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12-31 什么是水动力特性？
答：水动力特性是指在一定的热负荷下，强迫流动的蒸发受热面管屏 中，管内工质流量qm与管屏进出口压差 △p之间的关系。
12-32 什么情况下水动力特性是稳定的？
答：若一个压差对应的只有一个流量，则这样的水动力特性是稳定的， 或者说是单值性的。当并列管中的工质是单相流体（单相水或单相汽）时， 就属于此情况。
12-33 水动力不稳定现象是如何产生的？
答：亚临界压力直流锅炉和超临界压力直流锅炉低负荷变压运行时，水冷壁内工质处于两相流动状态。随着蒸汽份额增大，水冷壁管内加速压降增 大，重位压降减小，流动阻力的变化不确定。当汽相份额增大时，汽水混合 物流速增大，动压头增大，流动阻力增大，但是汽水混合物密度减小，使得 流动阻力减小，综合影响使得流量和压差的关系呈现三次方曲线的趋势，出 现了水动力不稳定现象。
12-34 水动力不稳定现象有何危害？
答：当发生水动力特性不稳定时，将严重影响各并列蒸发管的安全。对 于并联工作的管子，虽然这时管屏进出口压差相等，管屏的总流量不变，但 各管流量呈周期性时大时小变化。管内流量小，管子出口为过热蒸汽；管内 流量大，管子出口为未饱和水；有的管子出口为汽水混合物，各管子出口的 工质比体积、干度、温度等状态参数各不相同，造成严重的热偏差，导致管 子发生损坏。
12-35 如何分析水平布置蒸发受热面管屏中的水动力特性？
答：水平布置蒸发受热面管屏包括水平围绕管带、水平迂回管屏及螺旋 式水冷壁等。在水平布置的蒸发受热面管屏中，由于管子长度相对管子高度 要大很多，即工质的流动阻力要远大于其重位压头，因此可以忽略重位压头 的影响。这时管屏进出口压差 △p等于流动阻力，即
△p=△Pld=Kq2v
当管子长度、直径、阻力系数一定时，K是常数。从上式可见，管子进 出口压差△p（或流动阻力△pld）与工质流量qm的平方及平均比体积v成正 比。对于单相水，因平均比体积v变化较小，因此进出口压差△p主要取决 于工质流量qm，而汽水混合物的平均比体积v与管屏中含汽率x值有很大 的关系。随着含汽率x增大，平均比体积v增大，但当增大到一定程度后， 平均比体积v又减小。这时进出口的压差△p就取决于工质流量qm与平均 比体积v两个因素。其影响可以通过一个水平管的试验说明，并得到水平布 置蒸发受热面管屏的水动力特性曲线。
12-36 造成水平布置蒸发受热面管屏的水动力特性不稳定的根本原因 是什么？
答：造成水平布置蒸发受热面管屏的水动力特性不稳定的根本原因是汽 与水的比体积不同。试验的条件是：管子进口为有一定欠焓的未饱和水，沿 管子长度的热负荷一定且是均匀分布的。试验方法是，逐渐增加管内水的流 量，同时测定管子进出口的压差及管子出口工质的状态。
根据上述分析可知，造成水平布置蒸发受热面管屏的水动力特性不稳定 的根本原因是汽与水的比体积不同。
12-37 如何分析垂直布置蒸发受热面管屏的水动力特性？
答：垂直布置蒸发受热面管屏包括多次上升管屏、一次上升管屏及上下 迂回管屏等。垂直布置的管屏的高度相对较高，重位压头影响较大，因此不 能忽略。在分析其水动力特性时，必须同时考虑流动阻力△pld和重位压头 △Pzw。△p与流量qm之间的关系，即
△P=△PId+△Pzw
下面以一次垂直上升管屏为列，分析其水动力特性。
一次垂直上升管屏的重位压头△Pzw=Hρqsg，其中管屏高度 H 是不变 的，在热负荷一定时，工质密度ρqs总是随着流量qm的增加而增大，因此重 位压头力总是单值性地随流量qm 一起增加。流动阻力△pld与流量qm的 关系，在高压以上时往往是单值性的，这时水动力特性是稳定的。在压力较 低时，由于汽水比体积相差较大，因此可能是多值性的。但加上重位压头 △Pzw影响后，所得的进出口压差△P与流量qm的关系仍是单值性的。总之， 一次垂直上升管屏的水动力特性是稳定的。
12-38 为何一次垂直上升管屏的水动力特性是稳定的，也可能出现类 似自然循环锅炉中的停滞和倒流现象？
答：虽然一次垂直上升管屏的水动力特性是稳定的，但当并列各管受热 不均时，在受热弱的管子中可能出现类似自然循环锅炉中的停滞和倒流现 象。尤其是在低负荷运行时，炉膛中火焰温度分布的不均匀性增大，管屏中 各管之间受热不均匀性随之增加，再加上管屏流动阻力减小，使得管屏的总 压差减小，不但容易引起水动力不稳定，而且容易出现停滞和倒流现象。直 流锅炉对热偏差极为敏感，必然影响蒸发受热面的安全工作。
12-39 防止水动力特性不稳定的措施有哪些？
答：为了防止水动力特性不稳定，主要在结构上采取了以下防护措施：
(1）适当减小进口水的欠焓。当进口水的欠焓等于零，即进口水为饱和 水时，管中就没有加热区段。在一定的热负荷下，管内产汽量不变，因而流 动阻力总是随着给水流量的增加而增加的。所以进口水的欠焓越小，则水动 力特性越趋于稳定。但是进口水的欠焓过小也是不合适的。因为这时工况稍 有变动，管屏进口处就可能产生蒸汽，而造成进口集箱至各管的蒸汽流量分 配不均匀，使热偏差增大。
(2）在管子进口加装节流圈或采用变管径。在进口水相同的欠焓下，若 增加加热区段流动阻力，使压降增大，水很快达到饱和温度，则加热区段将 缩短，其与减小进口水欠焓的道理一样，使水动力特性趋向稳定。增加加热 区段阻力的最常用方法是在管子进口加装节流圈，加装了节流圈后，虽然总 的流动阻力增加，但能使水动力特性稳定。节流圈孔径的大小对水动力特性 的影响不同，孔径越小，阻力越大，加热区段越短，水动力特性越稳定。
(3）加装呼吸集箱。即在蒸发区段用连接管将各并联蒸发管连通至一公 共集箱——呼吸集箱。当管屏发生不稳定流动时，各并联管中的流量不同， 故沿管长的压力p分布也不相同。在相同管长处，流量小的管子压力大． 而流量大的管子压力小，于是工质便从流量小的管子通过呼吸集箱流入流量 大的管子，使进口集箱中流入小流量的管子的流量增加，而流入大流量的管 子的流量减小，从而使管屏中各管的压和流量逐渐趋于平衡。实践证明， 呼吸集箱装设在管间压力差较大的地方，含汽率x为0.1~0.15的地方效果 较好。
12-40 节流圈孔径的大小对水动力特性的影响有何不同？
答：节流圈孔径的大小对水动力特性的影响不同，孔径越小，阻力越 大，加热区段越短，水动力特性越稳定。
12-41 锅炉汽包内部主要由哪些装置组成？
答：高压锅炉汽包内部主要由旋风分离器、百叶窗分离器、进口挡板、 蒸汽清洗装置、集汽孔板、栅格及加药、连续排污、事故放水管等设备 组成。
来源：锅炉运行/《火电厂生产岗位技术问答》
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