强制流动锅炉及其水动力特性

五、三种锅炉任务压力范围及比较
1．自然循环锅炉 对于高压(9.8～12.74MPa)和超高压(13.72～15.68MPa)
水循环是可靠的，对于亚临界参数(16.66～18.62MPa)， 美、日、英和我国都已处理了亚临界自然循环锅炉的三 个问题：①水循环问题；②汽水分别问题；③汽包制造 和运输问题。汽包压力最高可到19.11MPa。
第 11 章 强迫流动锅炉及其水动力特性
第一节 强迫循环锅炉和直流锅炉任务原理及任务过程 特点
第二节 直流锅炉蒸发受热面热动力学
第一节强迫循环锅炉和直流锅炉任务原理 及任务过程特点
一、强迫循环锅炉、直流锅炉出现的缘由 二、强迫循环锅炉的任务原理和特点 三、直流锅炉的任务原理 四、直流锅炉的任务过程特点 五、三种锅炉任务压力范围及比较
①对于每根管子来说，它的流量有2-3个能够值。
②对于蒸发管屏来说，即使q一样、几何条件完全一样，管 子里的流量也是不同的，即水力不均。流量小的管子，换 热量小，冷却差，ig大，tg大，因此tb高，有能够烧坏管 子，因此应设法防止。
(2)减小相邻管壁温度差： ① 减少热力不均匀，经过组织炉内过程来实 现；
二、水动力特性不稳定性问题
(一) 程度管圈水动力特性:
水动力特性:指在一定热负荷情况下， 管屏压差与流量的关系，我们研讨的对 象为蒸发受热面管屏，热负荷均匀(平均 热负荷)，管子阻力系数一样。
出现哪种图形，取决于A、B、C数值。如出现图曲线 2 所示图形：在一个压差下，对应有2-3个流量，即水动力 特性呈多值性。
一、强迫循环锅炉、直流锅炉出现的缘由
1 P升高，汽水密度差下降，自然循环推进力下 降，所以需求采用强迫流动；
2 由于压力提高，汽包体积大，壁厚，存在厚 钢板供应困难，和制造工艺困难。

过热段温度不断上升． （４）比容不断上升．
四．直流锅炉工作过程特点
１．本质特点： （１）没有汽包．（２）工质一次通过，强迫流 动．（３） 受热面无固定界限．
２．蒸发受热面中工质流动工程特点． （１）强制流动锅炉没有自补偿能力，即受热强的 管子，流动速度小．
（２）在热负荷一定情况，蒸发受热面两端压差 p
1 由于有再循环流量，在额定负荷情况下，由给水量确定的 w 可以小于传热要求的临界质量流速，所以使给水泵压头和功 率大大减少。
2 当锅炉负荷变化时，由于再循环泵的作用，水冷壁管中质量
流速变化不大，因此 w变化小。
3 低循环倍率锅炉由于循环倍率低，循环水量少，可以用直径 较小的汽水分离器取代汽包。
4 低循环倍率锅炉由于循环倍率大于1，水冷壁平均出口干度在 左右，因此传热恶化比一次上升直流锅炉的传热恶化大为减 轻，因而一般可以不用螺纹管。
强制流动锅炉及其水动力特性
第一节 自然循环与强制流动锅炉
一 锅炉的分类
自然循环锅炉：只靠汽水密度差推动工质流动。 强制循环锅炉：利用水泵压头和汽水密度差推动工质流
动。 直流锅炉：工质不循环，一次通过各受热面的锅炉。
自然循环工作原理示意图
汽包
下降管
h
上升管
烟气
下联箱
由Y xj Yss可得： H g p xj H h g p ss 循环推动力（运动压头 ）： S yd H ( h ) g p xj p ss 有效压头： S yx p xj H ( h ) g p ss
比热达到最大值；温度不断升高，密度将逐 低循环倍率锅炉由于循环倍率低，循环水量少，可以用直径较小的汽水分离器取代汽包。
自然循环工作原理示意图
渐减小，导热系数及粘性系数先下降后略有 1 在垂直管圈中，由于重位压差

