600mw超臨界鍋爐培訓(xùn)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 23:25本頁(yè)面
【正文】 oopopopoopG GRgHRRGG??????2)(13 加裝節(jié)流圈對(duì)流量偏差的影響 (1322) (1323) 適當(dāng)選擇各管中節(jié)流圈的阻力系數(shù)，可使流量偏差系數(shù)接近于 1，即減輕流量偏差。但對(duì)于熱負(fù)荷較大的管子，通常采用增大流量的辦法來(lái)提高受熱較強(qiáng)管的冷卻能力，因而應(yīng)選擇阻力較小的節(jié)流圈。 jlpjlpjlppppjlojlojloooo GRGRGRGR .2..2.2..2 ???? ???jlpjlpppjlojloooopG RRRRGG....?????????三 熱偏差與流量偏差實(shí)例分析 圖 1321給出了螺旋管水冷壁熱偏差及流量偏差與偏差管質(zhì)量流速的關(guān)系。 圖 1322給出了垂直管水冷壁熱偏差及流量偏差與偏差管質(zhì)量流速的關(guān)系。 第五節(jié) 超臨界壓力下水冷壁管內(nèi)傳熱 一 超臨界壓力下水和水蒸汽的熱物理特性 超臨界參數(shù)鍋爐的技術(shù)關(guān)鍵在于水冷壁。在超臨界壓力下工作的水冷壁的傳熱主要有兩個(gè)特點(diǎn)： 隨著水冷壁吸熱量的增加，管內(nèi)工質(zhì)溫度不斷提高。例如，蒸汽參數(shù)為 25MPa/540℃ /540℃ 的超臨界壓力鍋爐，工質(zhì)溫度在水冷壁管內(nèi)大約提高 210℃ 左右。 在超臨界壓力區(qū)，水冷壁管內(nèi)傳熱與工質(zhì)的熱物理特性密切相關(guān)。 在超臨界壓力區(qū)，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)具有大比熱特性，且對(duì)應(yīng)于不同的壓力和溫度，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)具有不同的大比熱區(qū)。對(duì)應(yīng)定壓比熱值最大位置處的工質(zhì)溫度稱為擬臨界溫度。在擬臨界溫度兩側(cè)，工質(zhì)的狀態(tài)不同，在擬臨界溫度左邊的工質(zhì)是水；在擬臨界溫度右邊的工質(zhì)是汽?？梢?，在擬臨界溫度附近的大比熱區(qū)內(nèi)，工質(zhì)比容直接發(fā)生急劇變化，但工質(zhì)溫度變化不大。 超臨界參數(shù)鍋爐的技術(shù)關(guān)鍵在于水冷壁。在超臨界壓力下工作 d 水冷壁的傳熱主要有兩個(gè)特點(diǎn)： （ 1） 隨著水冷壁吸熱量的增加，管內(nèi)工質(zhì)溫度不斷提高。例如，蒸汽參數(shù)為 25MPa/540℃ /540℃ 的超臨界壓力鍋爐，工質(zhì)溫度在水冷壁管內(nèi)大約提高 210℃ 左右。 （ 2） 在超臨界壓力區(qū)，水冷壁管內(nèi)傳熱與工質(zhì)的熱物理特性密切相關(guān)。 在超臨界壓力區(qū)，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)具有大比熱特性，且對(duì)應(yīng)于不同的壓力和溫度，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)具有不同的大比熱區(qū)。對(duì)應(yīng)定壓比熱值最大位置處的工質(zhì)溫度稱為擬臨界溫度。在擬臨界溫度兩側(cè)，工質(zhì)的狀態(tài)不同，在擬臨界溫度左邊的工質(zhì)是水；在擬臨界溫度右邊的工質(zhì)是汽。可見，在擬臨界溫度附近的大比熱區(qū)內(nèi)，工質(zhì)比容直接發(fā)生急劇變化，但工質(zhì)溫度變化不大。 壓力越高，擬臨界溫度向高溫區(qū)推移，大比熱特性逐漸減弱，如圖 1325所示。 圖 132圖 132圖 1328分別表示了水和水蒸汽的黏度、比容、溫導(dǎo)系數(shù)與溫度及壓力的關(guān)系。 在大比熱區(qū)外，工質(zhì)比熱很小，因而溫度隨吸熱變化很大。根據(jù)超臨界壓力下工質(zhì)的熱物理特性，控制下輻射區(qū)水冷壁的吸熱量，使大比熱區(qū)避開受熱最強(qiáng)的區(qū)域是超臨界鍋爐機(jī)組設(shè)計(jì)和運(yùn)行的關(guān)鍵。 二 超臨界壓力下水冷壁管內(nèi)傳熱 超臨界壓力下水冷壁管內(nèi)壁面附近的流體粘度、比熱、溫導(dǎo)系數(shù)、密度等物性參數(shù)發(fā)生顯著變化容易引起類膜態(tài)沸騰問題。這些物性參數(shù)隨溫度升高而劇烈下降，管中心的流體粘度大，而壁面處的流體粘度降低，例如，當(dāng)工質(zhì)溫度在 300~400℃ 范圍內(nèi)時(shí)，管內(nèi)壁面處的工質(zhì)粘度約為管中心工質(zhì)粘度的 1/3左右，由此產(chǎn)生粘度梯度，引起流體邊界層的層流化；同時(shí)在邊界層中的流體密度降低，產(chǎn)生浮力，促使紊流傳熱層流化；邊界層中的流體導(dǎo)熱系數(shù)降低，又使導(dǎo)熱性較差的流體與管壁接觸，且壁面處的流體速度遠(yuǎn)小于管中心的流體速度，在熱負(fù)荷較大時(shí)就可能導(dǎo)致傳熱惡化。這種現(xiàn)象類似于亞臨界參數(shù)下的膜態(tài)沸騰，稱為類膜態(tài)沸騰。 已有的研究表明，超臨界壓力下的傳熱惡化還與熱負(fù)荷以及工質(zhì)的重量流速有關(guān)，傳熱惡化發(fā)生在相變區(qū)，因此對(duì)應(yīng)工質(zhì)比熱最大的管段不應(yīng)該布置在熱負(fù)荷最高的燃燒器區(qū)域，同時(shí)在任何負(fù)荷下都需要維持比較高的質(zhì)量流速。 圖 132圖 1330分別是 P=25MPa、 P=28 MPa，管子傾角 α=14度時(shí)，在不同質(zhì)量流速、不同熱負(fù)荷下管壁溫度與工質(zhì)焓的關(guān)系。由圖可見，傳熱惡化起始點(diǎn)的焓值在 P=25MPa時(shí)，約為 2022~2100kJ/kg，在P=28MPa時(shí)，約為 2100~2200kJ/kg。 在采用光管與內(nèi)螺紋管的區(qū)別方面，中國(guó)的有關(guān)研究認(rèn)為，在超臨界壓力下，采用內(nèi)螺紋管和光管的傳熱性能差不多，只要控制適當(dāng)?shù)臒嶝?fù)荷并維持較高的重量流速，內(nèi)螺紋管和光管都不會(huì)發(fā)生傳熱惡化。
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