管內(nèi)的的汽液液兩相相流型型及傳傳熱泡狀流彈狀流環(huán)狀流霧狀流一汽汽液液兩相相流的的流型型泡狀流流：在連連續(xù)的的液相相中,分散散散存存在著著小汽汽泡。。彈狀流流：泡狀狀流中中，汽汽泡濃濃度增增大時(shí)時(shí)，受受趨中中效應(yīng)應(yīng)的作作用，，小汽汽泡聚聚合成成大汽汽泡，，直徑徑逐漸漸增大大。汽汽泡直直徑接接近于于管子子內(nèi)徑徑時(shí)，，形成成彈狀狀流。。環(huán)狀流流：由于于汽彈彈的內(nèi)內(nèi)壓力力增大大，當(dāng)當(dāng)汽彈彈的內(nèi)內(nèi)壓力力大于于汽泡泡的表表面張張力時(shí)時(shí)，汽汽泡破破裂，，液相相沿管管壁流流動，，形成成一層層液膜膜；汽汽相在在管子子中心心流動動，夾夾帶著著小液液滴。。霧狀流流：管子子壁面面上的的水膜膜完全全蒸干干時(shí)，，蒸干干點(diǎn)的的質(zhì)量量含汽汽率x=0.8，，即蒸蒸汽中中仍然然夾帶帶著小小液滴滴，形形成霧霧狀流流。自然循循環(huán)鍋鍋爐的的蒸發(fā)發(fā)管中中，因因?yàn)橄尴拗苮≤0.4，，所以以一般般不會會出現(xiàn)現(xiàn)霧狀狀流。。二蒸蒸發(fā)發(fā)管內(nèi)內(nèi)的傳傳熱1蒸蒸發(fā)發(fā)管內(nèi)內(nèi)的流流型與與傳熱熱的關(guān)關(guān)系單相液液體流流動階階段：在管管子入入口處處，為為過冷冷水對對流傳傳熱，，放熱熱系數(shù)數(shù)基本本不變變。過冷沸沸騰階階段：汽泡泡狀流流動的的初級級階段段。壁壁面溫溫度大大于飽飽和溫溫度，，在壁壁面上上產(chǎn)生生小汽汽泡，，而管管子中中心流流體溫溫度尚尚未達(dá)達(dá)到飽飽和溫溫度，，汽泡泡被帶帶到水水流中中很快快凝結(jié)結(jié)而消消失，，放熱熱系數(shù)數(shù)增大大。汽泡狀狀流動動的后后期和和環(huán)狀狀流動動階段段：由于于不斷斷吸熱熱，管管內(nèi)的的水流流達(dá)到到飽和和溫度度在壁壁面上上產(chǎn)生生的蒸蒸汽不不再凝凝結(jié)，，壁面面上不不斷產(chǎn)產(chǎn)生汽汽泡，，又不不斷脫脫離壁壁面，，水流流中分分散著著許多多小汽汽泡，，此時(shí)時(shí)飽和和核態(tài)態(tài)沸騰騰開始始，并并一直直持續(xù)續(xù)到環(huán)環(huán)狀流流動階階段結(jié)結(jié)束。。管內(nèi)內(nèi)放熱熱系數(shù)數(shù)變化化不大大，管管壁溫溫度接接近流流體溫溫度。。有卷吸吸的環(huán)環(huán)狀流流動階階段：環(huán)狀狀流的的液膜膜變薄薄，管管子壁壁面上上的熱熱量很很快通通過液液膜傳傳遞到到液膜膜表面面，此此時(shí)在在管子子壁面面上不不再產(chǎn)產(chǎn)生汽汽泡，，蒸發(fā)發(fā)過程程轉(zhuǎn)移移的液液膜表表面進(jìn)進(jìn)行。。放熱熱系數(shù)數(shù)略有有提高高，管管壁溫溫度接接近流流體溫溫度。。霧狀流流動階階段：由于于管子子壁面面的水水膜被被蒸干干，只只有管管子中中心的的蒸汽汽流中中夾帶帶著小小液滴滴，壁壁面由由霧狀狀蒸汽汽流冷冷卻，，工質(zhì)質(zhì)對管管壁的的放熱熱系數(shù)數(shù)急劇劇減小小，管管壁溫溫度發(fā)發(fā)生突突變性性提高高。隨隨后，，由于于流動動速度度增加加和小小液滴滴對管管壁的的潤濕濕作用用，使工質(zhì)質(zhì)對管管壁的的放熱熱系數(shù)數(shù)又有有所增增大，，管壁壁溫度度略有有下降降。當(dāng)霧狀狀流蒸蒸汽中中水滴滴全部部被蒸蒸干以以后，形成成單相相的過過熱蒸蒸汽流流動，，放熱熱系數(shù)數(shù)進(jìn)一一步減減小，，管壁壁溫度度進(jìn)一一步上上升。。當(dāng)熱負(fù)負(fù)荷不不斷增增大到到一定定程度度時(shí)，，水冷冷壁管管內(nèi)就就會產(chǎn)產(chǎn)生膜膜態(tài)沸沸騰。。膜態(tài)態(tài)沸騰騰有可可能發(fā)發(fā)生在在環(huán)狀狀流動動階段段，當(dāng)當(dāng)熱負(fù)負(fù)荷進(jìn)進(jìn)一步步提高高時(shí)，，也可可能發(fā)發(fā)生在在泡狀狀流動動階段段，特特別是是可能能發(fā)生生在過過冷沸沸騰階階段。。