水循環(huán)及蒸汽凈化單元一自然水循環(huán)原理單元二自然水循環(huán)常見故障單元三強(qiáng)迫流動(dòng)鍋爐單元四蒸汽凈化任務(wù)1：自然水循環(huán)常見故障任務(wù)2：提高自然水循環(huán)安全性在結(jié)構(gòu)上采取的措施單元二自然水循環(huán)常見故障

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障一、自然水循環(huán)常見故障

1.循環(huán)停滯和倒流

2.汽水分層

3.下降管含汽

4.水冷壁沸騰傳熱惡化

1.循環(huán)停滯和倒流

在水循環(huán)回路中，當(dāng)并列工作的水冷壁管受熱不均勻時(shí)，受熱弱的管子由于產(chǎn)汽量少，汽水混合物的密度大，使下降管和水冷壁內(nèi)工質(zhì)的密度差減小，運(yùn)動(dòng)壓頭下降，水循環(huán)推動(dòng)力也就減小，因而管內(nèi)的工質(zhì)流速降低。當(dāng)管子受熱弱到一定程度，工質(zhì)流速接近或等于零時(shí)稱為循環(huán)停滯。危害：

1）超溫

2）結(jié)垢和腐蝕學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

循環(huán)倒流發(fā)生在具有上下聯(lián)箱的并列水冷壁管中受熱最熱的管子里，這時(shí)原來(lái)工質(zhì)上流動(dòng)的水冷壁變成了工質(zhì)自上而下流動(dòng)的受熱下降管，此時(shí)循環(huán)流速為負(fù)值。一般倒流沒(méi)有危害，只有在當(dāng)蒸汽向上的速度與倒流水速相近時(shí)，會(huì)使汽泡集聚、增大，形成汽塞。汽塞處的管壁可能造成管子過(guò)熱或疲勞損壞。

并列水冷壁管的受熱不均勻是造成水循環(huán)停滯和倒流的基本原因。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

原因：

在水平或微傾斜的蒸發(fā)管中，當(dāng)汽水混合物流速較低時(shí)，將使水在管子下部流動(dòng)，汽在管子上部流動(dòng)，形成汽水分層。危害：

1）溫差熱應(yīng)力致使超溫

2）結(jié)鹽

3）汽水分界面交變熱應(yīng)力造成疲勞損壞學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障2.汽水分層

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

當(dāng)下降管中工質(zhì)含有蒸汽時(shí)，管內(nèi)工質(zhì)的平均密度減小，運(yùn)動(dòng)壓頭下降，水循環(huán)的推動(dòng)力減??；同時(shí)因管內(nèi)工質(zhì)的容積流速增大，使下降管內(nèi)的流動(dòng)阻力增大，因此可能造成水循環(huán)停滯和倒流而影響水循環(huán)安全。下降管含汽的原因：

1）旋渦斗帶汽

2）下降管入口鍋水自沸騰（汽化）

3）汽包內(nèi)鍋水含汽等學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障3.下降管含汽

下降管入口至汽包水面的高度越小、下降管的進(jìn)口水速越大、管徑越大以及汽包內(nèi)鍋水的水平速度越低，越容易形成旋渦斗。大型鍋爐下降管內(nèi)的水流速度很高，又普遍采用大直徑集中下降管，因此容易形成旋渦斗學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(1)旋渦斗帶汽

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

當(dāng)鍋水進(jìn)入下降管時(shí)，由于水流速度突然增大，部分壓能將轉(zhuǎn)變成動(dòng)能；同時(shí)下降管進(jìn)口處有局部阻力，因此下降管進(jìn)口處壓力下降△P。另一方面，從汽包水面到下降管進(jìn)口處有一段水柱高度，它所產(chǎn)生的重位壓頭將使下降管進(jìn)口處壓力增加h

g。當(dāng)△P>h

g時(shí)，下降管進(jìn)口壓力將低于汽包壓力。若鍋水是飽和水，則鍋水在下降管入口會(huì)發(fā)生自沸騰。

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(2)下降管入口鍋水自沸騰

汽包內(nèi)鍋水中一般會(huì)或多或少的含有部分蒸汽。影響鍋水含汽多少的主要因素有汽水混合物引入汽包的方法及下降管入口的水速。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(3)汽包內(nèi)鍋水含汽

