自然循环锅炉以及优缺点
锅炉自然循环的原理
锅炉自然循环的原理锅炉自然循环是指在锅炉热交换管内，由于自然对流的存在，热水和冷水在密度差的驱使下，自然形成上升和下降的循环流动。
锅炉自然循环的原理可以从密度差、温度差和浮力平衡三个方面来解释。
首先，密度差是导致自然循环的根本原因。
根据物理学原理，热水的密度要小于冷水的密度。
当锅炉内的炉膛燃烧燃料，使炉膛和水管受热后，热水的密度降低，容易上升；而冷水的密度增加，容易下降。
这种密度差是自然循环产生的动力。
其次，温度差也是自然循环的重要条件。
由于锅炉内部热交换管燃烧侧的温度较高，而供水侧的温度较低，两者之间存在温差。
这种温差会造成热水上升、冷水下降的趋势，推动了循环的发生。
最后，浮力平衡也是锅炉自然循环的一个重要因素。
当热水受热后，密度减小，上升；冷水受冷后密度增加，下降。
在这个过程中，上升的热水受到管壁和相邻冷水的浮力作用，形成上升运动；而下降的冷水受到上升热水的浮力作用，形成下降运动。
这种浮力的平衡是自然循环持续进行的基础。
综上所述，锅炉自然循环的原理是由于热水和冷水在密度差、温度差和浮力平衡的作用下，形成上升和下降的循环流动。
在具体的锅炉系统中，通常存在锅炉炉膛、水管、烟管等热交换区域。
当炉膛内燃料燃烧产生高温烟气，通过烟管传热到水管内的水，使水受热，形成上升运动，然后经过循环管的下降段走向锅炉底部，与冷的进水混合后形成循环流动。
烟气在经过烟管后，损失了部分热量，降温后排放至大气中。
锅炉自然循环有以下几个特点：第一，自然循环无需辅助设备，不需要泵等能源设备就能实现水的流动。
因此，自然循环具有节能、经济的特点。
第二，自然循环具有简单可靠的特点。
相比较于强制循环，自然循环的工作原理更为简单，运行过程中无需额外的控制和调节。
只有确保锅炉内部的热量传递平衡，自然循环就可以稳定运行。
第三，自然循环一般适用于锅炉功率小、工作压力不高、蒸汽量较小或工作条件相对稳定的情况。
对于工作压力较高的大型锅炉，通常需要配备强制循环设备以增加循环动力。
锅炉原理 第9章 自然循环原理及计算
自然循环的优点： 无需外部动力节能 环保运行稳定
自然循环的应用： 广泛用于火力发电 厂、供暖系统等领 域
自然循环计算
自然循环计算的目的
确定循环流量和循环水头
计算循环泵的扬程和功率
确定循环水的温度和压力
优化循环系统的运行效率
自然循环计算的基本公式
自然循环计算公式：Δt=Δt1+Δt2+Δt3 Δt1：加热段传热温差 Δt2：冷却段传热温差 Δt3：混合段传热温差
添加 标题
自然循环原理：介绍自然循环的基本原理和 循环动力。
添加 标题
自然循环在锅炉中的应用：说明自然循环在锅 炉中的重要性和作用如提高传热效率、减少能 耗等。
添加 标题
自然循环计算：介绍自然循环的计算方法和计 算过程包括循环流量、循环压头等参数的计算。
添加 标题
自然循环的优缺点：分析自然循环在锅炉应用 中的优缺点如可靠性高、维护成本低等优点以 及循环效率相对较低等缺点。
节能环保：自然循环的循环动力来 源于自然力因此运行成本较低且不 会对环境造成污染。
自然循环的缺点
需要较大的启 动功率
启动时需要外 力帮助
循环效率较低
容易受到腐蚀 和结垢的影响
自然循环在锅炉中的应 用
自然循环在锅炉中的重要性
提高锅炉运行效率：自然循环能够减少人工干预提高锅炉内热能的传递和利用效率从 而提高运行效率。
保证锅炉安全运行：自然循环能够保证锅炉内水流的均匀分布避免局部过热或水循环 受阻等问题从而保证锅炉的安全运行。
降低人工成本：自然循环能够减少人工操作的环节和难度降低人工成本同时减少人为 因素对锅炉运行的影响。
提高锅炉容量：Βιβλιοθήκη 然循环能够适应大容量锅炉的需要提高锅炉的容量和效率满足工业 生产的需求。
自然循环热水供暖系统的工作原理
自然循环热水供暖系统的工作原理一、引言自然循环热水供暖系统是一种简单而又实用的供暖方式，其工作原理基于水的自然循环和热传导原理。
这种系统不需要电力或机械设备来驱动，因此具有节能、环保、可靠等优点。
本文将详细介绍自然循环热水供暖系统的工作原理。
二、系统组成自然循环热水供暖系统主要由锅炉、管道、散热器和水泵四个部分组成。
1. 锅炉锅炉是整个系统的核心部件，其作用是将水加热到一定温度后送入管道中。
常见的锅炉有电锅炉、天然气锅炉和柴油锅炉等。
2. 管道管道是连接各个部件的通道，其材质通常为铜管或钢管。
管道内充满了加热后的水，通过自然循环实现散发出去的余热。