第二類類傳熱熱惡化化，““蒸干干”：：在自然然循環(huán)環(huán)鍋爐爐的水水冷壁壁中在在正常常運(yùn)行行狀態(tài)態(tài)下不不出現(xiàn)現(xiàn)“蒸蒸干””導(dǎo)致致的傳傳熱惡惡化。。在非正正常運(yùn)運(yùn)行狀狀態(tài)下下一旦旦出現(xiàn)現(xiàn)第二二類傳傳熱惡惡化，，雖然然開始始時(shí)壁壁溫并并不太太高，，但含含鹽量量較高高的爐爐水水水滴潤潤濕管管壁時(shí)時(shí)，鹽鹽分沉沉積在在管壁壁上，，也會會造成成傳熱熱惡化化。2蒸蒸發(fā)發(fā)管內(nèi)內(nèi)的傳傳熱惡惡化三內(nèi)內(nèi)螺螺紋管管抑制制傳熱熱惡化化的作作用鰭片光光管：x=0.3，，壁溫溫開始始飛升升x=0.6，，壁溫溫達(dá)到到第一一個(gè)高高峰點(diǎn)點(diǎn)，此此后壁壁溫略略有下下降，，x=0.8，，出現(xiàn)現(xiàn)蒸干干,管管壁溫溫度再再次出出現(xiàn)飛飛升。。內(nèi)螺紋紋管：x=0.8，，壁溫溫才開開始飛飛升。。說明明內(nèi)螺螺紋管管具有有顯著著的抵抵抗膜膜態(tài)沸沸騰、、推遲遲傳熱熱惡化化的作作用。。內(nèi)螺紋紋管抑抑制膜膜態(tài)沸沸騰、、推遲遲傳熱熱惡化化的機(jī)機(jī)理：工質(zhì)質(zhì)受到到螺紋紋的作作用產(chǎn)產(chǎn)生旋旋轉(zhuǎn)，，增強(qiáng)強(qiáng)了管管子內(nèi)內(nèi)壁面面附近近流體體的擾擾動，，使水水冷壁壁管內(nèi)內(nèi)壁面面上產(chǎn)產(chǎn)生的的汽泡泡可以以被旋旋轉(zhuǎn)向向上運(yùn)運(yùn)動的的液體體及時(shí)時(shí)帶走走，而而水流流受到到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)力的的作用用緊貼貼內(nèi)螺螺紋槽槽壁面面流動動。從從而避避免了了汽泡泡在管管子內(nèi)內(nèi)壁面面上的的積聚聚所形形成的的“汽汽膜””，保保證了了管子子內(nèi)壁壁面上上有連連續(xù)的的水流流冷卻卻。亞臨界界參數(shù)數(shù)自然然循環(huán)環(huán)鍋爐爐采用用內(nèi)螺螺紋管管水冷冷壁是是具有有相當(dāng)當(dāng)大的的安全全裕度度內(nèi)螺紋管與光管中質(zhì)量含汽率的允許變動范圍

內(nèi)螺紋管光管汽包壓力MPa16.6/18.1/19.3/20.716.6/18.1/19.3/20.7最大允許的x0.940/0.915/0.875/0.7800.485/0.385/0.185/0.185燃燒器區(qū)域x0.155/0.165/0.185/0.2330.155/0.165/0.185/-x允許范圍0.785/0.750/0.690/0.5400.330/0.220/0.0/-第四節(jié)節(jié)汽液兩兩相流流體的的流動動參數(shù)數(shù)假定在在通道道內(nèi)汽汽和水水是均均勻混混合的的；水水和汽汽之間間無相相對速速度；；只考考慮汽汽的比比容比比水的的比容容大。。均相模模型雖雖然與與實(shí)際際的汽汽液兩兩相流流體流流動現(xiàn)現(xiàn)象有有差別別，但但它是是研究究汽液液兩相相流動動的基基礎(chǔ)。。一汽汽液液兩相相流體體流動動的均均相模模型1均均相相模型型(1)汽汽的折折算流流速(2)水水的折折算流流速2汽汽的折折算流流速和和水的的折算算流速速按容積積流量量計(jì)算算的水水的折折算速速度和和汽的的折算算速度度。汽水混混合物物的容容積流流量為為V＝＝V＇＋V〃3.汽汽水混混合物物的流流速whu4容容積積含汽汽率二汽汽液液兩相相流體體流動動的分分流模模型蒸發(fā)管管內(nèi)的的流型型主要要表現(xiàn)現(xiàn)為泡泡狀流流、環(huán)環(huán)狀流流。