鍋爐原理課件第六章鍋爐水動力特性與傳熱鍋爐水動力學基礎強制流動鍋爐及其水動力特性與傳熱自然循環故障及可靠性校驗自然循環鍋爐的水循環及其計算直流鍋爐的啟停特點

彈狀結構含汽率x增大，汽泡開始合并成彈狀大汽泡，形成阻力較小的汽彈1/4兩相流體的流動結構

泡狀結構當汽水混合物中含汽率x較小時，蒸汽呈細小的汽泡，主要在管子中心部分向上運動

汽水混合物在垂直管中作上升運動

汽、液兩相數量，即質量含汽率x不斷變化；汽、液兩相間存在相對運動；產生汽泡趨中效應

霧狀結構當含汽率x再增大時，管壁上水膜變薄，汽流將水膜撕破成小水滴分布于蒸汽流中被帶走，汽與水形成霧狀混合物，稱為霧狀或液霧結構

柱狀結構含汽率x繼續增大，彈狀汽泡匯合成汽柱并沿著管子中心流動，而水則成環狀沿著管壁流動，形成汽柱狀或稱水膜環狀流動結構2/4兩相流體的流動結構

汽水混合物在水平管中流動

在浮力作用下，形成管子上部蒸汽偏多的不對稱流動結構。隨著流速減小，流動結構的不對稱性增加。當流速小到一定程度時，形成分層流動。管子上部與蒸汽接觸，管壁溫度升高，可能過熱損壞；在汽水分層的交界面處，由于汽水波動，可能產生疲勞損壞

3/4

汽水混合物流速愈小；含汽率愈大；管子的傾角愈小，汽水分層愈易發生。對自然循環鍋爐，管子傾角應大于30，以防止發生分層流動兩相流體的流動結構

水冷壁管內飽和沸騰可分為核態沸騰和沸騰傳熱惡化兩種工況

水冷壁管內傳熱

核態沸騰

汽泡強烈擾動，傳熱性能良好，管內壁溫度接近于水的飽和溫度，得到良好的冷卻

沸騰傳熱惡化

第一類傳熱惡化（膜態沸騰）

熱負荷很高，管內壁汽化核心急劇增加，形成連續的汽膜，對流放熱系數α2急劇下降，管壁得不到液體冷卻超溫破壞。特性參數為臨界熱負荷，對應的x為臨界含汽率

第二類傳熱惡化（蒸干）

熱負荷比前者低、但含汽率很高時（出現液霧狀），汽流將水膜撕破或因蒸發使水膜部分或全部消失，管壁直接與蒸汽接觸而得不到液體的足夠冷卻，對流放熱系數α2急劇下降，金屬壁溫tb急劇增加造成管子過熱而燒壞，特性參數是工質的界限含汽率4/4兩相流體的速度

質量流速單位時間流經單位流通截面的工質質量

循環流速w0

上升管開始沸騰處的飽和水的質量流速式中：G為工質的質量流量；為容積流量1/4

折算速度假定蒸汽或水容積占據管子全部截面時的速度式中：D為蒸汽質量流量

混合物速度

真實速度2/4兩相流體的速度兩相流體的含汽率3/4

容積含汽率

蒸汽容積流量與汽水混合物容積流量之比

質量含汽率X

汽水混合物中蒸汽的質量流量與汽水混合物總質量流量之比

截面含汽率φ

蒸汽所占截面與管子總截面之比上升流動C<1,φ<β；下降流動C>1,φ>β,臨界壓力下C→1,而Φ→β4/4兩相流體的密度G、Di→Xi→βi→φi→ρi→hρig（重位壓頭）

