供热锅炉水循环
简述自然循环锅炉汽水循环系统工作流程
简述自然循环锅炉汽水循环系统工作流程自然循环锅炉汽水循环系统是一种常见的热力设备，用于产生蒸汽或热水。
它通过自然对流的原理，实现了热能的传递和循环。
下面将详细介绍自然循环锅炉汽水循环系统的工作流程。
1. 锅炉加热自然循环锅炉汽水循环系统的工作首先是锅炉的加热过程。
锅炉内部燃烧燃料，产生高温烟气，通过烟管或者火管将烟气传导给锅炉壳体。
锅炉壳体内部布置有大量的加热表面，将烟气的热量传递给工作介质，使其升温。
2. 蒸汽生成当锅炉内部的工作介质（水）加热到一定温度后，会产生蒸汽。
蒸汽是一种高温高压的气体，具有较大的能量。
蒸汽的生成是自然循环锅炉汽水循环系统的核心过程。
3. 蒸汽上升蒸汽产生后，由于其密度较小，会向上升腾。
在锅炉内部设置有一根或多根上升管，蒸汽通过上升管向上升至锅炉的顶部。
4. 水循环在蒸汽上升的同时，锅炉内的水也会发生循环。
冷却的水下沉到锅炉底部，经过加热后升温，然后上升到锅炉的顶部。
这种水的上升和下沉形成了一个自然循环的系统，也称为汽水循环。
5. 蒸汽分离在锅炉的顶部，设置有蒸汽分离器。
蒸汽分离器的作用是将蒸汽与水进行分离，使蒸汽进一步提纯。
分离后的蒸汽通过蒸汽出口排出，供应给需要蒸汽的设备使用。
6. 水回流分离后的水会回流到锅炉底部，继续参与汽水循环。
这种水的回流保证了锅炉内部水的循环，形成了一个闭合的循环系统。
自然循环锅炉汽水循环系统的工作流程如上所述。
通过自然对流的方式，锅炉内部的热能得以传递和循环，实现了高温高压蒸汽的产生。
这种系统具有结构简单、操作方便、能耗低等优点，被广泛应用于工业和民用领域。
需要注意的是，自然循环锅炉汽水循环系统的工作流程受到一些因素的影响，如锅炉的设计参数、工作介质的性质、系统的运行条件等。
合理的设计和操作是保证自然循环锅炉汽水循环系统正常工作的关键。
同时，定期的维护和保养也是确保系统安全运行的必要措施。
自然循环锅炉汽水循环系统是一种高效可靠的热力设备。
第六章锅炉水循环及汽水分离
G w0 = 3600 ρ ' f ss
循环流速的大小直接反映管内水流将管外热量与管内蒸汽带 走的能力；循环流速越大，工质放热系数越大，带走的热量 越多，管壁冷却条件越好，金属超温的可能性越小。 对于供热锅炉，工作压力较低，汽水密度差较大，有利于实 现自然循环，水冷壁循环流速一般0.4~2m/s;对流管束 0.2~1.5m/s
依据实际得出的循 环流速与推荐值对 照，对水循环工作 的可靠性进行校核
三、自然循环的水循环故障
1、循环的停滞与倒流
循环回路由并联于锅筒与集箱之间的许多根上升管和数根下 降管组成；由于炉膛结构、管子受热长度以及积灰等情况的 不同，产生受热不均匀性；如果个别上升管受热严重不良， 则产生的有效压头将不足以克服公共下降管的阻力，从而使 循环流速趋近于零，这种现象就是“循环停滞 循环停滞”。 循环停滞
上式左侧是由于密度差引起的压头差，称为运动压头 运动压头；右 运动压头 侧是流动总阻力 流动总阻力；当水循环稳定的时候两者恰好平衡。 流动总阻力 由于运动压头取决于上升管含汽段高度和密度差，因此增 大循环回路高度、加强上升管受热都可以提高运动压头； 对于高压锅炉，由于密度差很小，因此组织自然循环比较 困难，应多提高回路高度或者干脆使用强制循环。
第一节 锅炉水循环
锅炉水循环：水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环 流动。 自然循环：利用水和汽水混合物的密度差，使水与汽水混合物 产生循环流动，称为自然循环。蒸汽锅炉一般采用自然循环。 强制循环：与自然循环相比，如果是借助泵的压头使汽水混合 物在炉内循环流动，则称为强制循环。
一、自然循环
3.下降管带汽 3.下降管带汽
正常情况下，下降管入口水流纯粹靠静压进入，不会汽 化；但是如果入口处阻力过高，将产生压降，则锅筒内 的饱和水在进入下降管的时候因压力降低而汽化产生汽 泡，造成下降管带汽，从而使平均体积流量增大、流速 加快、阻力增加，对水循环不利。 另一个原因是下降管管口距离锅筒水面太近，由于上方 水面形成的漩涡而将蒸汽吸入下降管；因此下降管要尽 量连接在锅筒底部或保证入口上方有一定水位。 下降管受热强烈、下降管出口与上升管入口距离太近并 且没有良好的隔离装置也可能造成下降管带汽。
锅炉汽水循环流程
锅炉汽水循环流程一、锅炉汽水循环系统的组成锅炉汽水循环系统主要由锅炉本体、过热器、再热器、蒸汽分离器、空气预热器、冷凝器、给水泵、循环泵、膨胀缸、除氧器等组成。
