（硕士学位论文）自然循环热水锅炉水动力不确定因素分析.pdf

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
虽然在改革开放后的三十多年间,我国锅炉制造行业取得了长足的进步,
但是由于没有完善的水动力计算数据作为安全保证,导致近年来自然循环热
水锅炉水循环事故时有发生,造成了很大的经济损失。因此保证热水锅炉运
行可靠性具有极其重要的作用。
因此本文以“自然循环热水锅炉计算方法”为主要计算依据,编写了自
然循环水动力计算程序。利用程序对实际应用的自然循环热水锅炉进行水动
力特性计算,并利用计算结果对影响水循环可靠性的不确定因素进行了分析
研究。
论文的主要内容如下:
基于自然循环热水锅炉工作原理以及水动力特性计算的质量守恒和
动量守恒这两个基本原则,对锅炉中不同的循环回路建立了水动力计算模型。
根据不同的水动力计算模型编写了水动力计算程序。水动力计算程序以各个
回路管道压力平衡方程为约束条件,利用迭代算法计算各个回路的水循环工
作特性。考虑到回路中并联上升管道因受热不均而导致某些热偏差管水循环
可靠性较差。编写了循环水速校核程序,对回路中热偏差管进行校核计算。
分析了水动力安全问题的判断指标,作为后续水动力分析的参考。提
高水循环可靠性一般是通过提高回路水循环流速来实现,总结并分析了常用
的各种提高自然循环热水锅炉水循环可靠性的措施。
以水动力计算软件以及其计算方法为基础,对实际应用中的热水锅炉
进行水动力特性计算。研究锅炉的总循环倍率与自然循环热水锅炉水循环可
靠性之间的关系。以回路循环水速为主要判断依据,研究了不同结构回路和
热偏差管的水循环可靠性受循环倍率影响程度。分析了自然循环热水锅炉改
造之后锅炉循环倍率与其他不确定因素如受热管受热强度、上升管长度、回
路复杂程度之间的关系。为了热水锅炉更加高效、安全的运行,提出了自然
循环热水锅炉在改造过程中应该注意的问题。
以锅炉水动力特性计算结果为基础,分析了实际应用中自然循环热水
锅炉结构的改进措施。如下降管结构对回路流动阻力及水循环可靠性的影响,
提出了解决方案。详细研究了下降管入口加喷射器对水循环可靠性的影响,
并给出了其设定循环流速的适用范围。

I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
关键词:锅炉水循环;水动力计算;水循环可靠性;循环倍率;

II
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
It has been 30 years since the reforming and opening up began,during which
the boiler manufacturing industry in China has made considerable progress. For
there is no perfect hydrodynamic calculation as a security guarantee, it
resulted in accidents of the natural circulation of hot water boiler water cycle in
recent years, and caused great economic losses. So it is very important to
guarantee the practical application of the hot water boiler.
Largely on the calculative basis of "natural circulation of hot water boiler
calculation, this article develops the natural cycle of the hydrodynamic
calculation software and by the use of this software it analyzes the practical
application of the natural circulation of hot water boiler characteristics of
hydrodynamic calculation and uncertainties that affect the water cycle reliability.
Main content of the paper are as follows:
 Based on the natural circulation of hot water boiler working theory and