自然循环锅炉自补偿能力的初步分析及循环倍率的选取
锅炉原理 自然循环
简单循环回路和复杂循环回路
• 简单循环回路：由一根下降管（或一组结 构基本相同的下降管）与一个管屏（或一 组结构、位置、流动方向和热负荷基本相 同的管屏）连接而成的回路
• 区分独立循环回路。 • 具体计算回路的划分。受热最弱或阻力最
大、受热最强的上升管个别进行计算
上升管区段的划分
• 1。热水段要分开计算，下联箱到沸腾点是 热水段，采用单相流动计算公式
– 燃烧产生的腐蚀性气体对管壁的高温腐 蚀；
– 结渣和积灰导致的对管壁的侵蚀； – 煤粉气流或含灰气流对管壁的磨损。
• 管内的影响因素一般导致管子金属内壁 面上的连续水膜被破坏，出现传热恶化， 引起管壁工作温度超过金属材料的允许 温度。超温严重时管子强度下降，承压 能力下降。这时由于管内的工质压力的 作用，可导致管子局部“鼓包”、裂口， 以致发生爆管事故。
此时，管壁温度迅速上升，多数情况下管 壁过热而烧坏。 开始发生核态沸腾偏离时的热负荷称临界热负荷。
影响临界热负荷的因素分析：
（1）质量流速
质量流速对临界热负荷的 影响有两重性。质量含 汽率不变时，质量流速↑， 汽量↑，临界热负荷↓。 另一方面，质量流速↑， 携带蒸汽的速度↑，临界 热负荷↑。
高压时后者起主要作用。
• 2。热后段是否分出，热后段长度大于上升 管总长度10%，要分开进行计算
原因：汽水混 合物中含汽率 太高所致。
临界含汽率的影响因素：
（1）热负荷
热负荷与临界含汽率关系不大,但临界热 负荷↑，管壁温度↑。
（2）工质压力
工质压力较小时，压力↑，临界含汽率↑； 反之则相反。
（3）质量流速 质量流速，临界含汽率。 （4）管径 管径， 临界含汽率。
※对于超高压及以下的自然循环锅炉，在 循环正常时，由于热负荷和工质含汽率都较低， 不会发生传热恶化。
2022年G2电站锅炉司炉考试试题及答案(100题)
2022年G2电站锅炉司炉考试试题及答案（100题）1、【多选题】下列属于常用炉型的是（）。
（ABC）A、π型B、塔型C、箱型D、圆型2、【多选题】下列哪些是影响安全性的主要因素？（）（ABCDE）A、水冷壁受热不均或受热强度过高B、下降管带汽C、上升系统的流动阻力D、水冷壁结垢E、锅炉负荷3、【多选题】蒸汽锅炉进行定期排污应在（）。
（CD）A、低水温时B、低压力时C、低负荷时D、高水位时4、【多选题】锅炉的几大受热面分别是（）。
（ABCDE）A、水冷壁B、过热器C、再热器D、省煤器E、空气预热器5、【多选题】锅炉的过热器按其传热方式分为（）。
（ABC）A、对流式过热器，B、辐射式过热器，C、半辐射式过热器6、【多选题】烟气成分有（）。
（ABCD）A、氮气B、氧气C、氢气D、水7、【多选题】强制流动蒸发受热面的脉动现象有（）三种。
（ABC）A、管间脉动B、屏间脉动C、全炉脉动8、【多选题】锅炉的热损失包括（）。
（ABCD）A、固体不完全燃烧热损失B、气体不完全燃烧热损失C、排烟热损失D、散热损失9、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定，（）为特种设备。
（BCD）A、汽车B、锅炉C、压力容器D、压力管道10、【多选题】锅炉是一种生产（）或（）的热力设备，一般由“（）”和“（）”两大部分组成。
（ABCD）A、蒸汽B、热水C、锅D、炉11、【多选题】额定蒸汽压力是指蒸汽锅炉在规定的给水压力和规定的负荷范围内，长时间运行时应保证的（）和（）出口的蒸汽压力。
（AC）A、过热器B、省煤器C、再热器D、炉膛12、【多选题】受压元件的主要连接形式是（）。
（AC）A、焊接B、铆接C、胀接13、【多选题】什麽叫高速磨煤机、中速磨煤机、低速磨煤机？各举一个例子（）（ABC）A、低速磨煤机：转动速度15－25r/min。
如钢球磨。
B、中速磨煤机：转动速度50－300r/min。
如MPS磨C、高速磨煤机：转动速度750－1500r/min。
G2电站锅炉司炉复审模拟考试900题及答案
G2电站锅炉司炉复审模拟考试900题及答案1、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》第七条规定,特种设备生产、经营、使用单位应当遵守本法和其他有关法律、法规,建立、健全特种设备（）和（）贡任制度，加强特种设备安全和节能管理，确保特种设备生产、经营、使用安全，符合节能要求。