這這種流流型的的特征征是在在管子子壁面面處形形成環(huán)環(huán)狀水水膜，，蒸發(fā)發(fā)產(chǎn)生生的蒸蒸汽集集中在在管子子中心心處汽液兩兩相流流動的的分流流模型型是：：①管管內(nèi)的的汽水水混合合物是是分開開流動動的，，汽在在管子子中央央流動動，水水貼近近壁面面流動動；②②汽和和水之之間有有相對對速度度。由此導(dǎo)導(dǎo)出的的汽液液兩相相流動動參數(shù)數(shù)可視視為接接近真真實(shí)的的參數(shù)數(shù)。1.截面含汽率表示蒸汽流通截面占管子總截面的份額2.汽汽的的真實(shí)實(shí)速度度和水水的真真實(shí)速速度汽的真真實(shí)速速度水的真真實(shí)速速度3接接近近真實(shí)實(shí)的汽汽水混混合物物的密密度ρρzs三兩兩相相流動動參數(shù)數(shù)與均均相流流動參參數(shù)的的關(guān)系系可視為為汽和和水的的速度度比，，或稱稱為汽汽水滑滑動比比。設(shè)滑動比比S可由試試驗(yàn)確確定；；國內(nèi)內(nèi)對垂垂直上上升管管，采采用以以下的的方法法確定定SS的物理理意義義：當(dāng)w〃＞w，S＞１，，為汽汽水混混合物物向上上流動動工況況；當(dāng)w〃＜w，S＜１，，為混混合物物向下下流動動工況況；當(dāng)w〃＜w，S＝１，，為均均相流流動工工況，，即=。第五節(jié)節(jié)汽汽液兩兩相流流體的的流動動阻力力、重重位壓壓降一兩兩相相流體體的流流動阻阻力汽水混混合物物流動動時(shí)，，在泡泡狀流流、彈彈狀流流、環(huán)環(huán)狀流流階段段，汽汽泡受受到浮浮力的的作用用，向向上運(yùn)運(yùn)動的的速度度比水水流速速度快快。兩相流流體流流動阻阻力=液相相水與與管壁壁的摩摩擦阻阻力+汽相相和液液相之之間的的相對對速度度引起起的摩摩擦阻阻力。。汽液兩兩相流流的流流型不不同，，兩相相流之之間的的分布布特征征和接接觸面面積就就不相相同，，產(chǎn)生生的阻阻力當(dāng)當(dāng)然也也不相相同。。汽液液兩相相流動動的阻阻力要要比單單相水水的流流動阻阻力大大。兩相流流體流流動阻阻力采采用單單相流流體流流動阻阻力計(jì)計(jì)算公公式的的形式式，帶帶入均均勻混混合的的汽水水混合合物的的流速速和密密度，，然后后用修修正系系數(shù)考考慮汽汽液相相對速速度和和流型型對流流動阻阻力的的影響響。兩相流流動的的摩擦擦阻力力計(jì)算算公式式為——兩兩相流流體摩摩擦阻阻力修修正系系數(shù)值由試試驗(yàn)確確定(1)w＝1000kg/(m2·h)國內(nèi)采采用的的方法法是：：＝１(2)w＜1000kg/(m2·h)(3)w＞1000kg/(m2·h)可以看看出，，＝f(w,x,p)。兩兩相流流體的的摩擦擦阻力力與質(zhì)質(zhì)量流流速或或汽水水混合合物的的流速速、質(zhì)質(zhì)量含含汽率率、壓壓力(汽水水密度度取決決于壓壓力)有關(guān)關(guān)。因?yàn)閣huhu＝w0＇，有沿上升升管，，隨著著吸熱熱量的的不斷斷增加加，x的值不不斷變變化，，whu也不斷斷變化化，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)whu或x的變化化沿上上升管管作積積分或或分段段計(jì)算算，然然后再再疊加加求和和。二兩兩相相流體體的重重位壓壓降蒸發(fā)管管中沿沿管子子高度度方向向上，，汽水水混合合物的的密度度是不不斷變變化的的，兩兩相流流體的的重位位壓降降的計(jì)計(jì)算，，應(yīng)該該根據(jù)據(jù)密度度的變變化分分段計(jì)計(jì)算或或采用用積分分計(jì)算算方法法進(jìn)行行。工程上上常采采用分分段計(jì)計(jì)算簡單回回路第六節(jié)節(jié)簡簡單回回路的的水循循環(huán)計(jì)計(jì)算和和水循循環(huán)特特性曲曲線一簡簡單單回路路和回回路區(qū)區(qū)段的的劃分分水循環(huán)環(huán)計(jì)算算時(shí)，，首先先將一一根下下降管管和與與它相相連的的水冷冷壁組組成一一個(gè)獨(dú)獨(dú)立的的循環(huán)環(huán)回路路，獨(dú)獨(dú)立的的循環(huán)環(huán)回路路可以以是簡簡單回回路，，也可可以是是復(fù)雜雜回路路。