其中，锅炉本体是蒸汽发生器，负责水的加热和产生蒸汽，过热器和再热器是通过对蒸汽进行加热，提高其温度和压力，以提高发电效率，蒸汽分离器用于分离水和蒸汽，减少水分的混入蒸汽中，空气预热器用于预热锅炉进气，减少热量损失，冷凝器用于将锅炉排出的烟气进行冷却，形成凝结水，给水泵用于将给水送入锅炉本体中，循环泵用于将水送入锅炉本体的加热区域，膨胀缸用于消除水在温度和压力变化下的膨胀和收缩，使锅炉在运行时保持系统的稳定性，除氧器用于除去锅炉水中的氧气，减少锅炉腐蚀。
二、锅炉汽水循环流程的基本运行原理锅炉汽水循环流程的基本运行原理是通过锅炉内部传热和流体流动来完成的。
具体来说，锅炉循环系统的基本流程是：1.给水系统：给水泵将冷却凝结水从除氧器送入给水加热器，对给水进行加热，然后送入锅炉本体；2.锅炉本体：锅炉内的加热器将给水加热成饱和蒸汽，然后送入过热器，再热器进一步对蒸汽进行加热，提高温度和压力；3.蒸汽系统：蒸汽进入蒸汽分离器，将水分离出去，成为干燥饱和蒸汽，然后通过主蒸汽管道输送至汽轮机，通过汽轮机驱动发电机产生电能；4.冷凝系统：汽轮机排出的低温蒸汽经过冷凝器冷却成为凝结水，然后通过再加热器送回给水再次循环；5.循环系统：循环泵将凝结水从冷凝器送回加热器，进行循环，直至形成闭合循环系统。
锅炉汽水循环流程的基本运行原理就是通过热量传递和流体的流动来实现的，可以实现能量的转化和传递，从而实现锅炉的正常运行，保障生产的需要。
三、锅炉汽水循环流程的工艺参数控制为了使锅炉汽水循环流程能够正常运行，保证锅炉工作效率和生产安全，需要对锅炉汽水循环系统中的关键参数进行严格控制。
主要控制的参数包括：给水流量、给水温度、给水压力、蒸汽温度、蒸汽压力、循环泵流量、蒸汽负荷等。
热水锅炉水循环流程
热水锅炉水循环流程
锅炉水循环指水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面中的循环流动，分为自然循环和强制循环两种。
自然循环指依靠水和汽水混合物的密度差维持的循环；强制循环指依靠回路中水泵的压头维持的循环。
正常的水循环可以保证锅炉蒸发受热面及时可靠的冷却，是锅炉安全运行的基本条件之一。
热水锅炉的水循环流程通常包括以下几个步骤：
1.锅炉给水和系统回水首先进入锅筒，然后通过锅筒的冷水区。
冷水区中的水
被炉膛加热后，通过第一出水口进入自然循环换热器的受热面。
2.冷水区中的水流通过第二出水口进入强制循环换热器的受热面，被加热后流
入锅筒的热水区。
3.在热水区，水流通过出水口进入省煤器，吸收烟气余热。
4.省煤器中的水再通过出水口进入锅筒，形成循环。
5.锅筒内的水流通过集水仓向左侧设置的引射水管冲向左侧第二束对流管
束，然后上升到锅筒，经出水管送到分水器。
6.这个过程确保了锅炉内的水持续被加热，并通过循环流动维持适宜的温度。
供热锅炉水循环
影响循环倍率的因素： •上升管热负荷 • P↗，汽化潜热r↘ ，k↘ • D↗ ，上升管受热长度H或上升管热负荷↗ ，k↘ 供热锅炉 K=50～200 某些油炉采用的双面爆光水冷壁回路：热负荷 ↗ k↘ 增大循环倍率的结构措施： 加大该回路的下降管总截面积、上升管受热长度与直径之比不宜太长 回路循环倍率与全炉循环倍率： •各回路由于结构不同，吸热量不同，K不尽相同 •全炉循环倍率是各回路倍率按吸热量比例的加权平均 •水循环安全要求每个回路的K值都不太小
（4）水循环稳定流动状态下的循环方程式 简化假设：1、回路中没有汽水分离器 2、Hs 区段加热水的密度等于下降管中水的密度 ≈锅内饱和水密度ρ’ 由集箱A－A截面两侧的力平衡：
p g H s H q ' g p xj p g H s ' g H q q g p ss
（2）上升管直接接入锅筒水空间或通过上集箱接入锅筒时：
• 停滞管中仍产生蒸汽
• 由停滞管上、下口向管内补水 K 1 水或上、或下缓流 • 不会形成稳定的自由水面 • 倾斜管段转弯及接头焊缝处会积聚汽 泡，沉积水垢
循环倒流的特点和危害：
• 在上升管直接接入锅筒水空间或通过上集箱接入锅筒时可能发生
H q g ' q p xj p ss
水循环运动压头
循环回路运动总阻力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
运动压头的影响因素： 1、H： H ↗ Hq ↗ 2、上升管受热：上升管受热强 含汽率高 ρq↘ 3、 p： p↗
' H↗ 或采用强制循环
q
（5）循环回路的有效压头
S yx H q g ' q pss pxj
• 一端不便布置下降管时，此端应有上升管引出
锅炉汽水循环工作流程
锅炉汽水循环工作流程如下：
1.给水由给水泵升压后，先送到省煤器预热。