（AC）A、安全B、岗位管理制度C、节能2、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定：特种设备生产、经营、使用单位应当按照国家有关规定配备特种设备O人员，并对其进行必要的安全教育和技能培训。
（BCD）A、销售人员B、安全管理人员C、检测人员D、作业人员3、【多选题】三次风的特点是温度（）、水分（）、煤粉（）且数量较大。
（ABC）A、低、B、多、C、细4、【多选题】下列哪一项磨煤机属于高速磨煤机？O（CD）A、双进双出钢球磨煤机B、单进单出钢球磨煤机C、风扇式磨煤机D、锤击式磨煤机5、【多选题】下列属于影响省煤器飞灰腐损的因素是().(ABCD)A、飞灰特性B、飞灰浓度C、管束的排列与冲刷方式D、烟气速度6、【多选题】两类传热恶化的区别有()。
(ABCD)A、流动结构不同B、传热机理不同C、发生位置不同D、表面传热系数不同7、【多选题】主要炉膛热力特性参数取决于什么？O(ABC)A、锅炉容量参数B、燃料特性C、燃烧方式D、锅炉负荷8、【多选题】制粉系统可分为。
和()两大类(CD)A、风扇式B、锤击式［）、中间仓储式9、【多选题】在多相燃烧中，根据燃烧条件的不同，可以将多相燃烧区域划分为（）区域。
（ABC）A、动力燃烧区域B、扩散燃烧区域C、过渡燃烧区域D、固体燃烧区域10、【多选题】垂直上升管内的流型有哪些？O（ABCD）A、泡状流动B、弹状流动C、环状流动D、雾状流动11、【多选题】影响水动力多值性的因素有（）。
（ABCD）A、工作压力B、进口工质的焰值C、管圈热负荷和锅炉热负荷D、热水段阻力12、【多选题】按照水循环方式不同，锅炉可以分为（）。
锅炉设备及运行教学课件：项目七 汽水系统 任务三 自然循环锅炉蒸发系统
C O N TA N T S
自然循环可靠性指标 自然循环常见故障
一、自然循环可靠性的指标
1 循环流速 2 循环倍率
1、循环流速
循环流速0
指在循环回路中，按工 作压力下饱和水密度折算的 上升管入口处的水流速，一 般循环流速为0.5～1.5m/s。
ppqbqb
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xj
_Байду номын сангаас
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（1）循环流速意义
上升管受热增强时→产汽量增 多→质量含汽率增大→运动压 头增加、流动阻力也增大。 运动压头增加幅度大→循环流 速增加 流动阻力增加幅度大→循环流 速降低
5、自补偿特性
◌在热负荷增加的开始阶段：质量含汽率x较小，运动压 头的增加大于流动阻力的增加，循环流速升高。
◌在热负荷增加的后期：水冷壁 中蒸汽占比很大，汽水混合物容 积流量过大，流动阻力的增加大 于运动压头的增加，循环流速降 低。
下降管入口处的旋涡斗
1）、防止下降管含汽措施
◌采用大直径集中下降管， 且尽可能从汽包底部引 出 ◌下降管入口处加装栅格 或十字形板 ◌省煤器来的部分给水直 接送到下降管进口区域 ◌采用效率高的汽水分离 装置
8、第一类沸腾传热恶化
1）.第一类沸腾传热恶化（发生在x较低处） 管壁形成汽膜导致的沸腾传热恶化称为第
6、汽水分层 1）产生部位
水平或微倾斜的蒸发管中，汽水混合物 流速较低。
2）危害 ①管子上部受蒸汽冲刷，易过热生成盐垢； ②由于交变热应力汽水分界面处疲劳损坏。
3）防止汽水分层的措施
在结构上尽可能不布置水平或倾斜度小于 15°的蒸发管，汽水混合物要保持较高的 流速。
7、下降管含汽
◎危害：循环的推动力减小；流动阻力增大，循环安全性降低。 ◎主要原因有：漩涡斗带汽、下降管入口锅水自汽化、汽包内 锅水含汽等。
《锅炉原理》试题库及参考答案
《锅炉原理》习题库及参考答案第一章基本概念1. 锅炉容量：指锅炉的最大长期连续蒸发量，常以每小时所能供应蒸汽的吨数示。
2. 层燃炉：指具有炉箅（或称炉排），煤块或其它固体燃料主要在炉箅上的燃料层内燃烧。
3. 室燃炉：指燃料在炉膛空间悬浮燃烧的锅炉。
4. 旋风炉：指在一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子，气流在筒内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。
