强迫流动锅炉水动力特性资料

强迫流动锅炉水动力

特性

第13章强迫流动锅炉水动力特性

1.直流锅炉的水平蒸发管中为什么会发生水动力多值性？

答：产生多值性的原因是：管内有水有气。具体地说就是：当热负荷一定时，由于蒸发管内同时存在加热水段和蒸发段，水和蒸汽的比容差别极大，使得工质的平均比容随流量的变化而急剧变化，从而产生了水动力特性的多值性。

2.试述水平蒸发管中发生水动力多值性的影响因素及其影响作用，防止发生水

动力多值性的措施有哪些？

答：(1). 影响因素及影响作用

a．压力——一般来说随着压力的增加，水动力特性趋向稳定。这是由于随着压力的升高，饱和水和蒸汽的物性接近。两者的比容差值减小，当流量变化时，工质的平均比容变化减小。

b．入口水的欠焓——进口水的欠焓越小，水动力特性曲线越趋于稳定。这是由于当热负荷一定时。欠焓减小，蒸发段增长，蒸汽产量增加，使工质的平均比容随流量的增加不剧烈。

c．加热水段结构特性——增大加热段的阻力可以减小水动力特性的多值性。这是由于增大加热段阻力相当于增加了流量对压差的影响，总压降中蒸发段阻力的比例相应减小后，减弱了汽水混合物的比容对压差的影响，使得特性曲线趋于单值性。

d．热负荷——提高热负荷相当于减小了工质欠焓的影响，能使管中产生更多的蒸汽，削弱了平均比容变化的影响，因此阻力上升较快。

(2). 防治措施

a．减小蒸发管进口水的欠焓；b. 在进口欠焓不变的条件下，增大加热水段的阻力(一般采用加节流圈或在加热段采用较小的管径蒸发段采用较大的管径)。

3. 重位压降对强制垂直流动蒸发管的水动力特性有什么影响？

答：

（1）当工质垂直向上流动时，重位压差起到了截流圈的作用，改善了水动力特性，可以部分或完全消除多值性；

（2）当工质垂直向下流动时，重位压差恶化了水动力特性，使不计重位压差时的单值性流动阻力曲线叠加后出现多值性。

4.管组发生整体脉动的原因是什么？

整体脉动是所有并联蒸发管的流量和蒸发量同时发生周期性波动，一般可分为两种形式：

一种形式的整体脉动是由于燃料量、蒸汽量、给水流量以及锅炉压力的急剧波动引起的。这种脉动的水流量变化没有严格的周期性，振幅也是变化的，并且是衰减型的，当扰动消除后脉动就会停止。

另一种形式的整体脉动与给水泵的特性曲线（压差与流量的关系曲线）有关，表现为随着水泵压头的增加，其流量减小，但不同型式水泵的特性曲线的斜率是有差别的。直流锅炉或强制循环锅炉的给水泵工作时，当工况变化使压力增加时，送入锅炉的给水量减少，相应又使蒸发段的蒸汽量减少而压力降低，这样又使给水量增多，给水量的增加又使压力增高，如是形成周期性的脉动。

5.试述水平蒸发管组发生持续性管间脉动的条件、特点、成因及其影响因素。

图13－11是水平管组脉动时各参数的变化示意图。管组的进出口压差为ΔP0=P1-P2，加热段与蒸发段的长度和流动阻力分别为L jr、L zf和ΔP jr、ΔP zf在稳定流动过程中，其进口水质量流量G与出口蒸汽量D相等，如图(a)所示。若有一扰动，例如始沸点附近的热负荷突然增大，该处蒸汽量将增多，局部压力P jb升高，相应使加热段的压力增高，而P1并未改变，故该部分管的G减小δG，则其加热段缩短，ΔP jr减小了δΔP jr，始沸点的界面移向进口端，而其余管子中的水流量增加；同时蒸发段的长度增加和压差增大，使出口蒸汽量D增加δD，则ΔP zf增加了δΔP zf，此时管子中各参数的如图(b)所示。