簡單回回路是指一一根下下降管管和一一根水水冷壁壁管或或一組組水冷冷壁管管屏組組成的的回路路。水循環(huán)環(huán)計(jì)算算時(shí)，，需要要從水水冷壁壁下聯(lián)聯(lián)箱為為起點(diǎn)點(diǎn)，對對上升升管進(jìn)進(jìn)行區(qū)區(qū)段劃劃分。。通常常將上上升管管劃分分為：：熱水段段：進(jìn)入入的水水由于于靜壓壓升高高和省省煤器器出口口水不不飽和和而不不能立立刻開開始沸沸騰，，因而而需要要確定定沸騰騰點(diǎn)。。在沸沸騰點(diǎn)點(diǎn)之前前，上上升管管內(nèi)為為單相相水。。含汽段段：含汽汽段是是上升升管的的主要要區(qū)段段，在在含汽汽段，，管內(nèi)內(nèi)汽水水混合合物的的密度度大小小或密密度分分布變變化較較大，，一般般應(yīng)根根據(jù)吸吸熱強(qiáng)強(qiáng)度或或管子子直徑徑、管管子傾傾斜度度將含含汽段段分成成若干干段分分別計(jì)計(jì)算。。熱后段段：此區(qū)區(qū)段的的上升升管不不吸熱熱，管管內(nèi)汽汽水混混合物物的密密度不不變。。當(dāng)管管內(nèi)汽汽水混混合物物引入入鍋筒筒頂部部時(shí)，，汽水水導(dǎo)管管將超超過鍋鍋筒水水位面面高度度，此此段稱稱為超超高段段。2.上上升升管區(qū)區(qū)段的的劃分分二描描寫寫循環(huán)環(huán)特性性的方方程組組水冷壁壁吸熱熱方程程用以以求出出循環(huán)環(huán)特性性參數(shù)數(shù)的質(zhì)質(zhì)量含含汽率率、單單相流流體和和和兩兩相流流體的的分界界點(diǎn)即即沸騰騰點(diǎn)。。求解循環(huán)環(huán)特性方方程組，，可以繪繪制水循循環(huán)特性性曲線和和全特性性曲線，，便于圖圖解分析析和判斷斷水循環(huán)環(huán)的安全全性。數(shù)學(xué)方程程壓差方程程流量方程程水冷壁吸吸熱方程程r和△hqh分別為汽汽化潛熱熱、上升升管入口口水欠焓焓三熱熱水段高高度的計(jì)計(jì)算Hrq－受熱前前區(qū)段高高度(m)；Hxj－下降管管高度(m)；；H1－上升管管第一區(qū)區(qū)段高度度(m)Hyr－引入管管高度(m)，，若水冷冷壁下聯(lián)聯(lián)箱低于于下降管管計(jì)算下下標(biāo)高，，則其前前取＋號號，否則則?。柼枺籭qh－下降管管入口鍋鍋水欠焓焓(kJ/kg)；ixj－下降管管受熱導(dǎo)導(dǎo)致的工工質(zhì)焓增增(kJ/kg)；ixj－下降管管帶汽導(dǎo)導(dǎo)致的工工質(zhì)焓增增(kJ/kg)；pxj－下降管管阻力(Pa)；pyr－引入管管阻力(Pa)；G－上升管管入口的的循環(huán)流流量(kg/s)；Q－上升管管第一區(qū)區(qū)段的吸吸熱量(kＷ)；－鍋筒壓力下，，每米高高度差的的重位壓壓頭或流流動阻力力引起靜靜壓變化化使飽和水水焓變化化[kJ/(m.kg)]；；若由計(jì)算算得到：：Hrs>Hrq+H1，則表明明沸騰點(diǎn)點(diǎn)在第二二區(qū)段。。由下式式計(jì)算HrsQ2—上升管管第二區(qū)區(qū)段的吸吸熱量(kW)；H2－上升管管第二區(qū)區(qū)段高度度(m)。四水水冷壁各各區(qū)段蒸蒸發(fā)量的的計(jì)算第一區(qū)段段的蒸發(fā)發(fā)量第二區(qū)段段的蒸發(fā)發(fā)量第i區(qū)段的蒸蒸發(fā)量五鍋水水欠焓的的計(jì)算由省煤器器送入鍋鍋筒中的的給水一一般都未未達(dá)到飽飽和溫度度，因此此鍋水處于于不飽和和狀態(tài)，，這是造造成下降降管入口口水欠焓焓的主要要原因。。高壓和超超高壓鍋鍋爐鍋筒內(nèi)一般都都布置蒸蒸汽清洗洗裝置，，由省煤煤器送來來的50%的的給水量量均勻分分布在清清洗裝置置上，形形成一層層約50mm厚厚的水層層，蒸汽汽通過清清洗水層層時(shí)，可可將蒸汽汽中的鹽鹽分轉(zhuǎn)移移到清洗洗水中。。同時(shí)，，通過清清洗水層層的部分分飽和蒸蒸汽被凝凝結(jié)。由由省煤器器送來的的另外50%的的給水量量直接送送進(jìn)鍋筒筒水室中與與鍋水混混合，這這部分給給水也會會使鍋筒水室中的的部分蒸蒸汽凝結(jié)結(jié)。亞臨界壓壓力鍋爐爐鍋筒內(nèi)一般不不設(shè)置蒸蒸汽清洗洗裝置，，但鍋筒水室中同同樣有蒸蒸汽的凝凝結(jié)過程程。鍋筒內(nèi)的蒸汽汽凝結(jié)使使進(jìn)入下下降管的的水欠焓焓減小。。清洗裝置置上部的的熱平衡衡關(guān)系式式清洗裝置置下部的的熱平衡衡關(guān)系式式實(shí)際循環(huán)倍率