在省煤器中，水自
下而上流动，被从上而下流动的烟气加热。
2.受热后进入汽包，然后汽包里的水沿着下降管下降至水冷壁的
下联箱，再进入水冷壁管中。
3.饱和水在水冷壁中吸收辐射热量，部分变为水蒸气，汽水混合
物上升进入汽包。
4.汽包内装有汽水分离器，在汽包内部将汽水混合物中的汽水分
离，水留在下部的水空间中连通不断送入汽包的给水一起又下
降，然后在水冷壁内吸热而上升，周而复始，形成水循环。
5.从汽包分离出来的蒸汽，从汽包顶部引出，经过一系列过热器，
加热到额定温度后送至汽轮机中做功。
锅炉房供暖系统原理
锅炉房供暖系统原理
一、锅炉加热
锅炉房供暖系统的核心是锅炉，它通过燃烧燃料（如煤、天然气或油）产生热能。
锅炉中的水被加热至高温，为供暖系统提供热源。
二、热能传递
加热后的水通过管道输送到热能转换器，如散热器或地暖等，将热能传递给周围的空气或地面，从而使室内温度升高。
三、循环系统
热水在散热器中与室内空气进行热交换后，温度降低，然后返回锅炉进行再次加热。
这个循环过程确保了室内的持续供暖。
四、分区控制
根据建筑物的布局和需求，供暖系统可以进行分区控制。
每个区域可以有独立的温控装置，根据实际需要调整温度，提高供暖的灵活性和效率。
五、补水系统
为了维持系统的正常运行，需要定期向系统中添加水。
补水系统可以自动或手动操作，确保系统的水量充足。
六、安全保障
供暖系统通常配备有安全装置，如防爆阀、压力表、温度计等，用于监测系统的运行状态和预防潜在的安全隐患。
当系统出现异常时，安全装置会触发警报，提醒工作人员及时处理。
七、能耗监测
现代供暖系统通常配备有能耗监测系统，可以实时监测系统的能耗情况，帮助管理人员了解系统的运行效率和调整供暖策略，实现节能减排。
八、维护保养
为了确保供暖系统的长期稳定运行，需要进行定期的维护保养。
这包括清洁设备、检查管道、更换磨损部件等，确保系统在最佳状态下运行。
自然循环锅炉工作原理
自然循环锅炉工作原理
自然循环锅炉是一种常见的供暖设备，其工作原理基于自然对流现象。
它利用水的密度变化，通过循环的方式将热量传递到需要加热的区域。
当锅炉被点火时，燃料在锅炉燃烧室内燃烧，产生高温烟气。
这些烟气通过热交换器，将热量传递给水。
由于高温烟气的传热效率较高，水很快被加热到沸点，并转化为水蒸气。
水蒸气在锅炉内部上升，形成一个热对流循环。
热对流是由于热水的密度较低，容易上升；而冷水的密度较高，容易下降。
因此，热水上升，冷水下降，形成一个自然的循环流动。
在循环的过程中，热水进入供暖系统，通过管道流向需要加热的房间或区域。
在供暖系统中，热水释放热量，将室内空气加热。
同时，冷水被引入锅炉，参与循环。
此外，自然循环锅炉还配备了一个膨胀水箱。
在循环过程中，水因蒸发而产生的蒸汽会通过管道进入膨胀水箱，此时水会凉却并凝结成水，然后返回锅炉参与循环。
这个膨胀水箱可以保持系统的水平，确保锅炉的正常运行。
需要注意的是，自然循环锅炉的加热效果会受到水的温差和流速的影响。
当水的温度高、流速快时，加热效果会更好。
因此，在设计和使用自然循环锅炉时，需要合理配置供水和回水管道，以实现最佳的循环效果。
总而言之，自然循环锅炉通过利用自然对流现象，将热量传递到需要加热的区域。
它是一种简单而有效的供暖设备，适用于一些小型的建筑物和住宅。
供热锅炉补水标准
供热锅炉补水标准
一、水质要求
1.补给水应采用软化水或除盐水，以防止锅炉结垢和腐蚀。
2.水中不应含有悬浮物、胶体物、有机物、氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等杂质，以保证锅炉安全运行。
3.水质应满足《工业锅炉水质》GB1576的规定。
二、补水水量
1.锅炉补水量应与蒸发量保持相对平衡，一般控制在蒸发量的10%-15%之间。
2.补水量应考虑到排污、损失等因素，确保锅炉正常运行。
三、补水时间
1.补水应定时、定量，根据运行情况调整补水时间，确保水位稳定。
2.补水时应注意水压波动，避免水压过高或过低。
四、水压与温度
1.水压应保持在规定范围内，防止过高或过低影响正常运行。
2.水温应适宜，以防止水冷壁管内壁结垢或腐蚀。
一般应控制在50℃-100℃之间。
五、余氯含量
1.余氯含量应符合《工业锅炉水质》GB1576的规定。
2.余氯含量过高会影响锅炉的腐蚀和结垢，过低则无法有效杀灭水中的微生物和细菌。
六、水处理设备
1.应配备合适的水处理设备，如软水器、除氧器等，以保证水质符合要求。
2.水处理设备应定期检查和维护，确保正常运行。
七、锅炉水循环系统
1.锅炉水循环系统应保持畅通，防止水循环不良导致受热不均或结垢。
