自然循环和强制循环锅炉的优缺点（这两种锅炉的定义）

什么叫锅炉的循环回路？
  由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管组成的闭合回路，称为锅炉的循环回路。

自然循环锅炉、强制循环锅炉和低循环倍率锅炉中，由下降管、上升管、锅筒（对低循环倍率锅炉为汽水分离器）和集箱（或下锅筒）所组成的工质循环流动的闭合蒸发系统。

自然循环锅炉：是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。

在自然循环锅炉中，汽包、下降管、下联箱、蒸发受热面（有的还包括上联箱和汽水导管）构成水循环回路。下降管布置在炉外，不受热。蒸发受热面由布置在炉内的水冷壁管组成，也称之为上升管。上升管内汽水混合物的密度比下降管内水的密度小得多，工质正是依靠这种密度差而产生的动力保持流动的，不需消耗任何外力，所以这种锅炉叫做自然循环锅炉。汽水混合物进入汽包进行分离，未汽化的水与水混合后继续参加水循环。自然循环锅炉除了给水泵的功率消耗较小之外，由于汽包使蒸发受热面和过热器之间有了固定的分界点，并且蓄热和蓄水能力大，故对自动调节的要求比直流锅炉低，给水带入的盐分可用排污方式除掉，对水处理的要求也比直流锅炉低，所以自然循环锅炉成为目前世界各国最为广泛应用的一种锅炉。

强制循环锅炉：在给水泵压头作用下，工质顺次通过预热、蒸发、过热各受热面，而被预热、蒸发、过热到所需的温度。

两种类型工作原理

自然循环原理：工质依靠上升管受热所产生的密度差沿着闭合的路线运动。

强制循环原理：在给水泵压头作用下，工质顺次通过预热、蒸发、过热各受热面，而被预热、蒸发、过热到所需的温度。

两种类型锅炉优劣

1、自然循环锅炉

1）汽包是锅炉中省煤器、过热器和蒸发受热面的分隔容器。有了汽包，给水的加热、蒸发和过热等相应的各个受热面有明显的分界，因而汽水流动特性相应的比较简单，较容易掌握。

2）由于自然循环的推动力主要依靠水汽的密度差，因而自然循环锅炉的蒸发受热面就是由许多垂直管子组成的水冷壁，并且尽量减少弯头，以减少流动阻力，保证水循环的安全。

3）汽包中的汽水分离器，从水冷壁上升管进入汽包的水汽混合物，可以在汽包中的汽空间，也可以在汽水分离装置中进行汽水分离，以减少饱和蒸汽的带水。

4）锅炉的水容量及其相应的蓄热能力较大，因此当负荷变化时，汽包水位及蒸汽压力的变化速度较慢，对机组的调节要求低一些；但由于水容量大，加上大直径的汽包壁较厚，因此加热、冷却不易均匀，使锅炉的启动停止速度受到限制。

5）由于汽包直径及壁厚都较大，所以自然循环锅炉的金属消耗量较大。

6）汽包极易短时间水位过低，容易引起水冷壁总循环流量不足，甚至发生更为严重的“干锅”。

7）由于蒸发受热面内工质的流速较低，易造成水冷壁的受热不均匀，水冷壁受热偏差或管内阻力的影响，导致个别或部分管子出现循环流动的停滞或倒流。

2、强制循环锅炉

1）由于装有锅水循环泵，其循环推力比自然循环锅炉大好几倍。因此，一方面可用直径较小的管子做水冷壁，减少锅炉的金属消耗量；另一方面可以任意布置锅炉的蒸发受热面，管子直立、平放都可以，使锅炉的形状和受热面都可以采用比较好的布置方案。

2）蒸发受热面内工质可以采用较高的质量流速。强制循环锅炉的循环倍率可以比自然循环锅炉小一些，循环水流量减小，流动阻力减小。因而可用锅水循环泵来充分克服汽水分离设备的阻力，可以选用蒸汽负荷较高、阻力较大的旋风分离装置，充分利用离心分离的效果，可以减少汽水分离器的数量和尺寸。因而可以采用较小的汽包直径，汽包壁厚也相应减小。

3）由于蒸发受热面内工质保持较高的质量流速，可使循环稳定，蒸发受热面内受热较弱的管子不易发生循环停滞或倒流循环故障，特别是控制循环锅炉的水冷壁管子进口处有节流圈，更是避免出现循环故障和受热偏差的有效措施。

4）在锅炉启停期间，由于可以利用水的强制流动，而可使各承压部件得到均匀的加热或冷却，因而可以提高升降负荷的速度，缩短锅炉的启停时间。

5）与自然循环锅炉相比，由于要增加锅水循环泵，不但增加了锅炉的投资和运行费用，而且锅水循环泵长期在高温和高压下运行，需采取特殊的结构和材料，才能保证锅炉运行的安全性。