清洗水份額鍋筒水室凝汽率六idq的計(jì)算由于帶汽汽，下降降管中的的蒸汽凝凝結(jié)量為為七水水循環(huán)特特性曲線線和循環(huán)環(huán)回路的的工作點(diǎn)點(diǎn)根據(jù)水冷冷壁吸熱熱方程分分別求解解上升系系統(tǒng)和下下降系統(tǒng)統(tǒng)的壓差差方程和和流量方方程，上上升系統(tǒng)統(tǒng)和下降降系統(tǒng)的的總壓差差曲線交交點(diǎn)就是是水循環(huán)環(huán)回路的的工作點(diǎn)點(diǎn)。大容量自自然循環(huán)環(huán)鍋爐通通常由4~6根大直徑徑下降管管與20~24個(gè)以上的的水冷壁壁管組相相聯(lián)接，，即一根根下降管管與4~6個(gè)水冷壁壁管組相相聯(lián)接，，形成復(fù)復(fù)雜回路路。水循環(huán)計(jì)計(jì)算時(shí)，，一般將將一根下下降管與與2個(gè)或2個(gè)以上的的水冷壁壁管組相相聯(lián)接的的循環(huán)回回路稱為為復(fù)雜回回路。第七節(jié)復(fù)復(fù)雜雜回路的的水循環(huán)環(huán)計(jì)算一復(fù)復(fù)雜水循循環(huán)回路路二復(fù)雜回路路的水循循環(huán)特性性曲線曲線1‘、1〃、1表示示上升系系統(tǒng)1’-1-1〃的特性曲曲線，上上升系統(tǒng)統(tǒng)包括分分配水管管、上升升管、汽汽水引出出管以及及汽水分分離器；；曲線2‘、2〃、2表示示上升系系統(tǒng)2’-2-2〃的特性曲曲線。將分配水水管、上上升管、、汽水引引出管以以及汽水水分離器器的壓差差相加，，可分別別得到兩兩個(gè)上升升系統(tǒng)的的壓差－－流量曲曲線Ｙs1＝f(Ｇ)和和＝f(Ｇ)。。然后再將將兩個(gè)系系統(tǒng)的流流量相同同的壓差差下相加加，得到到曲線ＹＹs1+Ｙs2，此曲線與與下降管管的壓差差曲線ＹＹxj的交點(diǎn)，，形成了了這一復(fù)復(fù)雜回路路的工作作點(diǎn)。一水水循環(huán)全全特性曲曲線第八節(jié)水水循循環(huán)全特特性曲線線和循環(huán)環(huán)安全性性檢查水循環(huán)的的特性曲曲線只反反映了工工質(zhì)向上上流動的的情況。。上升管管有時(shí)還還會出現(xiàn)現(xiàn)倒流現(xiàn)現(xiàn)象。用全特性性曲線可可以更為為全面地地反映和和判別水水循環(huán)回回路的流流動情況況。全特性曲曲線包括括上升流流動、停停滯、倒倒流的特特性曲線線。Y＝f(+G)即為向向上流動動或停滯滯特性曲曲線Y＝f(-G)即為倒倒流特性性曲線。。全特性曲曲線二循循環(huán)安全全性檢查查1停停滯的判判別和不不停滯的的條件判別受熱熱最差的的管屏?xí)粫龀霈F(xiàn)停滯滯現(xiàn)象的的方法是是：在回路工工作點(diǎn)壓壓差下，，當(dāng)受熱熱最差管管屏的流流量Ｇ＝Ｄ，，出現(xiàn)停停滯；Ｇ＞Ｄ，，不出現(xiàn)現(xiàn)停滯；；Ｇ＜Ｄ，，流動進(jìn)進(jìn)入不穩(wěn)穩(wěn)定區(qū)，，可能停停滯，也也可能不不停滯。。不出現(xiàn)停停滯的條條件是：：回路工工作點(diǎn)的的壓差大大于受熱熱最差管管在停滯滯點(diǎn)的壓壓差。國內(nèi)用下下式作為為不停滯滯的判別別式phl/ptz≥1.05出現(xiàn)一個(gè)個(gè)流動的的不穩(wěn)定定區(qū)，即即可能倒倒流，也也可能不不倒流。。曲線的的頂點(diǎn)是是倒流點(diǎn)點(diǎn)的壓差差。因?yàn)闉榈沽鲿r(shí)時(shí)，受熱熱最差管管倒流點(diǎn)點(diǎn)的壓差差大于回回路工作作點(diǎn)的壓壓差。