2.水循环系统应定期清洗和检修，以确保正常运行。
八、维护与保养
1.应定期对锅炉进行检查和维护，确保其正常运行。
2.对锅炉的维护和保养应做好记录，并存档备查。
锅炉水循环和汽水分离
在Q点开始汽化达到饱和温度；Q点以后，压力继 续降低汽化强烈，工质含汽量越来越高，Q点以后 的区段称为汽水混合物段Hq。因此总高度就是加热 段与汽水混合段之和H=Hs+Hq
优劣都直接关系着锅炉工作的可靠性。
• 给水在锅炉内部按照一定的循环路线流动不已。在 流动过程中，水通过蒸发受热面被加热、汽化、产 生蒸汽；而受热面则依靠水循环将高温烟气传递的 热量带走，并使壁面温度保持在金属能够承受的工 作温度范围内，以保证长期稳定的工作。
• 如果水循环组织不良，管内侧的冷却水膜被破坏并 直接与高温蒸气接触，将使换热系数显著降低，壁 面温度大幅度提高，将造成受热面局部过热甚至烧 蚀、严重的时候发生爆管事故。
工质密度差不仅与压力有关，而且与水冷壁管吸热 强度有关。在正常循环情况下，吸热越多，密度差越大， 工质循环流动速度越高；而压力越高，汽、水的密度差 降低，工质循环流动速度越低。
自然水循环的影响因素
• 1. 锅炉的工作压力
– 工作压力越低，汽水密度差越大，使运动压头增加，克服循环 阻力的能力越大
• 2. 上升管的热负荷
自然水循环：依靠不受热的下降管和受热的上升管间 工质的密度差作为水循环的动力
自然水循环的回路： 由锅筒、下降管、下集箱、上 升管、上集箱、引出管组成的密闭回路
2）强制水循环——依靠水泵扬程使工质在受热面 内流动的蒸发系统
• 锅炉中的自然水循环
给水从锅筒进入不受热的下降 管，经过集箱分配到炉内受 热上升管束；在上升管内水 受热并部分汽化，汽水混合 物由于密度较小向上流动回 到锅筒；形成自然循环。
锅炉基本知识及水循环
锅炉基本知识及水循环常见锅炉锅炉按其供热介质（热载体）来分，有蒸汽锅炉、热水锅炉及有机热载体（热载体为有机物）锅炉。
02主要参数1、额定热功率：热水锅炉在额定回水温度、回水压力和额定循环水量下长期连续运行时，每小时出水的有效带热量。
用符号“Q”表示，单位是兆瓦（MW），即百万瓦特。
（我站2.8MW）2、额定出水压力：热水锅炉在额定循环水量条件下，为了克服锅炉以及热力系统的流阻力，由循环泵在锅炉出口所维持的压力。
（我站1.0MPa）3、额定出口水温：指热水锅炉在额定回水温度、额定回水压力和额定循环水量的条件下，长期连续运行时应保证的出口热水温度。
（我站为95℃，属低温热水锅炉）03锅炉型号表示方法WNS2.8-1.0/95/70-YQ 卧式内燃室内燃炉额定热功率2.8MW、允许工作压力1.0MPa、出水温度95℃、进水温度70℃。
燃料为油或气。
04燃油锅炉的工作过程燃料（油）的燃烧过程、火焰和烟气向水的传热过程以及水被加热、汽化过程。
05锅炉水循环锅炉运行时，水和汽水混合物在闭合的回路中持续而有规律地循环流动，受热面从火焰和高温烟气中吸收的热量，不断地被流动的水或汽水混合物带走，保证受热面金属得到冷却。
（锅炉中的水或汽水混合物在循环回路中的流动）06锅炉水处理锅炉用水的控制指标：1、悬浮物：指经过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物的含量。
（悬浮物如直接进入锅内，会使炉水中有机物增加，造成汽水共腾。
）2、总硬度：通常指钙、镁离子的总含量，是防止锅炉结垢的一项重要指标。
对锅炉来说，水中硬度越小越好，控制给水硬度就能控制锅炉结垢速度。
3、总碱度：指每升水中所含有的碳酸根、重碳酸根、氢氧根等酸根物质的总含量。
4、PH值：即氢离子浓度的负对数，是表示溶解酸碱性的一项指标。
PH值过低或过高都不利于锅炉的防垢和防腐。
可用PH试纸来测定，PH值＜7，水呈酸性；PH值=7，水呈中性；PH值＞7，水呈碱性。
炉水的PH值应控制在10~12为宜。
《锅炉及锅炉房设备》锅炉水循环及汽水分离
第一节 通风的作用和方式
• 通风过程
q 锅炉的“呼吸” 器官，也是调整 锅炉出力的手段
• 通风方式
q 自然通风 q 机械通风
• 负压通风 • 平衡通风 • 正压通风
锅炉的水循环及汽水分离
第一节 锅炉的水循环
• 锅炉水循环
q 水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环流 动
• 自然循环
q 水和汽水混合物利用其密度差所产生循环流动
• 强制循环
q 借助水泵的压头使工质流动的循环
• 蒸汽锅炉基本采用自然循环
一、自然循环的基本概念
• 循环回路的总高度H 自然循环回路示意图
H=Hs+Hq
加热水区段