3. 散热器散热器是将加热后的水散发出去的关键部件，其作用类似于空调中的冷凝器。
常见的散热器有暖气片、地暖和散热器箱等。
4. 水泵水泵是为了加速水的循环而设置的，其作用是将冷却后的水再次送回锅炉中进行加热。
但是，在自然循环热水供暖系统中，水泵并不是必需品，因为系统可以依靠自然循环实现。
三、工作原理自然循环热水供暖系统的工作原理基于物理学中的两个原理：自然对流和热传导。
1. 自然对流自然对流是指由于密度差异而产生的液体或气体运动。
在自然循环热水供暖系统中，当锅炉将水加热到一定温度后，由于温度差异，管道内的冷却水会产生密度差异，并沿着管道上下流动。
这种运动类似于火山喷发时岩浆从火山口向外喷出的情景。
2. 热传导热传导是指物质内部或不同物质之间因温度差异而发生的能量传递现象。
在自然循环热水供暖系统中，当加热后的水进入散热器时，由于散热器表面的温度低于水的温度，水的热量会通过热传导的方式向外散发。
这种现象类似于冬天手放在暖气片上感受到的温暖。
3. 工作过程自然循环热水供暖系统的工作过程可以分为三个阶段：（1）加热阶段：锅炉将水加热到一定温度后送入管道中。
（2）循环阶段：由于管道内冷却水和加热水之间产生了密度差异，因此冷却水会沿着管道上下流动，形成自然对流。
同时，加热后的水进入散热器，在散发余热的同时降低了自身温度。
自然循环锅炉原理
自然循环锅炉原理一、引言自然循环锅炉是一种基于自然对流原理工作的锅炉，其原理是利用水的密度变化和自然对流的热传导来实现热量的传递。
相比于强制循环锅炉，自然循环锅炉具有结构简单、操作方便、节能环保等优点，因此在一些小型供暖系统中得到广泛应用。
二、自然循环锅炉原理自然循环锅炉的工作原理基于热量的自然对流传递。
当锅炉启动时，锅炉内的水被加热，从而产生热对流现象。
具体来说，自然循环锅炉的工作原理可分为以下几个步骤：1. 加热阶段：燃烧器燃烧燃料，加热锅炉内的水。
水的加热使其密度降低，从而使加热部分的水上浮，冷却部分的水下沉。
2. 自然对流阶段：由于水的密度差异，加热部分的水上浮，形成热对流循环。
上浮的热水经过蒸汽分离器，蒸汽进入蒸汽室，而冷却的水则下沉到加热部分接受加热。
3. 再生阶段：上浮的热水经过蒸汽分离器分离出其中的蒸汽，蒸汽进入蒸汽室供应给其他设备使用，而剩余的热水则重新下沉到加热部分。
通过这种自然对流循环，锅炉中的热量得以传递，实现水的加热和蒸汽的产生。
由于自然循环锅炉依靠自身的结构和水的密度变化来推动热量传递，因此无需额外的强制循环泵，节约了能源和维护成本。
三、自然循环锅炉的优点自然循环锅炉相比于强制循环锅炉具有以下优点：1. 结构简单：自然循环锅炉不需要额外的强制循环泵，因此其结构相对简单，易于安装和维护。
2. 操作方便：自然循环锅炉无需额外的控制设备，操作相对简单，无需专业技术人员操作。
3. 节能环保：自然循环锅炉运行时无需外部能源驱动，仅依靠自然对流传递热量，节约了能源消耗。
同时，自然循环锅炉无需额外的强制循环泵，减少了能源消耗和维护成本。
4. 适用范围广：自然循环锅炉适用于小型供暖系统，如家庭供暖、小型工业锅炉等。
四、自然循环锅炉的应用自然循环锅炉由于其结构简单、操作方便、节能环保等优点，在一些小型供暖系统中得到广泛应用。
例如，在家庭供暖中，自然循环锅炉可以通过自然对流使热水循环供暖，避免了额外的能源消耗。
锅炉的分类
锅炉的分类可以按循环方式、燃烧方式、排渣方式、运行方式以及燃料、蒸汽参数、炉型、通风方式等进行分类，其中按循环方式和蒸汽参数的分类最为常见。
一、循环方式分类锅炉按照循环方式可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉和直流锅炉。
1、自然循环锅炉：给水经给水泵升压后进入省煤器，受热后进入蒸发系统。
蒸发系统包括汽包、不受热的下降管、受热的水冷壁以及相应的联箱等。
当给水在水冷壁中受热时，部分水会变为蒸汽，所以水冷壁中的工质为汽水混合物，而在不受热的下降管中工质则全部为水。
由于水的密度要大于汽水混合物的密度，所以在下降管和水冷壁之间就会产生压力差，在这种压力差的推动下，给水和汽水混合物在蒸发系统中循环流动。
这种循环流动是由于水冷壁的受热而形成，没有借助其他的能量消耗，所以称为自然循环。
在自然循环中，每千克水每循环一次只有一部分转变为蒸汽，或者说每千克水要循环几次才能完全汽化，循环水量大于生成的蒸汽量。
单位时间内的循环水量同生成蒸汽量之比称为循环倍率。
