一种热水锅炉锅内污物防沉积装置

李念国 孙 光

（山东省特种设备检验研究院枣庄分院 枣庄 277800 ）

热水锅炉运行中发生锅壳鼓包或水冷壁爆管，主要因素是热水锅炉运行中底部沉积了大量污物。锅壳式卧式外燃热水锅炉严重积渣后会造成锅壳鼓包，而水管卧式外燃热水锅炉严重积渣后则会发生受热面管过热损坏。TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》第10 章“热水锅炉及系统”中规定：锅壳式卧式外燃锅炉，设计、制造单位应当采取技术措施解决管板裂纹或者泄漏以及锅壳鼓包问题。热水锅炉锅内多采用自然循环，其循环流速低的特点是污物在锅内产生自然沉降的原因，作者曾对0.7 ～2.8MW 在用锅壳热水锅炉的锅水在锅筒纵截面水的流速进行过计算，其流速在5 ～10mm/s，接近于平流沉淀池流体规定速度10 ～25mm/s 的下限[1]；锅外直接或间接供热形式都会使锅外循环水中的污物连续地流入锅筒而发生沉淀，锅筒底部污物沉积量达到一定量就会因钢板过热发生鼓包。热水锅炉循环水中的杂质成分不同于蒸汽锅炉锅水中的杂质，其性质差别很大。而国内热水锅炉的排污方式却多年来一直采用蒸汽锅炉的定期排污装置，虽然热水锅炉在供暖回水总管道最低处加装了除污器却效果甚微，这种管道除污器一是网眼大（据查达到几个毫米级以上）；二是除污器流通截面小，回路中的污物在高速流动中不能在些除污器中发生沉淀和过滤，有关锅炉技术资料规定[2]，对于0.7 ～7MW热水锅炉出、回水管道流速一般设计在2.3～3.0m/s。蒸汽锅炉的锅水经蒸发浓缩后的沉积物主要是无机盐类，可以通过检测锅水中的电导率、总碱度或氯离子含量确定是否达到了排污标准。而热水锅炉的锅水因基本不存在锅水的蒸发浓缩现象，因而锅水中的电导率、氯离子和总碱度在锅炉运行中变化不大，热水锅炉往往排污时机难以把握导致了污物沉积。所以，研制一种适合热水锅炉用的排污装置显得很有必要。

1 热水锅炉污物防沉积装置的构成及作用

对于热水锅炉，污物在沉淀过程中连续去除应是有效方法。本文中的热水锅炉污物沉积防止装置（见图1 中实线部分）由设在锅筒下部的辐射式吸污长管、排污连接管、沉降式除污器、管式过滤器和连接到循环泵入口的管路以及用以锅内沉积物反冲洗管路组成。辐射状吸污长管，这种结构有利于对污物大范围的吸入以及反冲洗时对锅内沉积物的搅拌，吸污管的固定方式后部采用的是可动式支撑、前部采用排污口插入式固定方式，从而使进、出锅筒及拆装便捷；沉淀式除污器可选择球型或锥型结构，以利于污物沉淀和排放，在除污器中下部设有玻璃视镜，以便观察器内液体流动与污物沉积情况；管式过滤器，是对未经沉降的杂质进一步过滤，并对循环泵起到保护作用。管式过滤器有Y 型、T 型和自动反冲洗型多种，有条件的单位可选用自动反冲洗型，如上海实华机械设备制造有限公司产的管径DN50、网眼50 ～100 目的碳钢制造的自动反冲洗过滤器售价人民币700 元左右。热水锅炉污物沉积防止装置流程简图如图1 所示。

图1 热水锅炉污物沉积防止装置简图

2 装置使用及注意事项

为了发挥本装置的作用，热水锅炉循环泵运转时就应启用本装置，并使装置中的反冲洗管路处于关闭状态。在装置首次使用时应通过调节图1 中的调节阀，使球型沉淀除污器中心截面液体流速处于10 ～25 mm/s 沉淀状态，在运行中应通过观察沉淀式除污器下部视镜来了解污物沉积情况及沉积量，以便精调流速和清除器内污物，积存污物的清除方法是开启除污器下部放污管上的放污阀。管式过滤器内污物的清理时机和方式，可根据所选过滤器的型式、进、出水压差（一般在进出水压差大于0.02MPa 时）对滤芯进行清洗）进行人工或自动清洗。装置中的反冲洗管路是在本装置停用时间较长后使用，此时污物已在锅内发生沉淀，为将锅内污物清除，应先开启装置中通向锅筒底部的反冲洗管路三通阀，关闭通向球型沉淀除污器的管路，利用循环泵出口带有压力的循环水通往锅内底部以便将沉积物充分搅拌，之后快速关闭反冲洗管路并打开循环管路达到连续除污净化运行。

3 与定期排污装置相比具有以下优点

1）在污物沉淀中连续除污，使热水锅炉在锅内无沉积物或仅少量沉积物状态下运行，有效避免了锅筒鼓包或炉管堵塞事故；

2）节热、节水，锅炉能效高；

3）锅内新增装置结构简单，拆装方便，不影响锅内水循环。

4 结束语

为有效减少热水锅炉锅内沉积物，提高锅炉受热面传热效果，避免锅炉鼓包事故，这种热水锅炉污物沉积防止装置不失为一种有效方法。这种装置的投用，有望改善当前热水锅炉安全与节能状况。该装置已获得国家实用新型专利授权。

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