1、水管锅炉的水循环两种方式利用泵使汽水混合物经受热面的强制循环0102利用水与汽水混合物的密度差使汽水混合物经蒸发受热面流动,叫自然循环1.自然循环的基本原理)(g H ps w 从 上 升 管 出 口 中 心 到 水 包 中 心 的 高 度 下 降 管 内 水 的 密 度 上 升 管 内 汽、水 混 合 物 的 平 均 密 度 重 力 加 速 度 下降管(水)与上升管(汽、水混合物)密度差引起的压力之差p(循环动力):2.保证自然水循环良好的措施 为防止蒸发受热面过热烧坏,主要是保证水循环良好,即保证所有的上升管有足够的循环流速w0和进水流量G。这要求上升管有足够的循环倍率K。D G K/出口
2、处蒸汽流量入口处进水流量 K越大,出口蒸汽干度x越小(x=D/G=1/K),为防止上升管末端出现雾状流动或膜状流动,K至少应大于4(x0.25)。自然循环的:进水流量和循环流速W0随循环动力(与热负荷的大小有关)的增大而增大。循环停滞:一般认为K=GD=1即属循环停滞。停滞的原因:热负荷小的上升管循环流速也小,换热特别弱的(例如管外积灰或管内结垢严重)的管子可能引起循环停滞,甚至循环倒流,而烧坏管子。保证自然水循环良好的措施(设计和管理上的注意事项)1)设计上尽量减少或避免下降管带汽:下降管带汽流阻循环动力 采用不受热的下降管;将水冷壁接入单独的联箱,配单独的下降管;下降管处水位高度大于150
3、200mm(大于4倍管子内径);入口水速应小于3 ms,避免进口阻力太大;与上升管出口间距大于250mm,或之间设隔板,防止串汽;给水管布置在下降管进口附近,进水有较大的过冷度。2)管理上避免上升管受热不均现象加重:保持燃油雾化良好,防止残油进入蒸发管束区后继续燃烧造成局部过热;防止部分受热面上结存灰渣,及时除灰;设多个燃烧器的炉膛,按规定顺序进行增减使用。3)管理上避免上升管流动阻力过大:避免严重结垢4)管理上尽量避免用汽量突然增大或减小:前者会使下降管中炉水闪发成汽,后者会使上升管中蒸汽凝结,使循环动力突然降低。5)管理上高负荷运行中不宜在下锅筒进行下排污,这会破坏水循环。二、影响蒸汽带水
4、的因素和汽水分离设备1影响蒸汽带水的因素 1)分离高度(蒸发平面到集汽设备之间的距离)2)锅炉负荷(用汽量)3)炉水含盐量 饱和蒸汽带水过多的危害:蒸汽携水所带有的盐分可能加快汽、水管路和设备的腐蚀;用饱和蒸汽用于驱动蒸汽辅机,带水过多也会引起这些机械的水击;对于装有过热器的锅炉,蒸汽带水进入过热器,溶解在水中的灰分就沉积在过热器的内壁,使得过热器管子烧坏。(1)分离高度汽包的沸水中存在大量汽泡使水膨胀,汽包中的实际水位比水位计指示水位高。分离高度越大,重力分离作用越强,但超过0.50.6m时,影响很小。锅炉负荷增加,蒸汽带水量增加。锅炉超过临界负荷时蒸汽带水量剧增。(2)锅炉负荷(用汽量)分
5、离高度蒸发平面(3)炉水含盐量临界含盐量随锅炉工作压力升高而降低,因为压力升高时泡沫的体积变小,泡膜变厚,强度提高,泡沫寿命延长,容易产生汽水共腾。炉水含盐量达到一定值(临界含盐量)时,炉水表面形成很厚的泡沫层,形成汽水共腾。汽水共腾危害:使蒸汽空间分离高度急剧减小,而且汽泡破裂时产生大量飞溅水滴,使蒸汽品质急剧恶化。2汽水分离设备1)水下孔板要求:孔板一般放置在最低水位下100150 mm左右;通过孔板的蒸汽流速 34 m/s;为避免蒸汽带入下降管中,孔板距下降管进口的距离应大于 300500 mm作用:均衡蒸发平面负荷;降低了汽水混合物的动能。(2)集汽管集汽管波形百叶窗式挡汽板蒸汽出汽口进汽缺口2)集汽板或集汽管 见图3.防止蒸汽品质恶化的措施:1)防止水位过高,尤其不宜在高负荷下高水位运 2)严格控制水质,特别是炉水含盐量 3)锅炉供汽量不宜增加过快 集汽板结构简单,加工方便,流动阻力系数较小,汽管距蒸发平面高,板上开孔的数目较多使板上的蒸汽流速远远小于集汽管中的流速,这些都有利于减少蒸汽携带细小水滴的数量。但其惯性分离的效果不如集汽管。