一種熱水鍋爐鍋內(nèi)污物防沉積裝置

李念國 孫 光

（山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院棗莊分院 棗莊 277800 ）

熱水鍋爐運(yùn)行中發(fā)生鍋殼鼓包或水冷壁爆管，主要因素是熱水鍋爐運(yùn)行中底部沉積了大量污物。鍋殼式臥式外燃熱水鍋爐嚴(yán)重積渣后會(huì)造成鍋殼鼓包，而水管臥式外燃熱水鍋爐嚴(yán)重積渣后則會(huì)發(fā)生受熱面管過熱損壞。TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第10 章“熱水鍋爐及系統(tǒng)”中規(guī)定：鍋殼式臥式外燃鍋爐，設(shè)計(jì)、制造單位應(yīng)當(dāng)采取技術(shù)措施解決管板裂紋或者泄漏以及鍋殼鼓包問題。熱水鍋爐鍋內(nèi)多采用自然循環(huán)，其循環(huán)流速低的特點(diǎn)是污物在鍋內(nèi)產(chǎn)生自然沉降的原因，作者曾對(duì)0.7 ～2.8MW 在用鍋殼熱水鍋爐的鍋水在鍋筒縱截面水的流速進(jìn)行過計(jì)算，其流速在5 ～10mm/s，接近于平流沉淀池流體規(guī)定速度10 ～25mm/s 的下限[1]；鍋外直接或間接供熱形式都會(huì)使鍋外循環(huán)水中的污物連續(xù)地流入鍋筒而發(fā)生沉淀，鍋筒底部污物沉積量達(dá)到一定量就會(huì)因鋼板過熱發(fā)生鼓包。熱水鍋爐循環(huán)水中的雜質(zhì)成分不同于蒸汽鍋爐鍋水中的雜質(zhì)，其性質(zhì)差別很大。而國內(nèi)熱水鍋爐的排污方式卻多年來一直采用蒸汽鍋爐的定期排污裝置，雖然熱水鍋爐在供暖回水總管道最低處加裝了除污器卻效果甚微，這種管道除污器一是網(wǎng)眼大（據(jù)查達(dá)到幾個(gè)毫米級(jí)以上）；二是除污器流通截面小，回路中的污物在高速流動(dòng)中不能在些除污器中發(fā)生沉淀和過濾，有關(guān)鍋爐技術(shù)資料規(guī)定[2]，對(duì)于0.7 ～7MW熱水鍋爐出、回水管道流速一般設(shè)計(jì)在2.3～3.0m/s。蒸汽鍋爐的鍋水經(jīng)蒸發(fā)濃縮后的沉積物主要是無機(jī)鹽類，可以通過檢測(cè)鍋水中的電導(dǎo)率、總堿度或氯離子含量確定是否達(dá)到了排污標(biāo)準(zhǔn)。而熱水鍋爐的鍋水因基本不存在鍋水的蒸發(fā)濃縮現(xiàn)象，因而鍋水中的電導(dǎo)率、氯離子和總堿度在鍋爐運(yùn)行中變化不大，熱水鍋爐往往排污時(shí)機(jī)難以把握導(dǎo)致了污物沉積。所以，研制一種適合熱水鍋爐用的排污裝置顯得很有必要。