ห้องสมุดไป่ตู้
含汽区 段
Pg Hs Hq ' g Pxj Pg Hs ' g Hq q g Pss Pa
水循环的
运动压头
Hq g ' q Pxj Pss
循环回路的 Pa 流动总阻力
当回路中水循环处于稳定流动时， 水循环的运动压头等于整个循环回路的流动阻力
自然循环
Hq g ' q Pxj Pss
Pa
• 提高运动压头措施
q 增大循环回路的高度（高压锅炉） q 加强上升管的受热
Pyx Hq g ' q Pss
Pa
• 水循环回路的有效压头
运动压头和上升管阻力之差
• 自然循环回路的有效压头愈大，也即循环的水 量愈大，水循环愈强烈良好
二、水循环的可靠性指标
• 可靠性要求
q 所有受热的上升管得到足够的冷却——上升 管内有连续的水膜冲刷管壁，保持一定的流 速，以防止管壁结盐和超温
• 指标
常压热水锅炉原理
常压热水锅炉原理
常压热水锅炉是一种常见的供热设备，其工作原理如下：
1. 水循环系统：常压热水锅炉内部有一个封闭的水循环系统，由水泵、水管和散热器组成。
水泵将冷水从水源抽入锅炉，经过加热后再通过水管输送到散热器供热，然后冷却的水返回锅炉，循环往复。
2. 燃烧系统：常压热水锅炉一般采用燃气或燃油作为燃料，通过燃烧产生热能。
燃料在燃烧器内与空气充分混合，并点燃燃烧，产生大量的热能。
3. 热能传递：燃烧产生的高温烟气通过烟道与内部的水管接触，从而将热能传递给水。
在锅炉内部，水管被烟气包围，通过热对流和传导，水的温度逐渐升高。
4. 安全保护系统：常压热水锅炉还配备了一系列安全保护装置，以确保设备的正常运行和安全性。
例如，自动控制系统能自动监测和调节锅炉的水位、压力和温度，超过设定范围时会及时发出警报和切断燃料供应。
通过以上的工作原理，常压热水锅炉能提供稳定的热水供应，在居民住宅、学校、医院等场所得到广泛应用。
同时，其设计简单、价格适中，维护保养相对容易，因此受到了市场的欢迎。
热水锅炉水循环
前言目前在北京市郊区的一些生活小区的集中供热锅炉房仍然运行着许多自然循环的热水锅炉，结构形式有单锅筒纵置式、双锅筒纵置式、和双锅筒横置式几种，燃烧设备多为链条炉排，设计煤种大多为各类烟煤。
出力一般在0.7-7.0MW 之间，但经运行过几个采暖期后锅炉受热面管发生不同程度的变形、胀粗、甚至穿透性裂纹，严重者可导致爆管等水循环事故，影响了锅炉的安全运行和正常供暖。
为此,笔者通过典型检验事例从锅炉的结构特点、运行条件等方面入手，着重分析热水锅炉水循环事故的原因，提出改进措施。
一、事故发生在××年2月5日北京某集团总公司下属单位一小区供暖锅炉房的一台SZL2.8-1.0/95/70-AIII热水锅炉在运行中突然发生爆管。
锅炉被迫停止运行，给小区供热造成很大影响。
二、现场勘查情况笔者对事故锅炉进行外观检查，发现爆管发生在炉膛水冷壁，其情况是：（一）炉膛水冷壁顶棚管发生不同程度下塌变形，严重处的变形量达100-130mm,管子局部胀粗，其中有一根破裂，炉膛右侧位于炉膛燃烧主燃区有3根水冷壁管的直段外凸变形，变形量40mm，变形管段局部胀粗，有许多处穿透性裂纹。
（二）在进一步对锅炉水冷壁割管检查发现：1.水冷壁顶棚管结垢严重，管内壁结垢3-4mm。
2.右侧水冷壁管直段结垢2-3mm。
管外壁金属呈暗红色。
3.经过内部检验，其余受热面管内壁结垢不超过0.5mm。
三、事故分析（一）锅炉概况：锅炉型号：SZL2.8-1.0/95/70-AIII 锅炉出厂编号：22-3100出厂日期：1995.8 锅炉主体材质：锅筒：20g 管子：20投用日期：1996.12 工作压力：0.3MPa水处理形式：钠离子交换器事故发生：锅炉投运后的第4个供暖期（二）管壁结垢直接导致了水冷壁管的过热损坏1．锅炉受热面金属的温度总是高于其中工质的温度。
当管壁受热面较清洁时候，由于热量被水吸收而得到充分的冷却，受热面金属的强度在安全工作的范围内。
水暖锅炉的水循环原理
水暖锅炉的水循环原理
水暖锅炉的水循环原理是指通过水泵将水从锅炉中抽出，经过供热系统的各个部位循环，再回到锅炉中进行加热。
具体的循环过程如下：
1. 水泵将锅炉中的水抽出，通过供热系统的主管道输送到不同的供热设备，例如散热器、地暖等。
2. 水流经过供热设备，通过散热器或地暖片将热量传递给室内空气，使室温升高。
3. 经过供热设备后，冷却的水流会返回到锅炉中，经过锅炉内的加热面，重新加热为高温热水或蒸汽。
4. 经过加热的水再次被水泵抽出，继续流动至供热系统中进行循环供热，如此循环往复。
通过这种水循环原理，锅炉系统能够将热量有效地传递给整个供热系统，保持室内温度稳定。
