热水锅炉水冷壁的汽化与防止

  仪器信息网 ·  2007-08-10 21:40  ·  33598 次点击
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:①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;②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;③锅炉压火停炉后,炉火自燃,导致锅水超温汽化;④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15~20mm,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

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