第八章 蒸发设备和自然循环.ppt

锅炉：给水 过热蒸汽;第八章 蒸发设备及自然水循环;研究目的：;第一节 蒸发设备;*;*;1、下降管 ;*; 2、联箱 圆筒形容器，上、下联箱;*;*;屏过联箱;*;二、汽包;图8-3 汽包的外形结构实例 1—筒身；2—封头；3—人孔门；4—管座;内蒙古大板电厂600MW空冷机组#1锅炉汽包 ：汽包长27米，重达267吨 ;东方锅炉厂生产的60万超临界汽包 ;沙角B电厂350MW汽包;汽包吊装;（二）汽包的作用 加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽和大致分界点 一定的蓄热能力，稳定汽压 内部装置可以提高蒸汽品质 外接附件保证锅炉工作安全 ;*;（三）汽包的安全运行 限制工作压力（ 设置安全阀） 限制汽包壁温差小于50 oC，防止产生过大热应力（限制启停炉的速度）;三、 水冷壁;（一）水冷壁的作用（4个方面）; （3）保护炉墙且炉墙的厚度可以减小，重量减轻，简化了炉墙结构，为采用轻型炉墙创造了条件； （4）辐射传热 对流传热 水冷壁是以辐射传热为主的蒸发受热面，且炉内火焰温度又很高，故采用水冷壁比用对流蒸发管束节省金属，从而使锅炉受热面的造价降低。;（二）水冷壁的结构及类型 1.光管式 ;*;燃烧器处水冷壁 ;膜式水冷壁 ;*;*;锅炉左侧下水冷壁，高 15.6米 ,宽 12.69米 ,重达23吨 ;膜式水冷壁的特点：;（三）水冷壁的布置;（四）水冷壁的安全运行 烟侧：高温腐蚀、结渣（固排炉）、炉底析铁（液排炉） 水侧：沸腾传热恶化、流动不正常等;水冷壁高温腐蚀;减轻措施：;水冷壁爆管;热电厂锅炉水冷壁管喷涂抗高温氧化耐磨涂层 ;*;思考题;一、自然循环的概念 自然循环：依靠汽水密度差推动工质在回路中流动的循环 二、自然循环的基本原理 1．自然循环回路的总压差 压差法： ;稳定流动时： 2．循环回路的运动压头 压差公式移项并整理得 ;（1）运动压头：回路中工质流动的推动力 稳定流动时： （2）有效压头：运动压头扣除上升系统的总阻力后的剩余压头 ; 回路高度h：h增加，运动压头增大。 下降管工质密度 ：下降管含汽， ，运动压头 上升管内工质密度 ：上升管受热增强时，产汽量增多， ，运动压头 锅炉的工作压力：随压力的提高，饱和水和饱和汽的密度差减小，运动压头也减小。 目前自然循环锅炉的的最高汽包压力约为19MPa。;一、流型（ 分布，形态）汽水沿管路的分布形态;1、分布（流动结构）;2、形态;二、传热特点;环状流型（E区和F区）：当汽量增多汽弹相互连接时，中心为汽，周围水膜的环状流。导热能力强，强制水膜对流传热。 雾状流型（G区）：当壁面上的水膜完全被蒸干后就形成雾状流。传热恶化，管壁温度突然升高，此后随汽流中水滴的蒸发，蒸汽流速增大，壁温又逐渐下降。 单相汽流动（H区）：当气流中的小液滴全部汽化后，随着不断的吸热，蒸汽进入过热状态。由于汽温逐渐上升，管壁温度又逐渐上升。;（1）第一类沸腾传热恶化 现象： 热负荷很高，在过冷沸腾区，汽泡生成速度过快，管中心为水，贴壁层为一圈汽膜，传热恶化，壁温飞升。膜态沸腾 条件：热负荷;现象：热负荷不太高时，环状流的水膜被蒸干，传热恶化，壁温飞升 条件：含汽率 ;2．自然循环锅炉沸腾传热恶化特点 （1） 第一类沸腾传热恶化通常发生在含汽率较小或水存在欠热、以及热负荷高的区域。 第二类沸腾传热恶化发生在 x 较大、热负荷不太高的情况下???放热系数下降较第一类沸腾传热恶化时小 ;（2）对于自然循环锅炉，在水循环正常的情况下，水冷壁局部最高热负荷均低于其临界热负荷，因此一般不会发生第一类沸腾传热恶化。 （3）第二类传热恶化 超高压以下的自然循环锅炉，正常情况下的水冷壁出口工质含汽率 x 都低于临界含汽率xc，故也不会发生第二类沸腾传热恶化。 亚临界压力的自然循环锅炉，其水冷壁内工质的实际含气率相对较大，很接近其临界含汽率值，故发生第二类沸腾传热恶化的可能较大。;3．沸腾传热恶化的防止措施 （1）保证一定的质量流速 （2）降低受热面的局部热负荷 （3）采用内螺纹管 （4）加装扰流子;扰流子结构;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*