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    鄭鍋百科

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    為什么直流鍋爐的水冷壁管直徑很小?

      2022-07-26        

    由于自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)倍率K較高,中壓鍋爐K為20~22,高壓鍋爐尺為8~10,超高壓鍋爐K為6?8,所以,雖然自然循環(huán)鍋爐采用直徑較大的管子,如中壓鍋爐為φ60X3mm或φ60x3.5mm,高壓鍋爐為φ60X5mm,超高壓鍋爐為φ60X6mm或#60X6.5mm,而且所有水冷壁管均是并列在上下聯(lián)箱之間,水冷壁管的流通截面很大,但由于通過水冷壁管的流量為K倍額定蒸發(fā)量,所以,仍然可以確保水冷壁管內(nèi)汽水混合物具有較高的流速,使水冷壁管得到良好的冷卻。

    自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)是在下降管內(nèi)的水與水冷壁管內(nèi)汽水混合物的密度差形成的循環(huán)壓頭推動(dòng)下進(jìn)行的。由于循環(huán)壓頭較小,為了使自然循環(huán)鍋爐水冷壁管內(nèi)的汽水混合物維持較高的流速,應(yīng)減小循環(huán)回路的流動(dòng)阻力,除采用大直徑下降管外,水冷壁使用較大直徑的管子是降低循環(huán)回路阻力的有效措施。

    直流鍋爐的給水依次通過省煤器、水冷壁和過熱器,對(duì)水冷壁管而言,直流鍋爐的循環(huán)倍率K等于1。如果直流鍋爐的水冷壁仍采用直徑較大的管子,則由于水冷壁管的總截面很大,而通過水冷壁管的水流量?jī)H為鍋爐的蒸發(fā)量,水冷壁管內(nèi)的汽水混合物流速較低,而且在水冷壁管傾角不大的部分還容易出現(xiàn)汽水分層,水冷壁管因得不到良好冷卻而過熱損壞。即使是采取將幾個(gè)循環(huán)回路串聯(lián)或采取減少水冷壁管根數(shù)增加長(zhǎng)度的方法,采用與自然循環(huán)鍋爐相同的水冷壁管徑,其截面積仍然偏大。

    同時(shí)直流鍋爐的工作特點(diǎn),就決定了在水冷壁管的末端必然會(huì)出現(xiàn)因汽水混合物中蒸汽干度太高而形成的第二類膜態(tài)沸騰,使水冷壁管的壁溫迅速升高。為了降低出現(xiàn)第二類膜態(tài)沸騰部分水冷壁管的壁溫,除水冷壁管采用許用溫度較高的材質(zhì)外,還采用內(nèi)螺紋管和提高水冷壁管內(nèi)汽水混合物的流速等措施。采用直徑很小的管子作直流鍋爐的水冷壁管,因流通面積與管內(nèi)徑的平方成正比,所以,可以大大降低水冷壁管的截面積,有效地提高水冷壁管內(nèi)汽水混合物的流速,從而保證了水冷壁管的安全。直流鍋爐的水冷壁管通常采用φ22X3.5mm,φ32X4mm或φ38X4.5mm的管子。在布置水冷壁管的爐墻面積和水冷壁管節(jié)距相同的情況下,水冷壁的外表面積與直徑無關(guān),所以,直流鍋爐采用小管徑水冷壁不會(huì)降低水冷壁的吸熱量。

    由于在工作壓力相同的情況,水冷壁管的壁厚與管徑成正比,所以,直流鍋爐采用小管徑水冷壁可以降低鍋爐金屬消耗量。這也是直流鍋爐比汽包鍋爐金屬消耗量低的主要原因之一。

    雖然采用小管徑水冷壁后,水冷壁管的流動(dòng)阻力增加,但由于水或汽水混合物在水冷壁管內(nèi)是強(qiáng)迫流動(dòng),水冷壁管內(nèi)水或汽水混合物的流速和水冷壁管的冷卻可以得到保證。

    直流鍋爐采用小管徑水冷壁后因流動(dòng)阻力增加,使得給水泵的耗電量上升,這也是直流鍋爐比自然循環(huán)鍋爐給水泵耗電量大的主要原因。

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