同时，如果供热设备需要冷却水进行降温，也可以通过与锅炉并联的冷却循环回路实现。
锅炉供热循环系统课件
件•锅炉供热循环系统概述•锅炉设备与技术•循环水系统与水处理•热力管网与散热设备•系统运行调节与优化控制•故障诊断与维护保养技术锅炉供热循环系统概述定义与原理定义锅炉供热循环系统是一种利用锅炉产生的热能，通过循环泵驱动热媒（如水或蒸汽）在供热管道中循环流动，将热能传递给用热设备或建筑物，实现供暖和热水供应的系统。
原理锅炉供热循环系统的工作原理主要包括锅炉加热、循环泵驱动、热媒循环和热能传递四个过程。
锅炉将燃料燃烧产生的热能传递给热媒，热媒在循环泵的驱动下在管道中循环流动，将热能传递给用热设备或建筑物，完成供热过程。
系统组成及作用供热管道连接锅炉、循环泵和用热设备或建筑物的管道系统，负责热媒的输送和热能传递。
循环泵驱动热媒在管道中循环流动的动力设备，保证热能的传递和系统的正常运行。
锅炉是供热循环系统的核心设备，负责将燃料燃烧产生的热能传递给热媒。
热媒在锅炉中加热后，通过循环泵在管道中循环流动，将热能传递给用热设备或建筑物的介质，如水或蒸汽。
控制系统对供热循环系统进行监测和控制的系统，保证系统的安全、稳定和高效运行。
应用领域与发展趋势应用领域锅炉供热循环系统广泛应用于城市集中供暖、工业用热、商业建筑供暖等领域。
随着清洁能源和可再生能源的发展，锅炉供热循环系统也在向环保、高效、节能的方向发展。
发展趋势未来锅炉供热循环系统的发展趋势主要包括以下几个方面：一是提高系统效率，减少能源浪费；二是采用清洁能源和可再生能源，降低环境污染；三是加强系统智能化和自动化程度，提高运行管理水平；四是推动系统标准化和模块化设计，降低建设和运营成本。
锅炉设备与技术按用途分类按压力分类按燃料分类按水循环方式分类锅炉类型及特点01020304工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等。
低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉和超高压锅炉等。
燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉和电加热锅炉等。
自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉等。
燃烧技术与设备燃烧技术层燃燃烧技术、室燃燃烧技术和沸腾燃烧技术等。
锅炉水循环及汽水分离
锅炉水循环及汽水分离）在蒸汽锅炉中，给水进入汽锅后就按一定的循环路线流动不已。
在循环不息的流动过程中，水通过蒸发受热面被加热、汽化，产生蒸汽；而受热面——金属壁则靠水循环及时将高温烟气传给的热量带走，使壁温保持在金属的允许工作温度范围内，从而保证蒸发受热面能长期可靠地工作。
但是，如果水循环组织不好，循环流动不良，即便是热水锅炉，也将会造成种种事故。
例如，当水冷壁正常的冷却水膜被破坏而直接与蒸汽相接触时，管壁壁温会显著增高，当温度超过金属允许极限时，会发生爆管事故。
由各蒸发受热面汇集于锅筒的汽水混合物，在锅筒的蒸汽空间中借重力或机械分离后，蒸汽引出。
如果汽水分离效果不佳，蒸汽将严重带水，导致蒸汽过热器内壁沉积盐垢，恶化传热以致过热而被烧损。
对于饱和蒸汽锅炉，蒸汽带水过多也难以满足用户需要，还会引起供汽管网的水击和腐蚀。
可见，锅炉水循环组织得好坏，汽水分离装置性能的优劣都直接关系着锅炉工作的可靠性。
因此，对水循环的基本规律、汽水分离的原理以及影响因素应有所了解，以便在今后的专业实践中，指导锅炉的运行管理和技术改造工作。
第一节锅炉的水循环水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环流动，称为锅炉的水循环。
由于水的密度比汽水混合物的大，利用这种密度差所产生的水和汽水混合物的循环流动，叫做自然循环；借助水泵的压头使工质流动循环的叫强制循环。
在供热锅炉中，除热水锅炉外，蒸汽锅炉几乎都采用自然循环。
一、自然循环的基本概念图6-1自然循环回路示意图1-上锅筒；2-下集箱；3-上升管；4-下降管图6-1为蒸汽锅炉的蒸发受热面自然循环回路示意图，它由锅筒、集箱、下降管和上升管（水冷壁管）所组成。
水自锅筒进入不受热的下降管，然后经下集箱进入布置于炉内的上升管；在上升管中受热后部分水汽化，汽水混合物则由于密度较小向上流动输回锅筒，如此形成了水的自然循环流动。
任何一台蒸汽锅炉的蒸发受热面，都是由这样的若干个自然循环回路所组成。
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水的密度随温度变化小 锅内水的温升有限