锅炉水动力的重要性
01
02
03
提高热效率
良好的锅炉水动力特性有 助于提高热效率，减少能 源浪费。
保障安全运行
合理的水动力特性可以防 止水垢的形成，降低锅炉 发生故障的风险，保障安 全运行。
提高供暖质量
良好的锅炉水动力特性能 够保证供暖系统的稳定运 行，提高供暖质量。
锅炉水动力的发展历程
初期阶段
智能化阶段
锅炉的热交换器设计
热交换器的设计影响水的流动路径和热交换效率，合理的热交换器设计可以提高 锅炉的热效率。
燃料与燃烧方式
燃料的种类
不同种类的燃料产生的热量和燃烧特性不同，对水动力特性 的影响也不同。
燃烧方式
燃烧方式的选择影响锅炉内的温度和压力分布，从而影响水 的流动特性和热效率。
03
锅炉水动力特性的测试与评估
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锅炉水动力特性课件
目录
• 锅炉水动力特性概述 • 锅炉水动力特性的影响因素 • 锅炉水动力特性的测试与评估 • 锅炉水动力特性的优化与改进 • 锅炉水动力特性研究的前沿与展望
01
锅炉水动力特性概述
定义与特性
定义
锅炉水动力特性是指锅炉内水流在加 热过程中产生的流动行为和传热性能 。
特性
锅炉水动力特性受到多种因素的影响 ，如水温、压力、流速、流动状态等 ，这些因素相互作用，决定了水流的 流动行为和传热效率。
02
锅炉水动力特性的影响因素
温度与压力
温度对水动力特性的影响
随着温度的升高，水的粘度减小，流动阻力降低，有利于提高锅炉的热效率。 但过高的温度会导致水汽化，影响锅炉的正常运行。
压力对水动力特性的影响
在高压下，水的密度增加，流动阻力增大。同时，压力的变化还会影响水的沸 腾点，进而影响锅炉的热效率。

1、发热量：单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量。

2、高位发热量：单位量燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部凝结成水时所放出的全部热量，称为燃料的高位发热量。

3、低位发热量：单位燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部保持蒸汽状态时所放出的全部热量。

4、折算成分：指燃料对应于每4190kJ/kg收到基低位发热量的成分5、标准煤：规定收到基低位发热量Qarnet=29270kJ/kg的煤。

6、煤的挥发分：失去水分的煤样在规定条件下加热时，煤中有机质分解而析出的气体。

7、油的闪点：在一定条件下加热液体燃料，液体表面上的蒸汽与空气的混合物在接触明火时发生短暂的闪火而又随即熄灭时的最低温度。

8、煤灰熔融性：在规定条件下随加热温度的变化灰的变形、软化、流动等物理状态的变化特性。

1、燃烧：燃料中可燃质与氧在高温条件下进行剧烈的发光放热的化学反应过程。

2、完全燃烧：燃烧产物中不再含有可燃物的燃烧。

3、不完全燃烧：燃烧产物中仍然含有可燃质的燃烧。

4、理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧存在时，燃烧所需要的空气量。

5、过量空气系数：燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比。

即α=VK/V06、漏风系数：相对于1kg收到基燃料漏入的空气量ΔVK与理论空气量V0之比。

7、理论烟气量：按理论空气量供给空气，1kg燃料完全燃烧时生成的烟气量。

8、烟气焓：1kg固体或液体燃料所生成的烟气在等压下从0℃加热到θ℃所需要的热量。

9、烟气成分：烟气中某种气体的分容积占干烟气容积的百分数。

1、锅炉热平衡：在稳定工况下，输入锅炉的热量与锅炉输出热量的相平衡关系。

2、最佳过量空气系数：（q2+q3+q4）之和为最小时的过量空气系数。

3、排烟热损失q2：锅炉中排出烟气的显热所造成的热损失。

4、机械不完全燃烧损失q4：由于飞灰、炉渣和漏煤中的固体可燃物未放出其燃烧热所造成的损失。

5、化学未完全燃烧损失q3：锅炉排烟中含有残余的可燃气体未放出其燃烧热所造成的损失。