自然循环锅炉的循环倍率约为4～30。
2、控制循环锅炉：在循环回路中加装循环水泵，就可以增加工质的流动推动力，形成控制循环锅炉。
在控制循环锅炉中，循环流动压头要比自然循环时增强很多，可以比较自由地布置水冷壁蒸发面，蒸发面可以垂直布置也可以水平布置，其中的汽水混合物即可以向上也可以向下流动，所以可以更好地适应锅炉结构的要求。
控制循环锅炉的循环倍率约为3～10。
自然循环锅炉和控制循环锅炉的共同特点是都有汽包。
汽包将省煤器、蒸发部分和过热器分隔开，并使蒸发部分形成密闭的循环回路。
汽包内的大容积能保证汽和水的良好分离。
但是汽包锅炉只适用于临界压力以下的锅炉。
3、直流锅炉：直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率为1。
直流锅炉的另一特点是在省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均由给水泵来克服。
如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵，则可以形成复合循环锅炉。
锅炉原理 10自然循环锅炉水动力学
发电厂：用于 发电，提供电
力
供暖系统：用 于供暖，提供
热能
海水淡化：用 于海水淡化， 提供淡水资源
化工行业：用 于化学反应， 提供热量和压
力
食品加工：用 于食品加工，
提供热能
PRT THREE
蒸发受热面：锅炉内壁，用于吸收热量，使水蒸发 水循环：水在锅炉内循环流动，将热量传递到蒸发受热面 水循环的动力：自然循环，依靠水的密度差和重力作用 水循环的稳定性：影响锅炉的运行效率和安全性
汇报人：XX
流体阻力：流体在流动过程中产生的阻力 管壁粗糙度：影响流体阻力的重要因素 流体密度：影响流体阻力的重要因素 流体粘度：影响流体阻力的重要因素 流体温度：影响流体阻力的重要因素 流体流速：影响流体阻力的重要因素
流动稳定性：保证锅炉水在自然循环过程中的稳定性，避免出 现波动或中断
安全性：确保锅炉水在自然循环过程中的安全性，避免出现泄 漏、爆炸等事故
设计合理的水力模型，确保水流的稳定性 采用先进的水力控制技术，提高水流的稳定性 定期检查和维护锅炉设备，确保水流的稳定性 加强锅炉操作人员的培训，提高水流的稳定性
提高传热性能：通过优化锅炉 结构、传热管设计等提高传热 效率，降低能耗
提高水循环效率：通过优化水 泵、管道设计等提高水循环速 度，降低能耗
水循环不畅：检查水泵、阀门、 管道等设备是否正常工作
水质恶化：检查水处理设备是 否正常工作，定期进行水质检
测
设备损坏：检查设备是否正常 工作，定期进行设备维护和保
养
定期检查锅炉水循环系统，确保设备运行正常 定期清洗锅炉水循环系统，防止水垢堆积 定期更换锅炉水循环系统中的易损件，保证设备使用寿命 定期对锅炉水循环系统进行安全检查，确保设备安全运行
电站锅炉分类
电站锅炉分类电站锅炉是电厂的核心设备，主要用于将化学能转化为热能，再转化为动能，从而产生电能。
根据不同的工作原理和结构特点，电站锅炉可以分为多种类型。
下面将对常见的电站锅炉进行分类和介绍。
一、按燃料分类1. 燃煤锅炉：燃煤锅炉是目前电厂中最常见的一种锅炉类型。
它利用煤炭燃烧产生的热能来加热水，产生蒸汽驱动汽轮机发电。
燃煤锅炉具有燃料广泛、成本低廉等特点，但同时也会产生大量的污染物，对环境造成负面影响。
2. 燃气锅炉：燃气锅炉是利用天然气、液化石油气等燃气作为燃料的锅炉。
相比于燃煤锅炉，燃气锅炉燃烧效率高，排放污染物少，对环境友好。
但由于燃气资源有限，燃气锅炉在一些地区的应用还不够普及。
3. 油炉锅炉：油炉锅炉是利用燃油作为燃料的锅炉。
燃油种类多样，包括柴油、重油等。
油炉锅炉具有燃烧温度高、加热效率高等优点，但同样也会产生排放物污染。
4. 生物质锅炉：生物质锅炉是利用生物质燃料，如木材、秸秆等，进行燃烧的锅炉。
生物质锅炉是一种可再生能源锅炉，具有绿色环保、资源丰富等特点，是未来发展的趋势。
二、按工作压力分类1. 低压锅炉：低压锅炉是指工作压力小于2.5MPa的锅炉。
低压锅炉主要用于一般工业和民用领域，如供暖、供热等。
2. 中压锅炉：中压锅炉是指工作压力在2.5MPa到9.8MPa之间的锅炉。
中压锅炉广泛应用于中小型工业领域，如化工、纺织、食品等。
3. 高压锅炉：高压锅炉是指工作压力在9.8MPa到13.7MPa之间的锅炉。
高压锅炉主要用于大型工业领域，如电力、钢铁等。