较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，而较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧。
筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并使灰渣熔化形成液态排渣。
5. 火炬―层燃炉：指用空气或机械播撒把煤块和煤粒抛入炉膛空间，然后落到炉箅上的燃烧方式的炉子。
6. 自然循环炉：指依靠工质自身密度差造成的重位压差作为循环推动力的锅炉。
7. 多次强制循环炉：指在循环回路中加装循环水泵作为主要的循环推动力的锅炉。
8. 直流锅炉：指工质一次通过蒸发受热面，即循环倍率等于一的锅炉。
9. 复合制循环炉：指在一台锅炉上既有自然循环或强制循环锅炉循环方式，又有直流锅炉循环方式的锅炉。
10. 连续运行小时数：指两次检修之间运行的小时数。
11. 事故率＝%100⨯+事故停用小时数总运行小时数事故停用小时数； 12. 可用率＝%100⨯+统计期间总时数备用总时数运行总时数； 13. 钢材使用率: 指锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材的吨数。
第二章一、基本概念1. 元素分析：指全面测定煤中所含全部化学成分的分析。
2. 工业分析：指在一定的实验条件下的煤样，通过分析得出水分、挥发分、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数的过程。
3. 发热量：指单位质量的煤在完全燃烧时放出的全部热量。
4. 结渣：指燃料在炉内燃烧时，在高温的火焰中心，灰分一般处于熔化或软化状态，具有粘性，这种粘性的熔化灰粒，如果接触到受热面管子或炉墙，就会粘结于其上，这就称为结渣。
5. 变形温度：指灰锥顶变圆或开始倾斜；6. 软化温度：指灰锥弯至锥底或萎缩成球形；7. 流动温度：指锥体呈液体状态能沿平面流动。
G2电站锅炉司炉考试试卷含答案
G2电站锅炉司炉考试试卷含答案1、【多选题】下列属于汽包的作用的是（）。
（ABC）A、加热蒸发过热的连接中心B、增加水位平衡和蓄热的能力C、汽水分离D、保护环境2、【多选题】减轻水动力多值的措施有（）。
（BC）A、降低工作压力B、增加热水段阻力C、加装呼吸联箱D、降低质量流速3、【多选题】垂直上升管内的流型有哪些？（）（ABCD）A、泡状流动B、弹状流动C、环状流动D、雾状流动4、【多选题】对于蒸汽锅炉的锅筒，需监测哪些参数以保证锅炉安全运行？（）（ABC）A、锅筒蒸汽压力B、锅筒水位C、无省煤器的锅筒进口给水压力D、有省煤器的锅筒进口给水压力5、【多选题】废水处理方法有（）（ABC）A、物理处理法B、化学处理法C、生物处理法D、过滤6、【多选题】当空气系数为1时，烟气的成份包括（），此时的烟气量称为理论烟气量。
（ABCD）A、CO2B、SO2C、N2D、H2O7、【多选题】影响循环流化床锅炉炉内传热（即传热系数）的主要因素主要有（）等。
（ABCD）A、床温B、物料浓度C、物料循环倍率D、流化速度8、【多选题】影响排烟容积的因素包括（）。
（ABD）A、炉膛出口过氧空气系数B、烟道各处漏风量C、烟气对流传热系数D、燃料所含水分9、【多选题】循环流化床锅炉在实际运行中如出现床温的降温状况，会产生（）不良后果。
（BCD）A、物料循环量减少；B、脱硫剂脱硫效果下降；C、炉膛温度当低于燃料的着火温度时，锅炉易熄火；D、锅炉出力下降。
10、【多选题】微正压锅炉的特点是（）。
（AB）A、炉膛和烟气通道都是正压B、冷风不能漏入，使炉膛温度提高，烟气量减少，排烟损失降低C、运行维护工作量小，维修费用低。
11、【多选题】我国锅炉热平衡规定有哪些热损失？（）（ABCDE）A、排烟热损失B、气体不完全燃烧热损失C、固体不完全燃烧热损失D、锅炉散热损失E、其他热损失12、【多选题】捕集各种固态污染物的除尘设备有（）除尘器。
锅炉循环
自然循环的可靠性指标
（1）循环流速
循环流速是指在循环回路中，按工作压力下 饱和水密度折算的上升管入口出的水流速，用W0 表示，即 W0=G/A