Hg xj ss pxj pss
保证热水锅炉水循环安全的措施： （1）合理设计循环回路 （2）合理配置锅内装置 （3）尽可能增大循环回路的高度
（1）合理设计循环回路
尽可能使回路结构简单，降低回路的流阻 水冷壁垂直布置，尽量直接引入锅筒，而不用上集箱 采用上集箱结构时 引出管管径↗ ，长度↘ ，弯头数量↘ 引出管与上升管截面比＞0.8 水冷壁与对流受热面不宜共用一个下联箱 上升管内径≮44mm 层燃炉采用前、后拱时，适当加大下降管和上升管的截面比
供热锅炉的水循环
一、水循环的基本概念 二、水循环的可靠性指标 三、自然循环锅炉的水循环故障
四、自然循环回路的合理布置
五、自然循环热水锅炉的水循环
一、水循环的基本概念
作用 1、加热工质：热水（热水锅炉）、蒸汽（蒸汽锅炉） 2、冷却管壁 分类
强制循环
水泵产生循环压头 用于高参数电站炉、热水炉
工质密度差，产生循环压头 用于供热的蒸汽炉、电站炉、热水炉
• 一端不便布置下降管时，此端应有上升管引出
• 水冷壁须由防渣箱顶部引出
3、下降管带汽 产生的原因： （1）下降管入口阻力较大，产生压降，水汽化 （2）下降管管口距锅筒水位面太近，上方水面形成漩涡斗而卷吸蒸汽 （3）上升管出口和下降管入口距离太近而又无良好的隔离装置 （4）下降管受热过强，汽化 产生的危害： （1）体积流量↗ ω ↗ Δpxj ↗ （2）ρxj↘ 运动压头 ↘
（2）防止下降管带汽 尽可能从锅底引出 从锅筒引出时， 下降管口与锅筒最低水位距离≮下降管径4倍 与上升管或汽水引出管之间保持距离或用隔板 不宜受热，一般布置在炉外 应包扎绝热材料，减小q5 ，缩短Hs
（3）防止上升管供水不均
• 下降管数目≮2 • 与下集箱的连接如下图 • 与上升管之间有一接近90º 的交角与上升管轴线不重合 • 排污管不与上升管在同一轴线上，或排污管孔上方设置一隔板
• 倒流管变成一根受热的下降管 • 倒流速度较大时，能将产生的汽泡向下带走，无危险 • 倒流速度较小时，汽泡停滞积聚 “汽塞” 烧坏管子
防止循环停滞和倒流的措施 ： • 加大下降管截面积及引出管截面积，减小循环回路阻力
• 减少或避免并联的上升管受热不均匀性
2、汽水分层
产生的原因：水汽密度不同 产生的条件：水平或微倾斜的上升管段、流速低 汽水分层造成的危害：取决于该管段的受热情况 当管段受热时： • 引起管壁上下温差应力 • 引起管壁在汽水交界面处的交变应力 • 管壁上部结盐
4、对流蒸发管束的布置： 关键：循环工况有变化的管子
• 应与上锅筒水空间相接 • 尽量接近锅筒底部，以免倒流时带进蒸汽 • 尽量减少弯头，减少流动阻力
• 尽量布置在烟温不高区域，尤其管子上部宜布置在烟气流程的末尾
以免短时间循环停滞时烧坏
五、自然循环热水锅炉的水循环
1、自然循环和半自然循环热水锅炉的结构 2、自然循环热水锅炉水循环特点 3、保证热水锅炉水循环安全的措施
1、自然循环和半自然循环热水锅炉的结构 （1）DZL1.4-0.7-95/70型自然循环热水锅炉
循环回路： • 两侧水冷壁＋左右集箱组成两个循环回路 • 前墙水冷壁＋前集箱组成一个循环回路 • 左右管束＋左右集箱组成两个循环回路
锅内装置： • 纵向隔板：将锅筒长度方向的上升管和下降管分开形成冷水区和热水区 • 横向隔板：将锅筒前端的下降管和上升管分开在锅筒前端形成冷水区 • 回水引入管：将回水管引入冷水区 • 集水孔板：其节流作用使热水沿长度方向均匀引出 • 集气罐：积聚和排除锅水加热时析出的气体
3、循环回路的特性曲线： 下降管阻力 有效压头
p xj f 0
0
p xj
热负荷一定 S yx H q g ' q p ss f 0
0
x
q
'
q
p ss
S yx
两曲线的交点A 水循弱水循环故障可能性↗
四、自然循环回路的合理布置
1、循环回路的设计布置 2、上升管的布置 3、下降管的布置 4、对流蒸发管束的布置
1、循环回路的设计布置
• 按受热情况划分循环回路
使同一回路中各并联管子的总长度、受热管段长度、受热 负荷、几何形状尽可能接近，防止受热不均匀性的影响 • 每个循环回路最好是独立的，即有独立的下降管和汽水引出管 • 保证一定的回路高度，提高运动压头 p＜0.8MPa时，H≮2～3m 0.8≤p≤2.5MPa时，H=4～6m • 对于快装锅炉等高度受到限制的锅炉
三、自然循环锅炉的水循环故障
1、循环的停滞和倒流 2、汽水分层 3、下降管带汽
1、循环的停滞和倒流
产生的原因： 同一循环回路中，每根上升管的受热强度有差异，受热不均匀 • 炉膛和燃烧设备的结构特性 • 管外挂渣积灰 • 各管受热段长度不同 个别上升管受热很差时
