自然循环依靠下降管中的水和上升管中汽、水混合物的重度差工 作。随着锅炉工作压力的提高,汽、水间重度差的减小,推动循环工作的驱 动力,或者说有效压头随之减少。强迫循环则是在循环回路的下降管侧增设 炉水循环泵,提供额外压头,以弥补自然循环驱动力的不足,提高锅炉水循 环的可靠性。其水循环动力由炉水泵及运动压头共同提供。除此之外,二者 没有本质的区别。但强制循环具备下列有利因素:
1. 包括在升炉、 停炉期间在内的任何工况下都能由泵提供足够的压头 和流量,保证受热面的冷却,也藉此加速各承压部件间金属温度均匀,有利 于升炉、停炉时间的缩短。
2. 因炉水泵提供了足够的压头, 使回路各管间的流量可通过在各管进 口端设置节流圈来调节,使各管间因通流阻力系数与吸热量不均一,导致的 出口含汽率差异可通过节流圈变得均一,循环的可靠性提高。水冷壁分割成 若干个回路, 供水管道复杂的麻烦得到改善, 整个水冷壁可以构成一个回路。
3. 水冷壁因有足够的压头而允许采用较自然循环为小的管径; 管壁温度与材质要求也因流速的保证而可以较低。
4.同样也由于有足够的压头,使汽包内件布置的选择余地可以增大。
5.在锅炉升炉期间,对省煤器受热面的保护问题,也可因炉水泵所提 供的压头通过省煤器再循环管,使炉水在省煤器与汽包之间建立起足够的流 量,省煤器内的水不致汽化,气体不致储积,不需要再进行排污换水,从而 降低了炉水和热量的损失。
6.在进行化学清洗时,由于炉水泵提供了压头,使药液在锅炉各部位 保持均匀,可以减少取消时间,减少对受热面的损害。
7. 炉水泵前后压差在一定程度上反映了循环回路的通流阻力。 从投运 开始,经常记录和分析此压差,可以检测回路内部是否有结垢、是否存在异物。
8. 因有炉水泵提供压头, 强制循环锅炉的水冷壁管径一般比自然循环 锅炉为小,加以采用节流圈来调整各管的出口蒸汽干度。因此万一产生管子 爆裂时,管径小和节流圈都有助于对泄漏量的遏制,以减少对邻近管子的伤 害;发生泄漏后可维持水位的时间也可相应比自然循环锅炉为长。
9. 由于循环流速可以通过炉水泵控制, 使锅炉运行的压力范围少受循 环特性的制约,锅炉运行的压力范围可以扩大,滑参数运行范围可以扩大。 当然采用炉水泵也带来设备投资、维护方面的问题。
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