4. 超高压锅炉：超高压锅炉是指工作压力大于13.7MPa的锅炉。
超高压锅炉主要用于特定领域，如核电站。
三、按循环方式分类1. 自然循环锅炉：自然循环锅炉是利用水的密度差和热对流的原理工作的锅炉。
自然循环锅炉结构简单，操作方便，但热效率相对较低。
2. 强制循环锅炉：强制循环锅炉是通过循环泵强制循环水来加热的锅炉。
强制循环锅炉热效率高，适用于大型电站。
1什么叫自然循环锅炉
1什么叫自然循环锅炉？所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。
2．什么叫锅炉的循环回路?由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管组成的闭合回路．称为锅炉的循环回路。
3．自然循环锅炉的蒸发系统由哪些设备组成?主要由汽包、下降管、水冷壁管、联箱及导管组成。
4．汽包的作用主要有哪些？汽包的作用主要有：(1)是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽．同时作为一个平衡器，保持水冷壁中汽水混合物流动所需压头。
(2)容有一定数量的水和汽，加之汽包本身的质量很大，因此有相当的蓄热量，在锅炉工况变化时．能起缓冲、稳定汽压的作用。
(3)装设汽水分离和蒸汽净化装置，保证饱和蒸汽的品质。
(4)装置测量表计及安全附件，如压力表、水位计、安全阀等。
5．电站锅炉的汽包内部主要有那些装置?它们的布置位置和作用怎样?电站锅炉随参数容量的不同，其汽包内部装置也不完全—样，现以高压和超高压锅炉的汽包为例，介绍其内部装置、它们的布置及主要作用。
沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器，每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板)分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。
在汽包内的中上部，水平装设蒸汽清洗孔板，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以降低蒸汽的含盐。
靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸汽流，并将蒸汽中的水分进一步分离出来。
汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口；正常水位线下约200mm处设有连续排污管口，再下面布置加药管。
下降管入口处还装设了十字挡板．以防止下降管口产生游涡斗造成下降管带汽。
6．旋风分离器的结构及工作原理是怎样的?旋风分离器由筒体、引入管、项帽、溢流环、筒底导叶和底板等部件组成。
旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。
其工作原理及工作过程是：较高流速的汽水混合物，经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离心力的作用下，水滴飞向筒壁，使汽水初步分离。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自然循环锅炉以及优缺点
自然循环锈锅炉由汽包、下降管、下联箱和水冷壁四部分构成自然循环回路。
锅炉在运行状态下，水冷壁吸收高温火焰的辐射热，产部分蒸汽，形成汽气水混合物，密度减小，与炉外不受热的下降管内密度较大的水产生密度差。
这个差值形成自然循环的推动力，称为运动压头。
这样的裯循环方式称为自循环。
自然循环锅炉有何优点:(1)可以在运行状态对针锅炉水进在行定期排污和连续排污，以保证锅炉炉水品质，对给水品质要求不太高。
(2)由于配备有汽水容积较大的汽包，因此蓄热能力大，对外界负荷与压力的扰动（外扰）不太敏感，自动化程度要求相对较低。
(3)蒸发受热面的循环阻力不需给水泵来克服，因此比给水泵电耗较求小，与强制循环锅炉相比，不需要在高温条件下工作的循瑁环泵工作较可靠。
自然循环锅炉有何缺点:自然循环锅炉的运动压头很小，给水冷壁的布置带来一定的困难。
了减少流动阴阻力，必须安装水容积较大的的汽包和采用大直径且管壁较厚的下降管，材消耗大；另外，该锅炉由于具厚壁汽包，为了防止出现较大的温差而发生变形，所以自然循环锅炉启动时间较长。