循环流速的大小，直接反应了管内流动的工 质将管外传入热量和产生气泡带走的能力。流速 越大，单位时间内进入水冷壁的水越多，带走的 热量及气泡也越多，对管壁的冷却效果越好。 循环流速的大小与锅炉的容量和压力有关， 并取决循环回路所能供给的运动压头和回路流动
（2）汽水分层
在水平或微倾斜的蒸发管中，汽水混合物流速较低 时，将使水在管子下部流动，蒸汽在管子上部流动，形 成汽水分层。 发生汽水分层的管子上下部温度不同会产生温差应 力，上部受到蒸汽的冲刷，管壁冷却条件较差，会使上 部管壁温度升高，生成盐垢。另外，在汽水分界面附近 由于交变热应力造成管子疲劳破坏。
（2）循环倍率
循环倍率是指循环回路中，进入上升管的水量G与 上升管出口产生的蒸汽量D的比值。即 K=G/D 意义是：上升管中每产生1Kg的蒸汽，需要进入上 升管的循环水量；或进入上升管的水需要经过多少次循 环才能完全变成蒸汽。 同样的道理，K值少汽过多，管壁的水膜容易被破 坏，会造成管壁温度过高而被烧坏；K值大产汽少，循 环流速减少，不利于管壁的冷却，因此，K值应在一定 的范围内工作，才能保证循环的安全。
在热负荷增加的开始 阶段，质量含汽率较少， 运动压头的增加大于流 动阻力的增加，随着x的 增加，循环流速也增加， 这样有利于上升管管壁 的散热，使循环处于良 好的状态；当循环流速 增加到最大值后，循环 流速随着质量含汽率的 增加而减少，循环流速 的减少，将危害到管壁 的安全。
当质量含汽率少于最大质量含汽率时，循环流速 随着含汽率的增加而增加，减少而减少这种特性叫自 动补偿能力，在这种情况下，循环能适应负荷的变化， 保证循环的安全。 当质量含汽率大于最大含汽率时，自动补偿能力 丧失，随着受热的增加，循环流速和循环流量反而减 少，使工质对管壁的冷却变差，管子易超温破坏。 为了保证自然循环的安全，锅炉应该始终工作在 自动补偿能力范围内。另外，对汽包压力大于17MPa锅 炉，上升管出口的含汽率还应受到不发生“蒸干”传 热恶化的限制。
第12章 自然循环锅炉水动力特性(西交大 锅炉原理 考研复试)
第12章 自然循环锅炉的水动力循环1. 如何建立自然循环锅炉的水动力基本方程，分为几种型式？答：（1）压差法：从锅炉液位面到下集箱中心高度之间，计算的上升管压差与下降管压差相等。
方程式为：xj xj ss ss P gh P gh ∆-=∆+ρρ，式中，h ——锅炉液位面到下集箱的中心高度；ss ρ、xj ρ——分别为上升管和下降管中工质的平均密度；ss P ∆、xj P ∆——分别为上升管和下降管中工质流动阻力。
（2）运动压头法：循环回路中产生的水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中工质流动的总阻力。
方程式为：()xj ss ss xj P P gh ∆+∆=-ρρ（3）有效压头法：循环回路中运动压头克服上升管得流动阻力后剩余的部分水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中下降管的流动阻力。
方程式为：()xj ss ss xj P P gh ∆=∆--ρρ2. 作图示出热负荷变化对上升管压差特性曲线及回路工作点的影响。
答：图中φ为截面含汽率，x 为质量含汽率，ss P ∆为上升管流动阻力，gh ss ρ为重位压差。
如图可见，随着吸热量q 的增加，φ和x 都增大，但两者的增大趋势却有很大区别。
x 随q 增大是线性增加，因此，ss P ∆也几乎是随q 的增加而呈线性增加。
而φ随q 增大是非线性增加，当工质吸热比较少，x 较小时，φ随q 增大增加得很快，即φ的增加远大于x 的增加；上升管压差与吸热量的关系而在某一x 或φ值后，x 增加φ却增加得很慢。
这是由于水与水蒸气的物性决定的，因为当水转变为蒸汽时，体积急剧膨胀，与此对应，gh ss ρ随q 的增大开始下降的很快，而后下降的较慢。
因此，gh ss ρ和ss P ∆的叠加使得ss S 和q 的关系呈现先下降后上升的形状。
简单回路压差特性及工作状态开始在q 较少、x 较小、循环倍率K 较大处，随着q 的增加，ss S 的特性曲线下移，因此回路的工作点向右移，循环流量0G 增加。
工厂锅炉工试卷(含答案)
工厂锅炉工试卷(100分)姓名单位成绩一填空题(共20分,每空1分)1.(6分)火力发电厂按其所采用的蒸汽参数可分为（低温低压）发电厂、（中温中压）发电厂、（高温高压）发电厂、（超高压）发电厂、（亚临界压力）发电厂和（超临界压力）发电厂。
