汽包鍋爐蒸發(fā)設(shè)備安全性（鍋爐設(shè)備運(yùn)行）

管內(nèi)流型及傳熱區(qū)段欠熱水由管子下部進(jìn)入，工質(zhì)沿管長經(jīng)歷了七種流型垂直受熱上升管中汽水兩相流型01單相水的流動(dòng)（A段）：水溫↑，未至飽和溫度，無蒸汽。02過冷汽泡狀流動(dòng)（B段）：緊貼管子內(nèi)壁面的水溫↑至飽和并生汽泡，管子中部水仍欠熱，平均水溫tg逐漸升高。03飽和汽泡狀流動(dòng)（C段）——全部工質(zhì)至飽和溫度，汽泡不再凝結(jié)，含汽量從x=0開始逐漸增大。欠熱水由管子下部進(jìn)入，工質(zhì)沿管長經(jīng)歷了七種流型垂直受熱上升管中汽水兩相流型04彈狀流動(dòng)（D段）——隨著含汽量增大，汽泡聚合成彈狀，溫度保持飽和溫度05環(huán)狀流動(dòng)（E段）——含汽量↑，汽彈連接成柱，形成環(huán)狀流動(dòng)。環(huán)狀流動(dòng)后期，中部汽流增加，流速升高，蒸汽開始攜帶水滴。汽液兩相流的流型欠熱水由管子下部進(jìn)入，工質(zhì)沿管長經(jīng)歷了七種流型垂直受熱上升管中汽水兩相流型06單相汽流動(dòng)（G段）——該段起始點(diǎn)水滴已全部蒸干，x=1，蒸汽進(jìn)入過熱狀態(tài)，溫度開始上升。07隨著壓力增加，汽彈狀流動(dòng)逐漸消失，到10MPa以上，汽彈狀流動(dòng)已不復(fù)存在。隨著工質(zhì)含汽量增加，由汽泡狀流動(dòng)直接轉(zhuǎn)變?yōu)槠鶢盍鲃?dòng)。汽液兩相流的流型