混合物密度ρh

真實密度ρzs自然循環的基本概念

自然循環的工作原理下降管中水與上升管中汽水混合物間的重位壓頭差使水在回路中產生環形流動，又稱為水循環1/2

簡單循環回路壓差平衡式(取向下為正)式中H、Hi―下降管的高度（即循環回路的高度）及上升管各區段的高度，m；

―下降管中工質及上升管各區段工質的平均密度，kg/m3；

Pxj、Ps―下降管及上升管流動阻力損失，Pa自然循環的基本概念

運動壓頭Syd下降管與上升管中工質柱重差，維持回路自然循環的動力，用以克服下降管與上升管中工質的流動阻力2/2

循環倍率K循環回路中水流量G與回路中產生的蒸汽量D之比，即1kg水全部變成蒸汽需在回路中循環多少次

有效壓頭Syx在數值上等于下降管的阻力簡單回路水循環計算1/10

自然循環鍋爐水循環計算的目的確定各回路平均循環流速w0、工質流量G；循環倍率Kh

確定鍋爐總的循環倍率Kg

檢驗水循環的可靠性

壓差法水循環計算

上升管受熱,含汽率X不斷增加，各截面兩相流動參數不同，應分區段進行計算，把結構、受熱相同的劃為一段。A是上升管開始沸騰點上升管區段的劃分

熱水段Hrs從下聯箱到A點是熱水段，其中Hrq為熱前段。采用單相流動計算公式上升管進入爐膛（B點），水具有一定欠焓，開始沸騰點A的位置需計算確定

含汽段Hq

熱水段以外的上升管管段均為含汽段，采用兩相流體公式進行計算2/10上升管區段的劃分

導汽管不受熱，含汽率不變對引入汽包汽空間的導汽管，導汽管最高點到超過水位那一段高度為提升段高度Hcq，應與導汽管分開計算

熱后段Hrh

上升管離開爐膛到上聯箱間管段，該管段不受熱，若>10％上升管總長，則分開單獨計算

當熱負荷、管徑或管傾斜角度變化較大、水冷壁敷設衛燃帶時含汽段應再分段3/10上升管進入爐膛處（B點）工質欠焓式中為飽和水的焓值隨壓力增大而增大的梯度kJ/（kg·Pa）

B點工質欠焓不考慮下降管受熱和帶汽4/10

開始加熱點B工質欠焓△hB

鍋水欠焓式中、分別為飽和水焓和鍋水焓；

為省煤器出口水焓

B點工質欠焓△hB

靜壓變化p

式中：Δpxj、Δprq—

分別為下降系統及熱前段流動阻力，Pa；

p1、p2—

分別為汽包壓力及爐膛入口B處壓力，Pa5/10上升管進入爐膛處（B點）工質欠焓熱水段高度Hrs的計算

ΔH段工質因壓力減少而引起飽和水焓的減少量

6/10

ΔH段高度開始沸騰點A工質欠焓△hA為零在不考慮下降管受熱和帶汽的情況下H1為受熱一段高度；Q1、G分別為受熱一段吸熱量和工質流量

ΔH段工質吸熱引起的焓增

熱水段高度HrsΔH段高度7/10熱水段高度Hrs的計算簡單回路水循環計算程序（圖解法）

結構數據按鍋爐有關圖紙查取

熱力數據按鍋爐熱力計算書查取

畫出蒸發受熱面汽水系統圖確定上升系統與下降系統的分界點

分配熱負荷根據爐內熱負荷分布曲線，確定每個回路各區段的熱負荷及蒸發量Di

選擇整臺鍋爐循環倍率假設值Kg，算出鍋水欠焓假設值△hqh

劃分循環回路管屏分組（劃分計算回路），上升管分段8/109/10

假定三個循環流速w0

計算熱水段高度Hrsi

計算密度w0i→Gi、Di→Xi→βi→φi→ρi

計算重位壓頭hiρig

計算上升管流動阻力確定上升管系統壓差計算下降管流動阻力確定下降管系統壓差簡單回路水循環計算程序（圖解法）

分別作出與曲線，兩曲線的交點即為系統工作點，從而確定該回路總壓差Σ△p0、循環流速w0、循環流量G及循環倍率Kh10/10

校核：鍋水欠焓的計算值與假設值之差不超過12.6kJ/kg，且相對誤差不超過30%，認為合格，否則需要重算

確定整臺鍋爐循環倍率的計算值，鍋水欠焓的計算值W0W0W0（G）W0簡單回路水循環計算程序（圖解法）自然循環特性

自然循環特性

熱負荷與循環流速之間的關系鍋爐熱負荷Q上升，D上升，X上升：上升→S下降→H（’-S）g上升→Syd上升→w0上升

Δps上升→w0下降Q

增加，Syd增加起主要作用，w0上升；而Q增加過大，阻力增加起主要作用，反使w0下降

1/10

自補償能力隨鍋爐熱負荷Q(質量含汽率x)的增加，循環回路水流量G(循環水流速w0)相應增大的能力可避免管壁超溫

界限循環倍率和推薦循環倍率鍋爐壓力(Mpa)3.92～5.8810.2～11.7613.73～15.6916.67～18.63鍋爐蒸發量(t/h)35～240160～420400～670≥800界限循環倍率Kjx1053>2.5推薦循環倍率15～257～154～84～6