2.(1分)在任意温度下，液体表面进行的汽化现象叫（蒸发）。
3.(1分)物体在单位时间内单位面积上所发射出去的辐射能称为（辐射力）。
4.(1分)电路中任何地方不同电位的两点由于绝缘损坏等原因导致直接接通时叫做电路处于（短路）状态。
5.(4分)锅炉用煤按挥发分含量可分为（无烟煤）、（贫煤）、（烟煤）和（褐煤）。
6.(4分)给煤机的类型有（圆盘式）、（皮带式）、（刮板式）和（电磁振动式）等几种7.(3分)煤的可燃成分是指（碳）、（氢）、（硫）。
二选择题(共20分,每题1分)1.(1分)造成火力发电厂效率低的主要原因是（b）。
a 锅炉效率低b 汽轮机排汽热损失c 发电机损失d 汽轮机机械损失2.(1分)受热面定期吹灰的目的是（a）。
a 减少热阻b 降低受热面的壁温差c 降低工质温度3.(1分)高参数、大容量机组，对蒸汽品质要求（a）。
a 高b 低c 不变4.(1分)煤的成分分析法有（c）。
a 元素分析b 工业分析c 元素分析和工业分析5.(1分)煤中的水份是（c）。
a 有用成分b 杂质c 无用成分6.(1分)在汽轮机的冲动级中，蒸汽的热能转变为动能是在（a）中进行的。
a 喷嘴b 动叶片c 汽缸7.(1分)大、小修后的转动机械须进行（c）。
a 不小于4小时的试运行，以验证可靠性b 不小于8小时的试运行，及验证可靠性c 不小于30分钟的试运行，以验证可靠性8.(1分)锅炉校正安全门的顺序是（b）。
a 先低后高(以动作压力为序)b 先高后低(以动作压力为序)c 先简后难9.(1分)从雾化和燃烧角度看，粘度越（c）越好。
a 大b 适中c 小10.(1分)水冷壁、省煤器、再热器或联箱发生泄漏时，应（b）。
什么是锅炉的水循环倍率？
什么是锅炉的水循环倍率？1、水循环倍率的定义水循环倍率是自然循环锅炉中循环回路的水量与该循环回路中所产生的蒸汽量的比值。
自然循环锅炉中的水，每经过一次循环，只有一部分水转化为蒸汽。
通常将进入循环回路的水量称为循环流量，它与该循环回路中所产生的蒸汽量的比值，称为循环倍率，即循环倍率=循环流量/循环回路中的产气量。
倍率是衡量锅炉安全运行的一项指标，表示在循环回路中的水，要经过多少次循环才能完全转化为蒸汽。
水循环好的锅炉，受压部件受热均匀，热应力小，因此可以加快锅水升温和汽化过程，缩短点火至正常供汽的时间。
低压小型锅炉的循环倍率均在几十至二百之间。
热水锅炉不产生蒸汽，但为了安全运行，必须保证锅水在受热面中有一定的流速。
2、循环倍率与全性的关系一般为3—5，采用较低的循环倍率（如K等于2），上升管出口含汽率高，会出现沸腾换热恶化，水冷壁冷却条件差，给安全运行带来不利。
自然循环锅炉采用较高的循环倍率，上升管出口含汽率不太高，不会出现沸腾换热恶化，水冷壁冷却条件较好，有利于安全运行，但循环水量大，循环泵的能耗大，运行费用高。
.但是直流炉循环倍率是1，只能说明水和气之间已经没有明显的分界点，现在的超超临界锅炉一般都是没有汽包的直流炉，这说明水循环倍率和安全之间没有直接的关系。
3、循环倍率对于自然循环锅炉的意义。
循环倍率是上升管入口处循环水流量与上升管出口处蒸汽流量的比值,反过来是上升管的质量含汽率,它是反映水循环好坏的重要指标。
循环倍率的意义是在上升管中每产生1kg蒸汽需要在上升管人口送进多少千克水;或者说1kg水需要在循环回路中经过多少次循环才能全部变成蒸汽。
循环倍率越大,表示上升管出口处汽水混合物中水的份额大,水循环就越安全。
循环倍率是一个非常重要的水循环特性参数,自然循环锅炉往往用它来表示水循环的安全性END。
自然循环锅炉的循环特性分析
现 以某 实 际项 目为例 进 行 相 应 的水 循
环计算， 该 项 目为 太 阳 能 项 目， 随 时 间段 的 不 同太 阳 光 的 照 射 角 度 和 太 阳 光 强度 差 别
况， 以上 ３个 工 况 的水 循 环 特 性 计 算 。
１ ５
系统 是 否具 有 自补 偿 能 力 的一 个 重 要标 志 ， 在 此界 限状态 下 ， 循环 流速 为最 大值 。
因此 ， 对 于 自然 循 环 锅 炉 ， 在 设 计 结 构
很大， 因此 受 热 面 热 负荷 在 不 同 的 时 间段 内 相差很大， 根 据 该 项 目蒸 发 器 的 结 构 、 管 道