2倒倒流的判判別和不不倒流的的條件不倒流的的條件：回路工工作點(diǎn)的的壓差大大于受熱熱最差管管在倒流流點(diǎn)的壓壓差。國內(nèi)用下下式作為為不倒流流的判別別式phl/pdl≥1.05第九節(jié)蒸蒸發(fā)發(fā)管傳熱熱惡化工工況的計(jì)計(jì)算蒸發(fā)管（（通常指指水冷壁壁）產(chǎn)生生傳熱惡惡化的條條件與壓壓力p、質(zhì)量流流速w、熱負(fù)荷荷q、質(zhì)量含含汽率、、管徑等等因素有有關(guān)。一一般根據(jù)據(jù)臨界含含汽率xlj來估計(jì)水水冷壁管管內(nèi)是否否出現(xiàn)傳傳熱惡化化。所謂謂臨界含含汽率是是指：在在傳熱惡惡化開始始發(fā)生，，壁溫開開始升高高處，蒸蒸發(fā)管內(nèi)內(nèi)的質(zhì)量量含汽率率。亞臨界壓壓力以下下(p19.6MPa)、大管管徑(dn15mm)蒸蒸發(fā)管內(nèi)內(nèi)傳熱惡惡化的計(jì)計(jì)算按下下述的方方法進(jìn)行行。一沿周周向均勻勻受熱的的垂直管管的計(jì)算算對于蒸發(fā)發(fā)管的傳傳熱惡化化，可根根據(jù)壓力力p、熱負(fù)荷荷q劃分為第第一類傳傳熱惡化化區(qū)域和和第二類類傳熱惡惡化區(qū)域域。對于沿周周向均勻勻受熱的的垂直管管內(nèi)出現(xiàn)現(xiàn)傳熱惡惡化的條條件，隨隨壓力、、質(zhì)量流流速、熱熱負(fù)荷等等參數(shù)的的不同，，第二類類傳熱惡惡化可分分為四個(gè)個(gè)區(qū)域。。在各區(qū)域域中出現(xiàn)現(xiàn)傳熱惡惡化的臨臨界含汽汽率xlj按以下的的經(jīng)驗(yàn)公公式計(jì)算算區(qū)域Ⅰ區(qū)域Ⅱ區(qū)域Ⅲ區(qū)域Ⅳ

二單面面受熱水水冷壁管管的計(jì)算算對于單面面受熱的的鍋爐水水冷壁管管，沿周周向內(nèi)壁壁熱負(fù)荷荷是不相相等的。。計(jì)算臨臨界含汽汽率時(shí)按按其沿周周最高值值，即向向火面內(nèi)內(nèi)壁熱負(fù)負(fù)荷代入入臨界含含汽率式式中的qn。受熱管單單面受熱熱,由于于沿周受受熱不均均，將產(chǎn)產(chǎn)生汽水水沿周環(huán)環(huán)流，使使傳熱惡惡化推遲遲對單面受熱水冷壁，按求得的值乘上1.5按求得的值值加上=0.1。一影影響循環(huán)環(huán)安全性性的主要要因素第十節(jié)提提高高循環(huán)安安全性的的措施1.水水冷壁受受熱不均均或受熱熱強(qiáng)度過過高鍋爐運(yùn)行行中，爐爐內(nèi)火焰焰偏斜、、水冷壁壁局部結(jié)結(jié)渣和積積灰是造造成水冷冷壁吸熱熱不均的的主要原原因。受熱很弱弱的管子子容易出出現(xiàn)停滯滯或倒流流，受熱熱很強(qiáng)的的管子可可能出現(xiàn)現(xiàn)膜態(tài)沸沸騰，其其結(jié)果都都是導(dǎo)致致管子局局部發(fā)生生傳熱惡惡化，管管壁溫度度升高。。下將管入入口產(chǎn)生生旋渦漏漏斗時(shí)，，旋渦中中心將有有部分蒸蒸汽被水水流抽吸吸進(jìn)入下下降管。。進(jìn)入下降降管的實(shí)實(shí)際水流流量減少少，即循循環(huán)流量量降低；；由于下降降管內(nèi)出出現(xiàn)汽水水兩相流流動，工工質(zhì)密度度減小，，使下降降管側(cè)的的重位壓壓差降低低，且流流動阻力力也相應(yīng)應(yīng)增大，，使Yxj值。導(dǎo)致水水循環(huán)環(huán)安全全裕度度下降降，即即產(chǎn)生生停滯滯、倒倒流的的可能能性增增大。。防止下下降管管帶汽汽的辦辦法：在下下將管管入口口安裝裝隔柵柵；運(yùn)運(yùn)行時(shí)時(shí)注意意維持持正常常的鍋鍋筒水水位。。水位位過低低，下下降管管入口口不但但容易易產(chǎn)生生旋渦渦漏斗斗，而而且使使下降降管入入口處處的靜靜壓力力降低低，容容易產(chǎn)產(chǎn)生水水的自自汽化化。2.下下降降管帶帶汽或或自汽汽化3.