亞臨界壓力的鍋爐在高熱負(fù)荷區(qū)水冷壁可能發(fā)生沸騰傳熱惡化。這時(shí)在管內(nèi)壁上形成汽膜或接觸的是蒸汽，從而使管壁的溫度急劇升高，可能燒壞管子。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障4.水冷壁沸騰傳熱惡化

1.防止發(fā)生循環(huán)停滯和倒流的措施

2.防止汽水分層的措施

3.防止下降管含汽的措施

4.防止發(fā)生沸騰傳熱惡化的措施學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障二、提高自然水循環(huán)安全性在結(jié)構(gòu)上采取的措施

減小并列水冷壁管的受熱不均勻和流動(dòng)阻力，可以有效的防止水循環(huán)停滯和倒流。為此，電廠鍋爐在結(jié)構(gòu)和布置上采取的措施有：

(1)減小并列水冷壁管的受熱不均

(2)降低循環(huán)回路的流動(dòng)阻力

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障1.防止發(fā)生循環(huán)停滯和倒流的措施

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

1）按受熱情況劃分循環(huán)回路

按照每面墻上水冷壁的受熱情況將水冷壁劃分成３~８?jìng)€(gè)循環(huán)回路，使每個(gè)回路中管子的受熱情況和結(jié)構(gòu)尺寸盡可能相近。

2)改善爐角邊管的受熱情況

由于爐膛四角布置的管子受熱最弱，因此可采用在四角不布置管子，或?qū)t角上３~４根水冷壁管節(jié)距的寬度切成斜角，形成“八角爐膛”。

3)采用平爐頂結(jié)構(gòu)使兩側(cè)墻水冷壁受熱區(qū)段的高度相等，減少了受熱不均。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(1)減小并列水冷壁管受熱不均

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

1)采用大直徑集中下降管

2)增大下降管截面比或汽水引出管截面比學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(2)降低循環(huán)回路的流動(dòng)阻力

在結(jié)構(gòu)上盡可能的不布置水平或傾斜度小于15°的蒸發(fā)管。必須采用時(shí)，則要求汽水混合物應(yīng)保持較高的速度，使攪動(dòng)作用大于汽水的重力作用，這樣就不會(huì)發(fā)生汽水分層。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

2.防止汽水分層的措施

(1)防止旋渦斗的形成

(2)防止發(fā)生鍋水自沸騰

(3)減少汽包水室含汽

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障3.防止下降管含汽的措施

下降管盡可能從汽包的最低處（即汽包底部）引出；在下降管入口處加裝柵格或十字形板。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(1)防止旋渦斗的形成

學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

在結(jié)構(gòu)和布置上可采用大直徑集中下降管且下降管盡可能從汽包底部引出，以降低下降管進(jìn)口水速和增加其進(jìn)口的靜壓；同時(shí)采取將省煤器來(lái)的部分給水直接送到下降管進(jìn)口附近的區(qū)域，以提高鍋水的欠焓。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障(2)防止發(fā)生鍋水自沸騰

采用分離效率高的汽水分離裝置，以減小鍋水中的含汽。另外，將部分給水直接引到下降管的入口，以提高下進(jìn)口鍋水欠焓，有利于減少鍋水帶汽。但亞臨界壓力的鍋爐，由于蒸汽在水中的上浮速度較小，又采用大直徑集中下降管，下降管入口水速較大，因此下降管帶汽很難避免。學(xué)習(xí)單元二自然水循環(huán)常見故障

(3)減少汽包水室含汽