在较 多 的 水循 环 参 数和 指标 中 ， 循 环 倍 率和循环流速 （ 相 应 于 介 质 流 量 下 按 管子 截 面 计 算 的饱 和 水 速 度 ） ， 是 衡 量 水 循 环 可
循环倍率即为界 限循环倍率， 此时对应最高
循环 流速。 因此 ， 界 限循 环 倍 率 是 判 别 循 环
１ ４
余 热 锅 炉 ２ ０ １ ４ ． ２
自然 循 环 锅 炉 的循 环 特 性 分 析
杭州锅炉集团股份有限公司 何伟校 康新霞 裘雪萍
摘 要 本 文介 绍 了 自然循环锅 炉特点， 并对 桌实际项 目的不同工 况水循环计 算 结 果进 行 了分 析 ， 最后 给 出 了避 免膜 态沸 腾 出现 常 采 用 的措 施 。
０ ． ２ ３ ８
０ ． ２ ４ ０
２ ８ ． ４ ４
２ ８ ． ２ ２
ｐａ ｎ ａｌ４
＿
ｐ ａ ｎ ａ ｌ５
＿
自然循环原理及计算
➢ 下降管不出现带汽或汽化
自然循环锅炉在压力低于11MPa或受热管局部热负荷低于400kw／m2时一般不会 出现传热恶化，正常水力工况破坏是蒸发管过热的主要原因。
自然循环大型锅炉在亚临界压力，因含汽率较高，（锅炉容量增大，炉膛周界相 对减小，水冷壁根数减少而长度增加），循环倍率较低，有可能出现第二类传热恶 化
界限循环倍率Kjx 10
5
3
>2.5
推荐循环倍率 15～25 7～15 4～8 4～6
2/2
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(2)自然循环故障及安全性检查
自然循环锅炉蒸发受热面金属安全工作的条件是保证管子内壁有连续水膜覆盖 ➢ 受热最弱上升管不出现流动的停滞、倒流、汽水分层等水循环故障；
倒流 当水的倒流速度与汽泡上浮速度相等，即汽泡处于上、下波动状态而形 成蒸汽塞时，管子超温。
3/3
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图12－6 确定工作点的图解法
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复杂回路的压差特性曲线和工作点
• 其主要步骤为：①利用简单回路绘制压差特性曲线的方法，通 过计算作出各管组或管子在一定条件下的压差特性曲线；②寻 找所有回路的共同部分，将各曲线合成，得出整个系统的总特 性曲线，并求出回路的总工作点；③再按相反的秩序或通过分 析，从总工作点反推求得各管组或管子压差特性曲线的工作点。
wmax 0
自补偿能力 随锅炉热负荷Q(质量含汽率x)
的增加，循环回路水流量G(循环水流速w0 )相
应增大的能力
可避免管壁超温
x jx
1/2
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循环倍率
定义在两相流中,循环倍率是指两相介质的总质量与气相介质质量之比;编辑本段物理意义进入循环回路中的水量需要经过多少次循环才能全部变成蒸汽. 循环倍率一般以:K.来表示.K的倒数称为上升管出口汽水混合物的质量含汽率.编辑本段详细解释汽水循环倍率进入上升管的循环水量与其出口处蒸汽量之比。
高中压锅炉受水冷壁积盐限制，循环倍率必须足够大。
亚临界压力时应从避免膜态沸腾考虑限制最小循环倍率。
循环倍率与循环系统结构、上升管受热强度有关。
在下降管与上升管截面比、结构一定条件下，热负荷增大，开始时循环流速随之增高，循环倍率也增大，表现出自补偿能力；但到一定程度时，热负荷再增大，则循环流速增加缓慢甚至不再增大，循环倍率不再增大，失去自补偿能力，如热负荷再增大，循环倍率反而减小，不再增大的循环倍率称界限循环倍率，超临界机组就说明了这一点。
在自然循环蒸汽发生器中指二次侧水需要经过几次循环流动才能完全变为干饱和蒸汽.通常情况下循环倍率大于1.可以看出,上述两种说法其实是等价的循环倍率越大,则表明汽相所占的比率起小,则干度也越小.如果用K来表示循环倍率的话，则K=G/D，G 为两相介质的总质量，D 为汽相的质量循环流化床锅炉物料循环倍率物料循环倍率是指由物料分离器捕捉下来且返回炉内的物料量与给进的燃料量之比。
影响物料循环倍率的因素：（1）一次风量：一次风量过小炉内物料流化状态发生变化燃烧室上部物料浓度降低进入分离器的物料相应减少，这样不仅影响分离效率，也降低分离器的捕捉量，回送量自然减少；（2）燃烧的颗粒特性：当颗粒较粗且所占份额较大，在一次风量不变的情况下，炉膛上部物料浓度降低回送量减少；（3）分离效率：分离器效率降低，回送量减少；（4）回料系统：回料阀内结焦或堵塞，回料风压头过低都会使回料量减少。