循環倍率K衡量鍋爐水循環可靠性的指標之一

K過大（x過小)，運動壓頭太小，可能出現循環停滯等水循環故障；

K過?。▁過大），將失去自補償能力，造成管壁超溫

2/10

界限循環倍率Kjx

對應自然循環失去自補償能力（最高循環流速）時的循環倍率回路循環倍率K應大于界限循環倍率Kjx

，對應的質量含汽率X應小于臨界質量合汽車Xlj

自然循環特性自然循環故障及安全性檢查

自然循環鍋爐蒸發受熱面金屬安全工作的條件是保證管子內壁有連續水膜覆蓋受熱最弱上升管不出現流動的停滯、倒流、汽水分層等水循環故障；

受熱最強上升管不發生沸騰傳熱惡化下降管不出現帶汽或汽化

自然循環鍋爐在壓力低于11MPa或受熱管局部熱負荷低于400kw／m2時一般不會出現傳熱惡化，正常水力工況破壞是蒸發管過熱的主要原因，即管壁經常或周期性地與停滯或緩慢流動的蒸汽接觸，造成管壁超溫。

自然循環鍋爐在超高壓以上，尤其在亞臨界壓力以上，因含汽率較高，（鍋爐容量增大，爐膛周界相對減小，水冷壁根數減少而長度增加），循環倍率較低，可能出現第二類傳熱惡化，必須采取相應措施3/10

并聯的上升管組在共同的壓差∑Δps下運行。當管組中各管受熱不均勻時，受熱弱的管中含汽率少，運動壓頭小，循環流速降低，可能發生循環異常

循環停滯、自由水面和倒流現象

上升管引入汽包水空間當受熱弱的管中水流量等于蒸發量，即G=D時，將出現循環停滯現象

上升管引入汽包汽空間發生循環停滯時管中工質無法到達上升管的最高點，出現自由水面。自由水面以下區域，產生少量蒸汽，以上的區域為緩慢流動的蒸汽

上升管引入汽包水空間當管組壓差Δp小于受熱弱管子液柱重Hsg時，受熱管中的水就自上往下流，稱為倒流4/10

循環停滯汽泡通過基本靜止的水面上浮，管子彎頭處蒸汽積累，出現自由水面時，水面以上管壁與蒸汽接觸，均使冷卻能力下降，管子易超溫爆管；自由水面上下波動，還會引起疲勞破壞循環停滯、自由水面和倒流危害

倒流當水的倒流速度與汽泡上浮速度相等，即汽泡處于上、下波動狀態而形成蒸汽塞時，會把管子燒壞5/10

汽包中的水進入下降管時，因流阻和加速產生壓降使進口處發生自汽化下降管帶汽與汽化

下降管進口截面上部形成渦漩漏斗狀，蒸汽被吸入下降管中

汽包水容積內所含蒸汽被帶入下降管中

下降管受熱產生蒸汽

6/10

下降管帶汽或汽化，會使管中工質密度減小，運動壓頭下降，影響回路水循環提高自然循環安全性措施

減小并聯管子吸熱不均保持爐內溫度場均勻設計時將整面水冷壁劃分為若干個獨立的循環回路；采用四角布置燃燒器；將爐膛四角上

1～2根管子取消或將爐膛設計成八角形運行中避免火焰偏斜；防止水冷壁管積灰和結渣；限制最小負荷，避免因部分燃燒器停用造成更大的吸熱不均沿高度方向采用多個小功率燃燒器；減小爐內熱偏差，避免局部熱負荷過高