1 熱水鍋爐污物防沉積裝置的構(gòu)成及作用

對(duì)于熱水鍋爐，污物在沉淀過程中連續(xù)去除應(yīng)是有效方法。本文中的熱水鍋爐污物沉積防止裝置（見圖1 中實(shí)線部分）由設(shè)在鍋筒下部的輻射式吸污長(zhǎng)管、排污連接管、沉降式除污器、管式過濾器和連接到循環(huán)泵入口的管路以及用以鍋內(nèi)沉積物反沖洗管路組成。輻射狀吸污長(zhǎng)管，這種結(jié)構(gòu)有利于對(duì)污物大范圍的吸入以及反沖洗時(shí)對(duì)鍋內(nèi)沉積物的攪拌，吸污管的固定方式后部采用的是可動(dòng)式支撐、前部采用排污口插入式固定方式，從而使進(jìn)、出鍋筒及拆裝便捷；沉淀式除污器可選擇球型或錐型結(jié)構(gòu)，以利于污物沉淀和排放，在除污器中下部設(shè)有玻璃視鏡，以便觀察器內(nèi)液體流動(dòng)與污物沉積情況；管式過濾器，是對(duì)未經(jīng)沉降的雜質(zhì)進(jìn)一步過濾，并對(duì)循環(huán)泵起到保護(hù)作用。管式過濾器有Y 型、T 型和自動(dòng)反沖洗型多種，有條件的單位可選用自動(dòng)反沖洗型，如上海實(shí)華機(jī)械設(shè)備制造有限公司產(chǎn)的管徑DN50、網(wǎng)眼50 ～100 目的碳鋼制造的自動(dòng)反沖洗過濾器售價(jià)人民幣700 元左右。熱水鍋爐污物沉積防止裝置流程簡(jiǎn)圖如圖1 所示。

圖1 熱水鍋爐污物沉積防止裝置簡(jiǎn)圖

2 裝置使用及注意事項(xiàng)

為了發(fā)揮本裝置的作用，熱水鍋爐循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就應(yīng)啟用本裝置，并使裝置中的反沖洗管路處于關(guān)閉狀態(tài)。在裝置首次使用時(shí)應(yīng)通過調(diào)節(jié)圖1 中的調(diào)節(jié)閥，使球型沉淀除污器中心截面液體流速處于10 ～25 mm/s 沉淀狀態(tài)，在運(yùn)行中應(yīng)通過觀察沉淀式除污器下部視鏡來了解污物沉積情況及沉積量，以便精調(diào)流速和清除器內(nèi)污物，積存污物的清除方法是開啟除污器下部放污管上的放污閥。管式過濾器內(nèi)污物的清理時(shí)機(jī)和方式，可根據(jù)所選過濾器的型式、進(jìn)、出水壓差（一般在進(jìn)出水壓差大于0.02MPa 時(shí)）對(duì)濾芯進(jìn)行清洗）進(jìn)行人工或自動(dòng)清洗。裝置中的反沖洗管路是在本裝置停用時(shí)間較長(zhǎng)后使用，此時(shí)污物已在鍋內(nèi)發(fā)生沉淀，為將鍋內(nèi)污物清除，應(yīng)先開啟裝置中通向鍋筒底部的反沖洗管路三通閥，關(guān)閉通向球型沉淀除污器的管路，利用循環(huán)泵出口帶有壓力的循環(huán)水通往鍋內(nèi)底部以便將沉積物充分?jǐn)嚢瑁罂焖訇P(guān)閉反沖洗管路并打開循環(huán)管路達(dá)到連續(xù)除污凈化運(yùn)行。

3 與定期排污裝置相比具有以下優(yōu)點(diǎn)

1）在污物沉淀中連續(xù)除污，使熱水鍋爐在鍋內(nèi)無沉積物或僅少量沉積物狀態(tài)下運(yùn)行，有效避免了鍋筒鼓包或爐管堵塞事故；

2）節(jié)熱、節(jié)水，鍋爐能效高；

3）鍋內(nèi)新增裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，不影響鍋內(nèi)水循環(huán)。

4 結(jié)束語

為有效減少熱水鍋爐鍋內(nèi)沉積物，提高鍋爐受熱面?zhèn)鳠嵝Ч苊忮仩t鼓包事故，這種熱水鍋爐污物沉積防止裝置不失為一種有效方法。這種裝置的投用，有望改善當(dāng)前熱水鍋爐安全與節(jié)能狀況。該裝置已獲得國家實(shí)用新型專利授權(quán)。

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