'（5）二次风量：二次风的搅动，会使炉膛上部物料浓度增大，其与物料浓度是正比关系，从而影响物料循环倍率。
强制多次循环锅炉循环倍率大小的利弊强制多次循环锅炉，由于水循环安全可靠，循环倍率K较自然循环锅炉小，一般为3—5。
自然循环锅炉水循环的自补偿特性
自然循环锅炉水循环的自补偿特性
下降管内水的重度与上升管内汽水混合物的重度差，乘以循环回路高度所得到的运动压头是锅炉水循环的动力。
锅炉负荷增加时，上升管内蒸汽含量增加，管内汽水混合物的重度下降，循环回路的运动压头增加。
但上升管内汽水混合物的流速增加，上升管的流动阻力也增加。
在锅炉负荷较低时，负荷增加，运动压头的增加值大于上升管流动阻力的增加值，因此循环流速增加。
见下图中的AC段。
循环流速随上升管中蒸汽干度变化的曲线
我们将锅炉负荷增加，循环流速自动提高的特性，称为锅炉水循环的自补偿特性。
当锅炉负荷继续增加，循环流速达到最大值后，继续增大负荷，虽然运动压头也继续增加，但由于上升管的流动阻力与汽水混合物流速的平方成正比，与汽水混合物的重度成正比，流动压头的增加值小于上升管流动阻力的增加值，导致循环流速下降，见图1中的CD段。
维持一定的循环流速对于确保上升管获得良好的冷却，从而避免上升管超温是非常重要的。
通常随着锅炉负荷的增加，因上升管的热负荷上升和汽水混合物的重度下降，上升管的壁
温是升高的。
因此，设计锅炉时应使锅炉工作在曲线的AC段。
由于在AC段，锅炉负荷增加时，循环流速提高可以降低上升管壁温上升的幅度，对锅炉安全运行是有利的。
立式U形管自然循环蒸汽发生器循环倍率近似计算方法研究
立式U形管自然循环蒸汽发生器循环倍率近似计算方法研究黄俊;应秉斌;巢孟科;李经怀
【期刊名称】《核安全》
【年(卷),期】2024(23)1
【摘要】循环倍率是保证核电厂立式U形管自然循环蒸汽发生器稳定运行的重要参数。
为了近似方便地计算该值,本文在归纳、整理公开出版物中关于蒸汽发生器自然循环相关计算公式的基础上,以典型结构的立式U形管自然循环蒸汽发生器为例,提出一套简单完整的蒸汽发生器循环倍率近似计算方法。
在已知蒸汽发生器部分结构参数与少量热工参数的基础上,可按步骤方便地对蒸汽发生器驱动压头与流动阻力进行近似计算,并求解出循环倍率。
计算选取的公式均来自公开出版物,仅需水物性表即可完成计算。
采用该近似方法的循环倍率求解结果与采用专业蒸汽发生器热工计算程序的循环倍率求解结果相比误差较小。
【总页数】8页(P95-102)
【作者】黄俊;应秉斌;巢孟科;李经怀
【作者单位】上海核工程研究设计院股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK222
【相关文献】
1.立式自然循环蒸汽发生器机理建模与仿真研究
2.立式U型管自然循环蒸汽发生器1次侧流体流经U型管段重力压降计算
3.立式自然循环蒸汽发生器的重量优化
设计4.立式U型管自然循环蒸汽发生器换热面积的近似理论计算公式5.上消化道出血的急诊护理措施及临床效果观察探究
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自然循环热水锅炉水动力不确定因素分析
自然循环热水锅炉水动力不确定因素分析作者：毛博范武航来源：《科技创新与应用》2014年第27期摘要：改革开放之后，我国社会经济出现了突飞猛进的发展。
锅炉制造行业在这个过程中也得到了很好的发展，但是，缺乏相应准确的水动力计算方式作为保障，造成了我国锅炉水循环事故的频发。
一方面造成为了巨大的经济损失，另一方面使得工作人员的人身安全受到威胁。
基于这种情况，加强对自然循环热水锅炉动力不确定性因素进行分析，并形成解决办法至关重要。
关键词：自然循环；热水锅炉；水动力锅炉形成自然循环的主要动力是循环回路过程中的运动压头。
也就是上升管和下降管之间形成的重位压差造成的一种动能。
这个重位压差越大，可以克服管段流动阻力的能量也就越大。
也就是我们通常所述的流量和水流越大。
锅炉在工作的过程中水循环故障情况时有发生，加强对故障情况的原因分析，对解决问题和做出预防意义重大。
1 自然循环热水锅炉可靠性分析自然循环热水锅炉可靠性分析过程中具有一定的标准，该标准具体包括三个方面：1.1 循环流速Wo-表示循环流速。