降低汽水導管和下降管中的流動阻力，提高循環流速和循環倍率可采用增加管子的流通截面、采用大直徑的管子、減少管子的長度和彎頭等措施7/10提高自然循環安全性措施

水冷壁管采用適當的管徑較小的管徑可以節省金屬耗量；但從水循環安全方面考慮，應維持足夠大的循環流速W。和不太高的含汽率X，故大容量鍋爐不應采用過小的管徑

在一定負荷和工作壓力下，隨著的增大，W

0X值升高

大容量鍋爐爐膛周界的相對長度減小，水冷壁管數量減少，但高度增加，即每根管產生的蒸汽量增加，水冷壁管出口含汽率X和循環流速W。都比較高8/10提高自然循環安全性措施

防止下降管帶汽對高壓以上鍋爐，在下降管入口處加裝柵格板；采用大直徑集中下降管時，應在入口處加裝十字板或柵格板

防止下降管進口自汽化

式中

h—

為下降管進口以上到正常水位的高度；wxj、i—

分別下降管中的水速和進口阻力系數

下降管進口之上應保證一定的水柱高度，且水速不能過大9/10

避免下降管帶汽或自汽化提高自然循環安全性措施

使流體在管內產生旋轉流動或破壞汽膜邊界層，避免傳熱惡化

采用內螺紋管

在管子內壁上開出單頭或多頭螺旋形槽道，當工質在內螺紋管內流動時，發生強烈擾動，將水壓向壁面并迫使汽泡脫離壁面被水帶走，破壞汽膜層的形成，使管內壁溫度降低

加裝擾流子

擾流子是塞在管中的螺旋狀金屬薄片。在推遲傳熱惡化和降低壁溫方面，擾流子可起到與內螺紋管類似的作用，在強化傳熱方面不及內螺紋管10/10控制循環鍋爐及特點

控制循環鍋爐具有汽包，循環回路下降管系統增設循環泵，工質流動的動力為循環泵的壓頭和工質重位差

可采用小直徑水冷壁，水冷壁可自由布置采用體積較小的高效分離器，可減小汽包直徑工質質量流速較高，循環倍率較自然循環小，一般為35；循環穩定，不易出現循環異常，但可能出現流動不穩定、脈動等工質強制流動，可使各承壓部件均勻受熱或冷卻，縮短了鍋爐啟、仃時間1/1

壓力提高，機組熱經濟性提高；但壓力增至一定值，汽水密度差’-”下降，運動壓頭下降；汽水分離困難，必然取消汽包，強制流動鍋爐是鍋爐發展的必然結果。主要有直流鍋爐、控制循環鍋爐和復合循環鍋爐三種直流鍋爐工作原理

直流鍋爐沒有汽包，給水在給水泵壓頭的作用下，順序流過熱水段、蒸發段和過熱段等受熱面一次將給水全部變成過熱蒸汽，蒸發區循環倍率K=1

熱水段:

水的焓和溫度逐漸增高，比容略有加大，壓力則由于流動阻力而有所降低

蒸發段:

汽水混合物的焓繼續提高，比容急劇增加，壓力降低較快，相應的飽和溫度隨著壓力的降低亦降低一些沿管子長度方向工質參數變化情況

過熱段:蒸汽焓、溫度和比容均增大，壓力則由于流動阻力較大而下降更快1/4直流鍋爐工作特點

加熱、蒸發和過熱受熱面沒有固定的界限，汽溫變化大如減小給水量，開始沸騰點前移，加熱水段長度L1縮小，蒸發段長度L2也縮小，鍋爐受熱管總長度不變，故過熱段長度L3相對增大，過熱汽溫上升

無汽包，無下降管，水冷壁可采用小管徑，耗鋼少；但電耗相對較大；水冷壁可自由布置，適用于任何壓力2/4

設有專門的啟動系統以便在啟動時有足夠的水量通過蒸發受熱面，保護管壁不致被燒壞

對燃料、給水和空氣的自動控制及調節要求較高直流鍋爐的水容積及相應蓄熱能力小，對負荷變動較敏感；工質預熱、蒸發和過熱段間無固定界限，若燃料、給水比例失調，不能保證供給合格蒸汽

