自然循環鍋爐

在自然循環鍋爐中，汽包、下降管、下聯箱、蒸發受熱面（有的還包括上聯箱和汽水導管）構成水循環迴路。下降管布置在爐外，不受熱。蒸發受熱面由布置在爐內的水冷壁管組成，也稱之為上升管。上升管內汽水混合物的密度比下降管內水的密度小得多，工質正是依靠這種密度差而產生的動力保持流動的，不需消耗任何外力，所以這種鍋爐叫做自然循環鍋爐。

汽水混合物進入汽包進行分離，未汽化的水與給水混合後繼續參加水循環。自然循環鍋爐除了給水泵的功率消耗較小之外，由於汽包使蒸發受熱面和過熱器之間有了固定的分界點，並且蓄熱和蓄水能力大，故對自動調節的要求比直流鍋爐低，給水帶入的鹽分可用排污方式除掉，對水處理的要求也比直流鍋爐低，所以自然循環鍋爐成為目前世界各國最為廣泛應用的一種鍋爐。

自然循環鍋爐是指在鍋爐蒸發系統中，利用降水管中的水與上升管中的汽水混合物的密度差作為推動力，建立起工質循環流動(又稱水循環)，使蒸發受熱面受到冷卻的鍋爐。

隨著鍋爐容量的增大，自然循環鍋爐的壓力也相應提高。飽和水與飽和水蒸氣之間的密度差也隨壓力增大而減小。由於降水管中的水溫與飽和水溫非常接近，故可以認為是飽和水。隨著鍋爐的工作壓力升高，降水管中的水與上升管中的汽水混合物之間的密度差也同樣減小。由於自然循環鍋爐是靠降水管中的水與上升管中的汽水混合物的密度差形成的推動力，建立起工質循環流動的，當壓力提高后，這個推動力也隨之減小，工質在蒸發系統中的循環流動，也隨壓力提高而逐漸變得困難。當壓力達到臨界值22.12兆帕時，飽和汽、水之間的密度差為零，這時，工質循環停止。因此，自然循環鍋爐的壓力一般都在超高壓(15.3兆帕)及以下。要向更高壓力發展，就變得相當困難。

自然循環鍋爐的優點是可以利用連續排污和定期排污來調整和保證爐水品質，因而對給水品質要求不太高。自然循環鍋爐的水容積和蓄熱能力較大，對自動化控制水平要求較低。由於蒸發受熱面的流動阻力不需要給水泵來克服，因而給水泵的耗電量較少。與強制循環鍋爐相比，不需要在高溫條件下工作的循環水泵，因而工作較可靠。自然循環鍋爐的流動壓頭很小，給水冷壁管的布置帶來一定的困難。為了降低循環迴路的阻力，水冷壁管和下降管的直徑較大，管壁較厚，並需要汽包，使得鋼材的使用量較大。自然循環鍋爐因為有壁很厚的汽包，所以鍋爐的啟動時間很長，中壓鍋爐 需3〜4h,高壓鍋爐需4〜5h，超高壓鍋爐需6~7h。