S yx 0
0 0 循环停滞 0 < 0 循环倒流
影响循环倍率的因素： •上升管热负荷 • P↗，汽化潜热r↘ ，k↘ • D↗ ，上升管受热长度H或上升管热负荷↗ ，k↘ 供热锅炉 K=50～200 某些油炉采用的双面爆光水冷壁回路：热负荷 ↗ k↘ 增大循环倍率的结构措施： 加大该回路的下降管总截面积、上升管受热长度与直径之比不宜太长 回路循环倍率与全炉循环倍率： •各回路由于结构不同，吸热量不同，K不尽相同 •全炉循环倍率是各回路倍率按吸热量比例的加权平均 •水循环安全要求每个回路的K值都不太小
加大下降管直径
选用低阻力的汽水分离装置
降低循环回路阻力
#4-14-1/2
2、上升管的布置 （1）如何接入锅筒
• 上升管和汽水引出管都应尽可能在锅筒水空间接入避免产生自由水面 • 必须与下降管入口保持必要的距离，或用隔板有效隔离防止蒸汽带入下降管 • 在锅筒蒸汽空间引入时，应尽量降低此管段最高点与水位间距离降低Δpss （2）管子的结构参数 • 上升管和汽水引出管不宜有过多急转弯的弯头 • 各上升管一般都不宜有水平管段，上升管受热段倾角≮15º • 上升管管径的确定
二、水循环的可靠性指标
保证上升管内有连续水膜冲刷管壁
1、循环流速 ω 0 定义：循环回路中水进入上升管时的流速
0
G 3600 ' f ss
ω 0↗ ，α i↗ ，将管外传入热量和管内产生汽泡带走能力↗ ， 冷却条件↗ 对于供热锅炉： 水冷壁ω 0 ＝0.4～2m/s 对流管束ω 0 ＝0.2～1.5m/s
（2）DHL14-1.25(130)(80)-A II型热水锅炉
水冷壁：采用自然循环，无上集箱，共 6组 独立的水循环回路
钢管省煤器：分三组管束，采用中间混合联 箱，出口联箱由4根连接管引入锅筒
锅内装置：由隔板把省煤器出水直接引入锅筒两端的下降管区域
自然循环热水锅炉水循环特点
比蒸汽锅炉自然循环的压头小得多
S yx 用以克服 p xj 的压头↗ xj 水循环好
对流蒸发管束的水循环特点 （1）受热情况： 第一管束最强，第二管束次之，第三管束最弱 同一管束中，各排管子的吸热也存在差异
（2）上升管和下降管 第一、第二管束基本上是上升管，第三管束 基本上是下降管。高负荷时，第三管束的前几排 可能会变成上升管；低负荷时，第二管束的后几 排可能会变成下降管
自然循环
蒸汽锅炉水冷壁自然循环的机理
（1）自然循环回路：
锅筒、下降管和下集箱 ： 布置炉外， 不受热， 工质是水
上升管：布置炉内，受热， 部分水汽化 汽水混合物
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（2） 上升管中水的汽化情况 在加热水区段Hs 中： 水的压力大于锅筒中的压力＋锅水可能具有欠焓：Hs＞0 水一边受热，一边减压 汽化点Q 含汽区段Hq 中 压力继续降低 汽化更烈 （3）循环回路总高度 H=Hs+Hq
2、循环倍率K 定义：循环回路中由下降管进入上升管的水流量G与同一时间内在 上升管中产生的蒸汽量D之比
K
物理意义：
G D
• 单位质量的水在循环回路中全部变成蒸汽,需经循环的次数。 • 上升管的含汽率（汽水混合物干度）的倒数
1 D x K G
• K 太小 ，则x太大， 出口处水量太少，管壁上可能维持不住连续 水膜，而且汽水混合物流速高 ，水膜可能被撕碎 • K越高 ， x 越小 ，水循环愈安全
（4）水循环稳定流动状态下的循环方程式 简化假设：1、回路中没有汽水分离器 2、Hs 区段加热水的密度等于下降管中水的密度 ≈锅内饱和水密度ρ’ 由集箱A－A截面两侧的力平衡：
p g H s H q ' g p xj p g H s ' g H q q g p ss
（2）合理配置锅内装置
使便于组织锅内水的混合、分配
降低下降管入口水温 使上升管出口水温均匀，并增大欠热，防止过冷沸腾
使热水在锅筒长度方向均匀引出
（3）尽可能增大循环回路的高度
适当放大下降管和上升管截面比（≮0.45） 提高循环流动压力
不宜采用集中下降管，避免水力偏差
（2）上升管直接接入锅筒水空间或通过上集箱接入锅筒时：
• 停滞管中仍产生蒸汽
• 由停滞管上、下口向管内补水 K 1 水或上、或下缓流 • 不会形成稳定的自由水面 • 倾斜管段转弯及接头焊缝处会积聚汽 泡，沉积水垢
循环倒流的特点和危害：
• 在上升管直接接入锅筒水空间或通过上集箱接入锅筒时可能发生
H q g ' q p xj p ss
水循环运动压头
循环回路运动总阻力
运动压头的影响因素： 1、H： H ↗ Hq ↗ 2、上升管受热：上升管受热强 含汽率高 ρq↘ 3、 p： p↗