起動和停爐速度比較快直流鍋爐沒有厚壁的汽包，起動和停爐過程中鍋爐各部分加熱和冷卻均勻3/4直流鍋爐工作特點

無自補償能力蒸發受熱面可能出現流動不穩定、脈動、熱偏差，危及鍋爐安全運行，可采用在蒸發管進口加裝節流圈等措施

管內換熱處于膜態沸騰狀態下，管壁可能超溫破壞直流鍋爐蒸發受熱面中，水要從開始沸騰一直到完全蒸發汽包鍋爐中由于循環倍率高，蒸發受熱面出口的蒸汽含量X較低，管內換熱屬于泡狀沸騰，壁溫可得到充分冷卻

對給水品質的要求很高無汽包，不能進行連續排污4/4直流鍋爐工作特點復合循環鍋爐工作原理1/3

復合循環與控制循環的區別沒有汽包，代之以簡單的汽水分離器

復合循環與直流鍋爐的區別在省煤器和水冷壁之間裝設循環泵、混合器和分配器等，依靠鍋水循環泵壓頭將蒸發受熱面出口的部分或全部工質進行再循環，蒸發系統中除直流流量外，還有循環泵提供的循環流量

復合循環包括低循環倍率復合循環和部分負荷復合循環兩種低倍率復合循環鍋爐

低倍率復合循環鍋爐又稱全負荷復合循環鍋爐

控制閥只起節流作用，在整個負荷范圍內，投入循環泵運行，實現再循環。水冷壁工質出口平均干度小于1，循環倍率約為1.21.4

低倍率復合循環鍋爐多用于亞臨界參數1-省煤器；2-混合器；3-循環泵；4-控制閥；5-節流圈；6-水冷壁；7-汽水分離器2/31-省煤器；2-混合器；3-循環泵；4-控制閥；5-節流圈；6-水冷壁；7-汽水分離器部分負荷復合循環鍋爐

部分負荷復合循環鍋爐用控制閥進行循環方式的切換在一定負范圍內開啟控制閥，按再循環方式運行當鍋爐負荷達一定值（3070%額定負荷）后，關閉控制閥，循環泵作為給水泵起增壓作用，按直流鍋爐方式運行即保證了低負荷下必須的工質質量流速；又降低了高負荷下的流動阻力部分負荷復合循環鍋爐適用于亞臨界及超臨界參數3/3超（超）臨界壓力下汽水理化特性

隨著壓力的提高，水的飽和溫度也相應提高，水的汽化潛熱卻相應減少，飽和水和飽和蒸汽的密度差也隨之減少。在壓力達到22.11MPa時，汽化潛熱為零，汽和水的密度差也等于零，該壓力稱為臨界壓力。水在該壓力下加熱到374.15℃時，即為蒸汽，該溫度稱之為臨界溫度（即相變點）。當水蒸汽參數值大于上述臨界狀態點的壓力和溫度值時，稱其為超臨界參數。超超臨界參數的概念實際是一種商業性的稱謂，以表示發電機組具有更高的壓力和溫度。各國、甚至各公司對超超臨界參數的開始點定義也有所不同。我國電力百科全書則將超超臨界定義為：蒸汽參數高于27MPa。

超臨界壓力水蒸氣比體積、比熱容和焓比體積：1kg水或蒸汽所具有的容積稱比體積（m3/kg）。當壓力<臨界壓力，1kg水被加熱→飽和蒸汽，其容積增加多倍，增大倍數與壓力有關；當壓力達到臨界壓力，水和蒸汽的比體積相等，臨界比容=0.00317m3/kg。比熱容：在特定的熱工過程中，使1kg（或1m3）工質溫度升高1℃所需要的熱量。在定容或定壓過程中加熱時，分別稱為比定容熱容（cv)、比定壓熱容（cp)。超臨界壓力水的比熱容隨溫度的提高而增加，而蒸汽的比熱容隨溫度的提高而減小。超（超）臨界壓力下汽水理化特性焓:以溫度0℃為計算基準點，使工質達到規定的熱力狀態參數（p、t）時，總的吸熱量稱為熱焓或簡稱焓。超臨界壓力下，h∝p、t函數。臨界壓力或超臨界壓力下，焓值在相變點附近隨溫度變化而變化，當p超過一定值，焓值變化減緩水蒸汽其它特性：超臨界壓力下水蒸汽在相變點附近工質的動力黏度μ、導熱系數λ均會降低，普朗特數Pr增大。當t↑，μ和λ先下降后略上升，而Pr達到峰值后下降。超（超）臨界壓力下汽水理化特性亞臨界、超臨界壓力下水動力特性無論是亞臨界壓力還是超臨界壓力，直流鍋爐的蒸發受熱面，尤其是變壓運行時，帶內置式啟動系統的直流鍋爐的蒸汽受熱面（即水冷壁），都存在著流動穩定性、熱偏差和脈動等水動力問題。亞臨界和超臨界壓力下的流動穩定性直流鍋爐蒸發受熱面出現不穩定流動的原因：汽和水的比體積差以及水冷壁進口有熱水段存在，在一定條件下實際運行的直流鍋爐蒸發受熱面就會發生這種流動不穩定的工況。超（超）臨界壓力下汽水理化特性直流鍋爐蒸發受熱面的流動脈動