管內(nèi)沸騰傳熱過程單相過熱蒸汽對(duì)流傳熱區(qū)段液體欠缺對(duì)流傳熱區(qū)段（水膜破壞-水膜蒸干）兩相強(qiáng)迫對(duì)流傳熱區(qū)段（水層表面蒸發(fā)）飽和核態(tài)沸騰傳熱區(qū)段欠熱沸騰傳熱區(qū)段（表面沸騰）單相水的對(duì)流傳熱區(qū)段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ沸騰傳熱惡化及防護(hù)措施1第一類沸騰傳熱惡化2第二類沸騰傳熱惡化蒸發(fā)管內(nèi)傳熱惡化可分為概念因管壁形成汽膜導(dǎo)致的沸騰傳熱惡化稱為第一類傳熱惡化，或稱膜態(tài)沸騰，它是由于熱負(fù)荷太高造成。第一類沸騰傳熱惡化（發(fā)生在x較低處）開始發(fā)生核態(tài)沸騰偏離時(shí)的熱負(fù)荷稱臨界熱負(fù)荷臨界熱負(fù)荷概念：因管壁水膜被“蒸干”導(dǎo)致的沸騰傳熱惡化稱為第二類沸騰傳熱惡化。第二類沸騰傳熱惡化(發(fā)生在x較高處)原因：汽水混合物中含汽率太高所致。防止沸騰傳熱惡化的發(fā)生01把沸騰傳熱惡化發(fā)生位置推移到熱負(fù)荷較低處，使其管壁溫度不超過許用值。02沸騰傳熱的防護(hù)措施有兩個(gè)途徑：010203具體措施保證一定的質(zhì)量流速降低受熱面的局部熱負(fù)荷管內(nèi)結(jié)構(gòu)措施本次任務(wù)主要內(nèi)容沸騰傳熱惡化及防護(hù)措施蒸汽管內(nèi)的汽液兩相流型及傳熱管內(nèi)流型及傳熱區(qū)段02自然循環(huán)基本概念自然循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)及蒸汽凈化任務(wù)7.3自然循環(huán)的安全性影響水冷壁安全運(yùn)行的主要因素01蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流02影響循環(huán)安全性的主要因素03影響水冷壁安全運(yùn)行的主要因素影響水冷壁安全運(yùn)行的主要因素影響水冷壁安全運(yùn)行的因素管內(nèi)管外結(jié)垢與腐蝕停滯或倒流膜態(tài)沸騰干鍋磨損高溫腐蝕結(jié)渣和積灰管內(nèi)的工質(zhì)壓力的作用，可導(dǎo)致管子局部“鼓包”、裂口，以致發(fā)生爆管事故同樣使管子承壓能力下降，引起爆管或泄漏管子金屬內(nèi)壁面上的連續(xù)水膜被破壞，冷卻能力急劇下降，從而出現(xiàn)傳熱惡化引起的管壁工作溫度超過金屬材料的允許溫度超溫嚴(yán)重時(shí)管子強(qiáng)度下降，承壓能力下降直接導(dǎo)致管子的管壁減薄或金屬管壁超溫蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流流量分配有偏差。水冷壁吸熱強(qiáng)度有偏差。水冷壁結(jié)構(gòu)有偏差。即循環(huán)推動(dòng)力不同。停滯原因管屏進(jìn)出口聯(lián)箱壓差相同，受熱弱的管子中，工質(zhì)密度大，管屏的壓差只能托住液柱，不能推動(dòng)液柱的流動(dòng)。蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流自由水面位置波動(dòng)，引起管子疲勞應(yīng)力。形成汽塞，管子局部超溫。形成自由水面，管子上部過熱超溫。停滯危害水循環(huán)停滯主要發(fā)生在受熱弱的管子上。蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流在并聯(lián)工作的水冷壁管子之間，由于受熱不均，上升管之間形成了自然循環(huán)回路。倒流原因倒流管的壓差大于同一片管屏或同一回路的平均壓差，從而迫使工質(zhì)向下流動(dòng)。從循環(huán)特性來看，倒流現(xiàn)象的表現(xiàn)是：蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流在發(fā)生倒流的管子中，水向下流動(dòng)，而汽泡由于受到浮力向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)沽魉俣容^慢且等于汽泡向上運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)，向下流的水帶不走汽泡，造成汽泡不上不下的狀態(tài)，引起汽塞，發(fā)生傳熱惡化，以至使管子出現(xiàn)局部過熱超溫。倒流危害影響循環(huán)安全性的主要運(yùn)行因素影響循環(huán)安全性的主要運(yùn)行因素水冷壁受熱不均或受熱強(qiáng)度過高下降管帶汽或自汽化水冷壁管內(nèi)壁結(jié)垢上升系統(tǒng)的流動(dòng)阻力變負(fù)荷速度過快或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過長本次任務(wù)主要內(nèi)容自然循環(huán)汽包鍋爐的蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)管內(nèi)的停滯、倒流02影響水冷壁安全運(yùn)行的主要因素01影響循環(huán)安全性的主要因素03項(xiàng)目七自然循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)及蒸汽凈化任務(wù)7.2自然循環(huán)的流動(dòng)特性自然循環(huán)基本概念01管內(nèi)流型及傳熱區(qū)段02沸騰傳熱惡化及防護(hù)措施03自然循環(huán)基本概念ρw=G/Akg/(m2·s)G

=ρwAkg/s工質(zhì)流過單位流通斷面積的質(zhì)量流量稱為質(zhì)量流速ρw，質(zhì)量流速表示為：1.質(zhì)量流速ρw2.循環(huán)流速wo指在汽包壓力下飽和水流過上升管水冷壁流通斷面時(shí)的流速。wo=G/Aρ(m/s)3.質(zhì)量含汽率x汽水混合物中，蒸汽的質(zhì)量流量與汽水混合