热水锅炉水冷壁的汽化与防止.doc

热水锅炉水冷壁的汽化与防止热水锅炉及整个热网系统在正常情况下都充满水，为单向流动，在发生汽化时，气体被水夹带一起流动，形成汽泡或汽柱，气体中有溶于水受热后逸出的CO2、O2、N2等气体，也有水汽化产生的水蒸汽，由于不断进行汽化与凝结、膨胀与压缩等过程及气、水运动方向的不同，就可能形成气塞，或不断的引起水击和震动，导致管道损坏，渗漏，水泵运行不正常和水循环故障，破坏锅炉和管网的正常运行。因此，对热水锅炉的汽化问题，必须进行认真分析和预防。本文仅对自然循环热水锅炉水冷壁的汽化和预防进行讨论。(1)热水锅炉水冷壁汽化原因分析由于非正常原因导致水冷壁汽化的原因有：超负荷运行或锅炉热功率大于热网热负荷，使回水温度过高；发生停电事故，锅炉停止给水后，由于炉膛热惰性大。造成锅水超温汽化；锅炉压火停炉后，炉火自燃，导致锅水超温汽化；锅内或系统难以维持原来压力，降压运行，导致锅水汽化。以上等等情况，可以认为是锅炉的非正常工况。自然循环热水锅炉在正常情况下(指按设计参数)运行也可能出现汽化现象，这种汽化现象与过冷沸腾有关，如下面的两则实例：例1：图1所示双锅筒纵置式链条炉排，前水冷壁顶棚管处经常发生胀粗、爆管。切割下来检查管内结垢严重，水垢厚度达到1520mm，结垢集中在弯头以上部位，而在弯头的下部则基本不结垢，分析原因就是因为热水锅炉上升管和下降管内均是水，比重差小，循环压头小，循环速度低，在水温比较高、受热比较强的部位，就容易出现过冷沸腾现象。上述锅炉中的顶棚管就处于这种部位，由于顶棚管倾角不大，容易发生汽水分层，所以在这里发生严重结垢，导致过热胀粗至爆管。由于小型热水锅炉水质较差，一般不配备除氧设备，所以往往伴随着汽化现象发生结垢和氧腐蚀。例2：图2为单锅筒纵置式自然循环热水锅炉，其设计参数与例1相同，安装在长治市某医院，在锅筒与左右集箱之间共布置400多根对流管束，锅炉循环水为上进上出，锅炉两侧水冷壁由于循环倍率低，出现过冷沸腾和汽化现象,导致水冷壁管结垢和严重腐蚀，1台热水锅炉运行4个月后，就连续发生水冷壁爆管事故。(2)热水锅炉汽化现象的防止防止热水锅炉发生汽化，也就大大减轻了受热面结垢和腐蚀的危险性。要防止热水锅炉汽化，必须保证可靠的良好的水循环。在例1中，用户将锅筒内的配水管加长，直接同前水冷壁的下降管相连，即将回水直接引入前水冷壁下降管，同时减少配水管管孔，将侧水冷壁下降管管口直径缩小，其目的是增加前墙水冷壁的配水，降低前水冷壁下降管的水温，改善了前水冷壁的水循环状况。这样改造后，运行了2个采暖期只有轻微的结垢，解决了顶棚管爆管问题。在例2中，将原热水锅炉的上进上出自然循环模式，改造成锅炉回水由左右下集箱尾部进入。左下集箱管子内部用隔板分成3个区，锅筒底部用隔板分成2个区，这样热水锅炉的水循环系统改成了5个强制循环流程。循环水经过5个流程后进入上锅筒前部，而后由上锅筒顶部出水供热。在上锅筒底部两侧，每处流程隔板顶面要分别开4个10mm排汽孔，以供锅炉停炉期间排汽。锅炉经过改造后，水冷壁和对流管束由原自然循环式改为强制循环模式，水循环流速比原来提高了5倍。改造后的锅炉经过2年运行验证，使用效果良好，出力足，运