流動脈動類型：整體脈動（全爐脈動）、屏間（屏帶或管屏間）脈動和管間脈動管間脈動的特點：在蒸發管組進出口集箱內，P不變，并聯管中某些管子的流量減少，而另一些管子中的流量增加；之后，流量小的管子又增大流量，而其余的管子卻減小流量，如此反復波動而形成管子間的流量脈動。在這種周期性的脈動過程中，整個管組的總給水量和總蒸發量不變，但對某一根管子，進口水量和加熱段阻力以及出口汽流量和蒸發段阻力的波動是反向的，這波動經一次擾動后，便能自動持續地以不變的頻率振動。超（超）臨界壓力下汽水理化特性

管間脈動時，管壁水膜周期性地被撕破，相變點附近的金屬壁溫波動很大，嚴重時甚至達到150℃，因而使管子產生疲勞破壞。另外在脈動時，并聯各管會出現很大的熱偏差，當超過允許的熱偏差時，使管子超溫過熱而損壞。

消除脈動的措施：在蒸發管圈加熱段加裝節流圈和節流閥；保證管圈有足夠大的質量流速；脈動現象是汽水兩相流動所致，提高壓力有利于防止脈動。運行時，保持燃燒工況的穩定性及爐內溫度盡可能均勻，在啟動時保持足夠的啟動流量和壓力等。超（超）臨界壓力下汽水理化特性直流鍋爐蒸發受熱面的熱偏差

熱效流動偏差：并聯管中各根管子因吸熱不均而引起的流量偏差，稱為熱效流動偏差

。

熱偏差特點：當P<臨界壓力時，蒸發管組偏差管超溫引起流量降低，致使工質過熱或傳熱惡化。超臨界壓力管組，流量隨吸熱量的增加而下降，偏差管由于流量過低，發生類膜態沸騰而使工質溫度突升，因而tb有突升特性減小熱偏差措施：利用節流圈（閥）減小熱偏差；對于一次上升垂直管屏的UP型直流鍋爐，水冷壁進口裝置節流圈（閥），把管屏寬度減小，增加中間混合聯箱等方法。對于螺旋管圈，由于各管組工質在爐膛內的吸熱量均勻，熱偏差小，不需裝置節流圈（閥）和中間混合聯箱，使鍋爐更適宜于變壓運行。超（超）臨界壓力下汽水理化特性超臨界壓力下的傳熱特性超臨界壓力與臨界壓力時相同，當水的溫度加熱到相變點時，即全部變為蒸汽，因此超臨界工質不再存在兩相流區。但是超臨界工質在相變點附近，其工質特性仍有明顯的變化，使其傳熱特性有許多特點。傳熱特點比熱容：超臨界壓力水的比熱容隨著溫度升高而升高，而蒸汽的比熱容卻隨著溫度的增加而下降。在相變區工質的比熱容最大，以最大比熱容點定義為相變點。在相變點附近存在一最大比熱容區，一般以比熱容大于8.37kJ/(kg?℃)的區域稱為最大比熱容區。超（超）臨界壓力下汽水理化特性