水水冷冷壁管管內(nèi)壁壁結(jié)垢垢鍋爐運(yùn)運(yùn)行水水質(zhì)不不合格格，含含鹽量量超標(biāo)標(biāo)，當(dāng)當(dāng)水在在管內(nèi)內(nèi)受熱熱蒸發(fā)發(fā)時(shí)，，鹽分分從水水中析析出，，沉積積在管管壁上上，管管子金金屬內(nèi)內(nèi)壁面面上無無水膜膜冷卻卻，而而管外外吸收收高溫溫火焰焰的熱熱量不不能被被水流流及時(shí)時(shí)帶走走，管管壁溫溫度就就會升升高。。水冷冷壁管管內(nèi)結(jié)結(jié)垢時(shí)時(shí)，流流動阻阻力也也隨著著增大大，容容易引引起停停滯或或倒流流。4上上升升系統(tǒng)統(tǒng)的流流動阻阻力影響上上升系系統(tǒng)流流動阻阻力的的因素素很多多。如如分配配水管管、水水冷壁壁、汽汽水導(dǎo)導(dǎo)管的的管徑徑和水水冷壁壁流通通截面面的比比值、、管子子彎頭頭數(shù)量量、汽汽水分分離器器的結(jié)結(jié)構(gòu)阻阻力系系數(shù)、、循環(huán)環(huán)流速速、鍋鍋爐負(fù)負(fù)荷等等。5變變負(fù)負(fù)荷速速度過過快或或低負(fù)負(fù)荷運(yùn)運(yùn)行鍋爐低低負(fù)荷荷運(yùn)行行時(shí)，，蒸發(fā)發(fā)量減減少，，水冷冷壁管管內(nèi)工工質(zhì)密密度增增大，，使水水冷壁壁重位位壓差差增大大，循循環(huán)回回路的的運(yùn)動動壓頭頭減小小，循循環(huán)流流速就就會降降低，，因而而低負(fù)負(fù)荷運(yùn)運(yùn)行時(shí)時(shí)的水水循環(huán)環(huán)安全全性較較差。。在快速速變負(fù)負(fù)荷，，尤其其是在在快速降降負(fù)荷荷時(shí)，循循環(huán)系系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)由于于壓力力降低低，工工質(zhì)的的自汽汽化過過程加加快，，由于于鍋筒筒水室室內(nèi)水水的自自汽化化和下下降管管內(nèi)水水的自自汽化化，使使循環(huán)環(huán)流量量和運(yùn)運(yùn)動壓壓頭同同時(shí)減減小，，循環(huán)環(huán)安全全性大大幅度度降低低?？刂谱冏冐?fù)荷荷速度度是保保證水水循環(huán)環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)安全全工作作的重重要條條件之之一。。二亞亞臨臨界自自然循循環(huán)鍋鍋爐的的循環(huán)環(huán)特性性亞臨界界參數(shù)數(shù)鍋爐爐，隨隨著鍋鍋爐容容量增增大相相對于于單位位蒸發(fā)發(fā)量的的爐膛膛周界界減小小，管管內(nèi)質(zhì)質(zhì)量含含汽率率增大大，達(dá)達(dá)到x=0.3～0.4在MCR負(fù)負(fù)荷時(shí)時(shí)，循循環(huán)流流速達(dá)達(dá)到1.7～～2.2米米/秒秒30％％ＭCR時(shí)時(shí)的循循環(huán)流流速能能保持持1米/秒的的水平平試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)表表明，，循環(huán)環(huán)流速速達(dá)到到0.4米米/秒秒，水水冷壁壁管內(nèi)內(nèi)的工工質(zhì)流流動就就不會會產(chǎn)生生停滯滯和倒倒流現(xiàn)現(xiàn)象。。判斷亞亞臨界界參數(shù)數(shù)鍋爐爐循環(huán)環(huán)安全全性的的主要要參數(shù)數(shù)是質(zhì)量含含汽率率及水冷壁壁熱流流密度度、實(shí)際蒸蒸發(fā)量量、循環(huán)流流速。采用質(zhì)量含汽率率表示的循環(huán)環(huán)特性參數(shù)數(shù)函數(shù)關(guān)系系能夠直接接反映出各各參數(shù)之間間的制約關(guān)關(guān)系。