自然循環熱水鍋爐和強制循環熱水鍋爐爐方案分析比較

通過對以上3個方案的簡單介紹，以及鍋爐設計特點的比較，分析如下：

(1)對于自然循環熱水鍋爐其結構與蒸汽鍋爐類似，有上鍋筒、下降管、上升管、引出管等組成。由于流動時循環壓差小，因此，下降管與引出管對上升管的截面比比較大，一般要求在0.4—0.5以上，才能使上升管流速較大。一般對于高度在2—4m內，Wo=0.1—0.2m/s;高度在8一lOm，W。=0.3—0.4m/s。這種爐型適宜于燃煤(層燃)，爐膛熱負荷較低，當停電時，爐內尚有煤渣約20%熱量另加耐火磚等蓄熱，會使管子內熱水汽化。自然循環可以防止這種現象發生，所以這種爐型更適用于大容量(29—64MW)層燃熱水爐。

(2)對于帶有自然循環特性的強制循環熱水鍋爐爐膛上部帶一個直徑較小的鍋筒，基本負荷時為強迫流動，可具有較高流速，適應熱負荷較高的水冷壁冷卻的要求，尤其適合于爐膛瘦而高的循環流化床鍋爐。上升管可以一次上升，不用下降流動的水冷壁或下降管。采用直徑不大的連接管作為旁通管，在正常工況下會使上升管出口水溫比無旁通管時升高3—5℃，不影響正常運行，而當停電、停泵時，旁通管可起到自然循環下降管的作用，可使上升管內流速達到。≥0.06m/s，即可將爐渣及爐墻的蓄熱帶走，不使上升管汽化。上鍋筒起到水容積蓄熱作用。

(3)對于強制循環熱水鍋爐

不用上、下鍋筒，靠管子內較高流速(上升0.6—0.8m/s，下降1.2—1.5m/s)冷卻受熱面，設計合理，不用外部下降連接管。在停電、停泵時，靠管內水的少量欠熱，可以防止汽化，但必須計算欠熱要大于鍋爐金屬及爐墻的蓄熱。燃油及燃氣鍋爐停電時，燃料及燃燒器立刻切斷，可以滿足這個要求，因此國外一些大容量燃氣、燃油鍋爐(58～l16MW)都采用這種爐型，結構簡單、緊湊、金屬重量少，鍋爐無鋼架。

(4)關于D型布置(又稱VP型)

國內曾有廠家推出D型熱水鍋爐方案，這種帶有上下鍋筒對流管束的大容量燃氣熱水鍋爐(58—116MW)在國內外尚不多見。D型鍋爐是由整體快裝式蒸汽鍋爐而來，根據不同運輸高度及尺寸，一般最大可到100t/h。其特點是高度低(小于5m)，對流管束多，要靠自然循環必須有大量不受熱下降管，才能使上升管流速W。≥O.15m/s，這樣結構上很困難。要設計成強迫流動熱水鍋爐，則必須在上下鍋筒內裝設大量的分隔板，達到必要的流速，麗這樣結構上也很復雜，而且要用脹管工藝等。如要設計成有自然循環特性的強迫流動同樣很困難，因為鍋筒內已加隔板，各上升下降均為獨立回路形成不了必要的循環。因此，對熱負荷較高的燃氣鍋爐顯然不宜采用D型布置。

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