比體積和焓

：亞臨界壓力下，水達到飽和溫度時開始蒸發，工質的比體積和焓值迅速增加;在超臨界壓力時，達到相變點，工質比體積和焓值仍迅速增加，但隨P↑，其增加幅度逐漸減小;到達相變點時，工質的動力黏度μ，導熱系數λ和密度ρ均有顯著下降。傳熱惡化：超臨界壓力下工質的特性在相變區會發生顯著的變化，在一定條件下，會發生傳熱惡化。類似于亞臨界壓力時的膜態沸騰，稱之為類膜態沸騰。其壁溫飛升值取決于熱負荷和管內質量流速的大小。壁溫差：超臨界壓力下的水平管會出現類似亞臨界壓力下的汽水分層流動，引起上下壁溫差，其值決定于熱負荷和工質的質量流速。超（超）臨界壓力下汽水理化特性防止傳熱惡化、降低管壁溫度的措施采用內螺紋管或交叉來復線管；

提高工質質量流速：在汽泡狀、柱狀、霧狀流動時，提高質量流速可以提高臨界熱負荷，防止膜態沸騰的發生。在發生膜態沸騰后，提高質量流速可顯著提高膜態沸騰放熱系數，把金屬壁溫限制在允許范圍內。超（超）臨界壓力下汽水理化特性直流鍋爐的啟停特點汽水流程特點直流鍋爐與汽包鍋爐最主要的不同特點之一是加熱過程中的起始蒸發點及蒸發終點的位置不確定，其蒸發段的長度也是可變的。因此在工況變動時，直流鍋爐管系中介質的存儲量會發生相當幅度的變化，由此也會引起出口介質流量及相應參數的變化。

直流鍋爐沒有汽包，其總的工質儲量及熱量儲存要比同容量的汽包鍋爐少很多；又因為全部采用強制流動，因而其汽―水流程的總流動阻力也大于同容量的汽包鍋爐。這些都使得在同樣幅度的擾動下直流鍋爐的壓力變動速度及變化幅度要比同容量的汽包鍋爐要快得多或大得多，相應地使蒸汽流量及溫度都會有所變化。直流鍋爐的啟停特點直流鍋爐給水流量的單獨變化時，會直接影響系統中的壓力、蒸汽流量和出口的蒸汽溫度。只有給水流量與燃料量較好的協調，才能適應外界對于蒸汽產量的要求并保持蒸汽壓力與溫度的穩定。啟動速度快厚壁部件的熱應力是限制機組啟停速度的主要因素，而直流鍋爐沒有汽包，只有集箱、閥門等少量厚壁部件，因此它的啟停速度可以比汽包鍋爐快。另外，現代大型機組均采取滑參數啟動方式，其啟動速度還要受到汽輪機要求的限制。

建立一定的工質流量和壓力直流鍋爐啟動一開始就必須建立一定的工質流量和壓力，以保證受熱面安全工作。同時，為減少熱量損失和工質損失，設置了啟動旁路系統。升溫速度直流鍋爐中水冷壁各并聯管的工質流速較快，故其允許升溫速度比自然循環鍋爐高，但是高參數大容量直流鍋爐的聯箱、混合器、汽水分離器等部件的壁厚尺寸也不是很小，升溫速度也要受到一定的限制。

直流鍋爐的啟停特點啟動水工況及循環清洗

直流鍋爐中給水通過受熱面是一次蒸發完畢，沒有設置排污裝置，為了避免有雜質沉積在管壁上或被蒸汽帶入汽輪機中，直流鍋爐每次啟動要對管道系統和鍋爐本體進行冷、﹑熱態循環清洗。工質與熱量的回收

直流鍋爐點火前要進行冷態循環清洗，點火后要進行熱態循環清洗，啟動過程中的給水流量不能低于啟動流量，汽輪機沖轉后還要將汽輪機用不完的多余蒸汽排放掉。為使工質和熱量損失降至最低，直流鍋爐都設置了專門的啟動旁路系統，用以回收工質和熱量。

直流鍋爐的啟停特點工質膨脹問題工質膨脹是直流鍋爐啟動過程中的重要現象。直流鍋爐各受熱面是在啟動過程中逐步形成的，受熱面中總是存在由水變成蒸汽的過程，由于蒸汽密度比水小得多，因此變化時工質將產生體積膨脹現象，膨脹處的工質將