强制流动锅炉优秀课件

锅炉钢耗低，制造、输送、安装方 便；
直流锅炉在运行工况下，水、汽水
混合物、过热汽的分界点在受热面上的 位置随不同工况而变化，从而使其运行 特性和汽包锅炉不同。
二、直流锅炉类型
直流锅炉的类型主要是水冷壁的结构形 式和其系统的不同.直流锅炉的水冷壁管 由于布置自由,故其形式很多。
传统的水冷壁基本形式：水平围绕管圈型 （拉姆辛型），垂直多管屏型（本生型） 和带管圈型（苏尔寿型）。
控制循环锅炉水循环回路的运动压 头由自然循环运动压头（0.05~0.1MPa） 和循环泵提升压头（0.25 ~ 0.50MPa）两 部分组成。
水冷壁方面的特点：
1、管子直径较细，一般为4251mm，布置 自由，有的控制循环锅炉还把部分蒸发受热 面布置在烟道内，做成蛇型管蒸发器，与水 冷壁并联连接。
下面对螺旋管圈形直流锅炉的水冷壁及 其系统进行分析：
水冷壁的布置与支吊 螺旋管圈型直流锅炉的水冷壁一般都由螺旋
管圈和垂直管屏两部分组成。炉膛下部热负荷高 ，布置螺旋管圈。炉膛上部分热负荷较低，布置 垂直管屏。
螺旋管与垂直管之间的连接方式有两种类型
：一种是通过联箱连接，螺旋管出口接至联箱、 垂直管由联箱接出；另一种是分叉管连接。见下 图。
Z=h/(Ltg) 一般情况Z=1.25~1.5圈。 1900t/h锅炉为 Z=1.7圈。
汽水分离器
螺旋管圈型直流锅炉在直流负荷以 下运行或启动的过程中，水冷壁的最低 质量流速是由汽水分离器及其疏水系统 来实现的。疏水系统是机组启动系统的 组成部分，它主要考虑在启动与停运过 程中对排放工质和热量的回收。
水平围绕管圈型是由多根平行管子组成管带， 沿炉膛四周围绕上升，三面水平一面倾斜。
垂直多管屏型是在炉膛四周布置多个垂直管屏， 管屏之间由炉外管子连接。水冷壁管可串联成一 组或几组，工质顺序流过一组内的各管屏。
回带管圈型
的水冷壁是 由多行程迂 回管带形成。 管带迂回方 式分上下迂 回和水平迂 回两种。
2、水冷壁内工质质量流速较高，w =900 1500kg/(m2•s)。循环倍率较小，一般为3 4。水冷壁管压力降中流动阻力份额大，
具有强制流动特性，即质量流速随热负荷
升高而下降。
3、装置节流孔面的特点：
1、汽包内部装置允 许有较大的流动阻力， 而且由于循环倍率低， 循环水量小，汽包直 径、汽水分离器等尺 寸可适当缩小。
一般， K=3 4，最小为2。
三、循环泵
循环泵是控制循环锅炉的关键设备。 它的运行可靠性直接影响锅炉的安全工 作。
循环泵都采用无轴封结构，以适应 高温高压工作特点。泵与电动机都浸在 水中，故又称为“湿式定子”型。
• 右图是循环 泵的结构图。
• 热屏4将泵和 电动机的热 量隔离开， 电动机靠体 外冷却器12 冷却，维持 水稳在60℃ 以下。
螺旋管 支吊采用均 匀受载型支 吊结构。这 种支吊方式， 支吊点分散、 均匀，避免 了应力集中。
水冷壁的工质质量流速
水冷壁的工质质量流速是水冷壁安全工作 的重要指标。水冷壁安全工作的最低质量流 速称为界限质量流速，它与水冷壁的结构、 热负荷大小等有关。
但是在全负荷范围内都要大于界限质量流 速是不合理的。故在低负荷时要求锅炉给水流 量不低于25％~30％MCR。
螺旋管圈倾斜角θ 螺旋管圈的倾斜角θ与炉膛周界并联管数 之间有如下关系：
n=L/ssin 当L、ｓ一定时，降低管子倾斜角就 可减少并联管数目，从而使质量流速提高， 并且效果十分明显，这样不采用内螺纹管也 能保证水冷壁安全工作。
螺旋管圈围绕炉膛圈数Z Z决定于螺旋管圈水冷壁的高度ｈ与管 子的倾斜角θ，可由下式计算：
循环泵在运行时必须防止泵中水发生汽 化，简称汽蚀。
当有效汽蚀余量py（又称有效净正吸
入水头）大于必须的净正吸入水头 pr（防
止发生汽蚀必须的最低吸入压力比炉水饱和 压力高出的数值）时不发生汽蚀。
第 二节 直 流 锅 炉
一、工作原理和特点
直流锅炉有以下特点：
直流锅炉给水泵压头比汽包锅炉的高。 给水泵电耗相应也较大。但直流锅炉工质 压力可达到超临界压力。
强制流动锅炉
强制流动锅炉的类型：
1.控制循环锅炉又称多次强制循环锅 炉，也属于汽包锅炉。
2.直流锅炉无汽包，工质在水冷壁中 一次蒸发成蒸汽。
3.复合循环锅炉就是在负荷较低时部 分工质在水冷壁中进行再循环，高负荷 时转入与直流锅炉相同的运行方式。
第一节 控 制 循 环 锅 炉
一、原理：
控制循环锅炉是由自然循环锅炉发 展而成，它在循环回路的下降管上装置 循环泵，见图9－1，因而其循环动力大 大提高了。
螺旋管圈型直流锅炉采用内置式圆 筒形立式旋风分离器，它在系统中位于 水冷壁与过热器之间，锅炉运行时承受 锅炉运行压力。
四、一次上升和上升－上升型（UP）直流 锅炉
一次上升和上升型（UP）水冷壁是由传统的 本生型水冷壁发展形成的，它有以下各特点：
2、汽包内装有弧型衬 板，与汽包内壁间形 成一环形通道。
二、 循环倍率K 循环倍率的大小与循环回路的经济性和安 全性有密切关系： 循环倍率↓，循环回路的循环水量↓，循环 回路中的汽包尺寸、管道直径以及炉水循环泵 的容量等都相应↓，从而锅炉钢材的耗量↓，炉 水循环泵的运行电耗↓，热损失↓。
限制循环倍率减小的因素：水冷壁中汽水 两相流动不稳定；沸腾传热恶化。
三、螺旋管圈形直流锅炉 水冷壁管组成管带，沿炉膛周界倾 斜螺旋上升。 它无水平围绕管圈型中的水平段，
管带中的并连管数也增多了。螺旋管圈 形水冷壁适用于滑压运行，能适用超临 界和亚临界压力，平行管热偏差小，燃 料适应性广泛，还可采用整体焊接模式 水冷壁。
它的缺点是水冷壁支吊结构较复杂 ，制造，安装工艺要求高。
直流锅炉水冷壁允许有较大的压力 降，因此
可选用较小直径的水冷壁管，水冷 壁在炉膛内的布置有较多的自由度；
可提高水冷壁内的工质流速，这对 水冷壁的安全工作创造了条件.
直流锅炉不用汽包，带来了以下特点: 锅炉给水品质要求高。 锅炉蓄热量小，运行参数稳定性较
差,但无汽包热应力限制,可提高启动和 停运速度；