？籽'-表示的是水行上升管过程中密度情况，这时候应当取锅炉压力基础上的饱和水密度，kg/m3。
G-表示为上升管中的水流量情况，也就是水质量流量，单位为kg/h。
fss-则表示循环回路中的上升管总截面积情况。
如果循环流速产生的过小，就会直接将管内流动的水传入的热量直接带走，从而增加循环流速的值，强化放热系数，从而造成热量的散失也就越多。
这样上升管的管壁冷却效果就越好。
由此可见，循环流速应当可以作为锅炉水循环运行可靠性的重要评价指标。
1.2 循环倍率循环倍率是指，在两相流中，两相介质的总质量与气相介质质量之比。
锅炉在实际运行过程中含有很多个自然循环回路，他们的供水温度和回水温度都是相同的。
但是，因为其吸收的热量和温度上升不同，因此锅炉的总循环水量以及供水量的比值就能利用以下内容表示出来。
因为循环倍率K与其所计算的循环回路进出水温度有直接关系：当 K1时，下降管入口水温。
锅炉原理自然循环锅炉水动力学
且还应用在亚临界压力锅炉。
• 10.2自然循环基本原理
• 10.2.1 概述
• 水冷壁上升管在炉内吸收炉膛火 焰和烟气的辐射热量，管内部分 水蒸发，形成汽水混合物；而下 降管在炉外不受热，管内为饱和 水或未饱和水。因此，下降管中 水的密度大于上升管中汽水混合 物 的 密 度 ， 在 下 联 箱 中 心 A-A 截 面两侧将产生液柱的重位压差， 此压差推动汽水混合物沿上升管 向上流动，水沿下降管向下流动 。
图10-6 循环回路
• 10.2.2自然循环的参数
• 1．物理量的定义
（1）循环流速w0：
w0
G ,m
A
/
s
（2）质量含汽率x：
x D G
（3）循环倍率K：
KG D
（10-2） （10-3） （10-4）
• 2．物理量的定义
假设工质不流动：
P1 P0 xj gh P2 P0 ss gh xj ss ,所以P1 P2
汽单独流过整个管道截面时的蒸汽速度：
w0
G
A
m/s
（10-19）
• 水的折算速度w0′：
w0
G
A
m/s
（10-20）
• 蒸汽的真实速度w″：
w G w0 m / s
A"
（10-21）
• 水的真实速度w′：
w G w0
m/s
A' 1
（10-22）
• 滑移比s： s w GA' ( x )( )(1 ) w GA" 1 x
5.分配器6.节
流圈7.水冷壁
8.汽水分离器
9.备用管路
锅炉 名词解释总结及答案
6. 应用基（收到基）燃料完全燃烧又没有剩余氧存在，此时所需的空气量。
7. 过量空气系数……实际供给的空气量V(Nm3/kg)与理论空气量V0(Nm3/kg)的比值。
8. 漏风系数……相对于1kg燃料而言，漏入空气量与理论空气量的比值。
9. 理论烟气容积……燃料燃烧时供以理论空气量，而且又达到完全燃烧，此时烟气所具有的容积。
11、高温腐蚀：指水冷壁、过热器等高温受热面，在高温烟气环境下，管外壁产生的腐蚀。
12、氧的扩散速度：单位时间内通过边界层向单位碳粒表面输送的氧量。
1、质量流速：单位时间内流经单位流通截面的工质质量称为质量流速。
2、循环流速：循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速度。
3、折算流速：汽水混合物中，假定其中一相工质充满整个流通截面时计算所得的流速称为该相的折算流速。
23. 理论燃烧温度……在绝热状态下，燃烧所能达到的最高温度。也就是在没有热量交换的情况下燃料燃烧时所放出的热量全部用来加热燃烧产物所能达到的温度。
24. 炉膛的断面热强度……炉膛断面单位面积上的热功率
25. 运动压头……自然循环回路的循环推动力（由下降管中的工质柱重和上升管中工质柱重之差）
26. 循环流速……循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速度
37、锅炉额定蒸汽参数：过热器出口处额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。
38、锅炉事故率：锅炉事故率=[事故停用小时数/（运行小时数+事故停用小时数）]×100%
39、锅炉可用率：锅炉可用率=[(运行总小时数+备用总小时数)/统计期间总时数]×100%
40、锅炉热效率：锅炉每小时的有效利用热量占输入锅炉全部输入热量的百分数。