1質(zhì)量量含汽率與與結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)及循環(huán)特特性參數(shù)的的關(guān)系設(shè)Ｆ、w0、Ｇ、Ｄ、x、Ｎ、d、ρˊ分別為水水冷壁的流流通截面、、循環(huán)流速速、循環(huán)流流量、水冷冷壁蒸發(fā)量量、質(zhì)量含含汽率、水水冷壁管子子根數(shù)、水水冷壁管內(nèi)內(nèi)徑、飽和和水密度，，2水冷冷壁熱負(fù)荷荷與結(jié)構(gòu)參參數(shù)及循環(huán)環(huán)特性參數(shù)數(shù)的關(guān)系設(shè)qf、S、Lp、r、Δi分別為水冷冷壁熱負(fù)荷荷、管子節(jié)節(jié)距、水冷冷壁管平均均長度、汽汽化潛熱、、上升管入入口水欠焓焓3爐膛膛周界與循循環(huán)特性參參數(shù)及結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)的關(guān)關(guān)系設(shè)U為爐膛周界界，其余符符號同上。。近似認(rèn)為為，N＝U/s控制質(zhì)量含含汽率的數(shù)數(shù)值就控制制循環(huán)流速速、熱流密密度及Ｄ/F等參數(shù)數(shù)，通過調(diào)調(diào)節(jié)各參數(shù)數(shù)的數(shù)值控控制合理的的質(zhì)量含汽汽率?？捎?jì)算出接接近實(shí)際的的循環(huán)特性性參數(shù)和水水冷壁結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)。三提高高循環(huán)安全全性的措施施為保證水冷冷壁的安全全運(yùn)行，首首要條件是是必須保證證任何一根根水冷壁管管子內(nèi)壁面面上都有連連續(xù)的水膜膜足以冷卻卻管子，以以保證其在在任何工況況下都不會會超溫。從鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)制造和鍋鍋爐運(yùn)行考考慮，都必必須針對影影響水冷壁壁安全性的的因素，采采取相應(yīng)的的技術(shù)措施施來提高蒸蒸發(fā)系統(tǒng)的的循環(huán)安全全性。主要的技術(shù)術(shù)措施保證水冷壁壁管內(nèi)有足足夠高的質(zhì)質(zhì)量流速；；盡可能減小小水冷壁的的受熱偏差差、結(jié)構(gòu)偏偏差和流量量偏差；保證水冷壁壁各管組具具有合適的的熱負(fù)荷；；保證水冷壁壁管內(nèi)具有有合適的質(zhì)質(zhì)量含汽率率；維持正常的的鍋筒水位位，并使下下降管盡可可能少帶汽汽和不產(chǎn)生生自汽化；；減小循環(huán)回回路的流動動阻力。如如增大汽水水導(dǎo)管與水水冷壁管組組的流通截截面比或減減小水冷壁壁阻力等；；鍋爐變負(fù)荷荷運(yùn)行時(shí)，，控制壓力力變動速度度；控制鍋爐爐爐水品質(zhì)，，防止水冷冷壁管內(nèi)結(jié)結(jié)垢；防止水冷壁壁管外高溫溫腐蝕和磨磨損等；第十一節(jié)水水冷壁壁的高溫腐腐蝕高溫腐蝕是是燃料中的的硫在燃燒燒過程中生生成腐蝕性性灰污層或或渣層以及及腐蝕性氣氣氛，使高高溫受熱面面金屬管子子表面受到到侵蝕的現(xiàn)現(xiàn)象。內(nèi)部原因主主要是燃料料中的硫外部原因是是由于水冷冷壁管處于于高溫?zé)煔鈿獾沫h(huán)境中中，金屬壁壁面溫度又又很高，當(dāng)當(dāng)火焰貼近近爐墻時(shí)，，金屬壁面面鄰近的區(qū)區(qū)域中形成成還原性氣氣氛，使灰灰的熔點(diǎn)溫溫度降低，，加劇金屬屬管子表面面的積灰或或結(jié)渣過程程，并使管管子表面產(chǎn)產(chǎn)生高溫腐腐蝕腐蝕嚴(yán)重的的現(xiàn)象通常常出現(xiàn)在燃燃燒器區(qū)域域或過熱器器區(qū)域。水冷壁高溫溫腐蝕大致致有三類，，第一類是是硫酸鹽型型高溫腐蝕蝕；第二類類是硫化物物型高溫腐腐蝕。第三三類是爐內(nèi)內(nèi)的SO3、H2S、HCl氣體也會會對水冷壁壁產(chǎn)生高溫溫腐蝕。一水冷壁壁的高溫腐腐蝕機(jī)理1.硫硫酸鹽型腐腐蝕硫酸鹽型腐腐蝕：灰渣層中的的堿金屬硫硫酸鹽與SO3共同作用產(chǎn)產(chǎn)生腐蝕；；堿金屬焦硫硫酸熔鹽腐腐蝕1.在水冷壁管管壁金屬表表面生成薄薄氧化層（（Fe2O3）和極細(xì)灰灰粒沾污層層。2.冷凝在管壁壁上的堿性性金屬氧化化物與周圍圍煙氣中的的SO3發(fā)生化學(xué)反反應(yīng)生成硫硫酸鹽3.水冷壁管壁壁