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第一节自然循环原理与基本概念
一、自然循环的工作原理
第十章自然循环蒸发系统的安全运行工质依靠上升管受热所产生的密度差形
成闭合的路线运动。需要指出的是蒸汽走的
路线不是闭和路线,在回路里,只有水在循
环流动,所以又称水循环。
表达式为:
ρ1 < ρ 2 ⎯⎯→ρ h gh > ρ′gh
自然循环工作原理示意图粘性流体的伯努利方程为
2 2
p1 + H1ρ1g + ρ1ω1 / 2 = p2 + H 2 ρ2 g + ρ2ω2 / 2 + Δp1z
汽包
对于下降系统:
烟气 2 2
p1 + Hρ′g + ρ′ω1 / 2 = p2 + ρ′ω 2 / 2 + Δpxj
ρ′ρh
2 2
下降管上升管 Yxj = p2 − p1 = Hρ′g −Δpxj −ρ′(ω 2 −ω1 )
对于上升管系统:
2 2
p2 + ρ1ω 2 / 2 = p1 + hρ h g + ρ1ω1 / 2 + Δpss
下联箱 2 2
p2 − p1 = Yss = hρ h g + Δpss + (ρ1ω1 −ρ′ω 2 ) / 2
由Y 可得:
xj = Yss 二、自然循环的基本概念
′
Hρ g −Δpxj = Hρh g + Δpss 1、循环流速:饱和水状态进入上升管入口的
循环推动力(运动压头): 水的流速
G
S = H (ρ′−ρ)g = Δp + Δp ω=
yd h xj ss 0 ρ′F
有效压头: D
2、质量含汽率 x : x =
S yx = Δpxj = H (ρ′−ρh )g −Δpss G
运动压头:即循环推动力,用于克服上升系统和 3、循环倍率 K : 上升管产生一kg蒸汽需要进
下降系统的阻力; 入多少千克水
有效压头:在数值上等于循环推动力与上升系统 G
K =
阻力之差,用来克服下降管阻力. D
1
第二节自然循环锅炉水冷壁的安全运行
4、名义循环倍率 K0 : 按汽包引出的饱和蒸
汽量计算的循环倍率
一、蒸发受热面安全工作的重要性及影响水冷
壁安全运行的因素
G
K0 = 1、重要性:蒸发受热面担负着产生蒸
D0
汽、保护墙壁、防止结渣的任务,他的外部
5、汽包水室凝汽率给水欠焓导致工作条件在所有受热面中是最恶劣的,烟气
温度高达1000-1600度,因此蒸发受热面安全
ΔD = D − D0
工作是个十分重要的问题。
受热面金属安全工作的条件:
2、影响水冷壁安全运行的因素:
管内+管外管壁温度小于金属材料允许使用的温度
‰ 管内:结垢与腐蚀、停滞与倒流、传热恶 tb = tg + q(1/α 2 +δ/ λ)
化、汽包水位过低。
‰ 管外:结渣和积灰、高温腐蚀、磨损。
管壁温度主要决定于工质侧的
对流放热系数α 2
安全问题水冷壁是将几百根
管子并联组合成几个
独立的循环回路
为何有这么多回
循环故障传热恶化路??
2
循环回路
9并列管屏的受热不均常是造成自然循环锅炉的循
环故障或传热恶化的基本原因。
9受热弱的管子有可能出现循环停滞或倒流;