炉水发沫及汽水共腾的危害及处理

[摘 要]蒸汽锅炉汽水共腾事故的发生机理比其他汽水事故要复杂得多 ,因此事故的处理与预防也比较复杂。只有较全面地了解事故发生的机理、事故现象、事故的处理与预防等方面的内容 ,并将其有机地结合在一起 ,才能对相关的问题理解与掌握 ,并有助于锅炉房管理人员与司炉人员提高管理水平与操作水平。

[关键词]炉水发沫;汽水共腾;危害;处理

蒸汽锅炉炉水不断浓缩,含盐量及碱度都不断增高,达到一定值后,就容易在上锅筒上部蒸发面产生泡沫称为发沫,尤以水中有悬浮物微粒、油及有机物时发沫现象的发生更易剧烈。发沫严重时,可以使锅筒里汽水不分,成为蒸汽和水泡沫的混合体,这种现象称为“汽水共腾”。 低压蒸汽锅炉在运行中,有时会发生发沫或汽水共腾现象,给生产设备及企业正常生产造成一定危害。弄清发沫及汽水共腾的原因,了解发沫和汽水共腾所造成的危害,并采取相应的措施加以预防,对保证锅炉高效运行,保证正常生产,减少设备维修,延长设备使用寿命,有着很重要的现实意义。

一、发沫或汽水共腾的危害

1.蒸汽把泡沫带走,引起蒸汽大量带水。这些水是含杂质浓度较大的炉水,因而使蒸汽污染,造成过热器管积盐,甚至堵塞。或使汽轮机叶片,或热交换器内积盐。

2.锅炉水位计水位不清,甚至看不出水位,而影响锅炉安全运行。

3.使过热蒸汽的过热温度下降。

4.产生水锤或水击现象,易造成蒸汽系统管道和设备的损坏。

二、发沫及汽水共腾事故原因

供热锅炉发生汽水共腾事故的现象比热电厂要多得多,特别是水源水质差、碱度和含盐量(或溶解固形物)高的地区。这是由于:

1.热电厂锅炉水处理一般采用脱盐,而供热锅炉一般仅进行软化,即使有些锅炉房采用广除碱,也往往运行水平低而运行不正常;

2.小型供热锅炉无连续排污,较大容量的供热锅炉虽有连续排污,也不能过于频繁地分析炉水水质,阀门很少控制或控制效果不明显;

3.供热锅炉负荷的波动幅度较大。很多供热锅炉发生发沫或汽水共腾时常在高负荷或负荷波动较大而连续排污阀门较小时;

4.锅炉房一般都不装水质在线分析或自动记录仪表,难以预测汽水共腾事故将要发生。供热锅炉发生发沫或汽水共腾事故时,忙于处理事故,很少取炉水水样分析,因而发生事故时水质情况的数据很少。以下仅取—例加以介绍。

某小区供热锅炉产生额定蒸汽压力为1.3MPa的饱和蒸汽。其生水为中硬度,高碱度有负硬的地下水,其水质如表1所示。补给水处理原用钠离子交换.软化不除碱,曾发生过2~3次汽水共腾事故。后来增加了氢离子交换除碱,水处理为氢钠离子交换。但氢床运行不太正常,有时由于还原氢床的酸液供应不及时,有时氢床停运2~3天。改用氢—钠离子交换后某日上午8:30时左右,锅炉发生汽水共腾事故,当即取炉水样分析:炉水碱度为11.8mmol/L;溶解固形物为4 500mg/L。

一般而言,炉水水质影响锅炉发沫产生汽水共腾的指标主要是炉水碱度和炉水溶解固形物(或含盐量)两项。 发生汽水共腾时炉水碱度为l1.8mml/L;溶解固形物为4500mg/L。而这种锅炉按水质标推(C91576—2001)规定,额定蒸汽压力为1.0~1.6MPa,无过热器的情况下,炉水总碱度为6~24mmol/L;溶解固形物<3500mg/L。也就是说发生汽水共腾时炉水速度尚未超标,而炉水的溶解固形物已超标。这就是说,对汽水共腾而言炉水的溶解固形物比炉水碱度更为重要。由于锅炉的水容积较小,汽水混合物的引入速度又较大,致使锅内炉水表面波动较大,影响了对锅内炉水发沫情况的观察,故在上锅筒内又装设了水下孔板,用以减少汽水混合物对炉水的冲击。水下孔板的装设使给水的阻力增大,故台架的实际工作压力达不到设计值0.6MPa,试验时只能使工作压力稳定在0.2~0.3MPa,而锅炉的蒸发量却由设计的12kg/h提高到15~17kg/h。水质分析采用化学分析和仪器测量合用。溶解固形物、总碱度、总硬度及氯离子含量均取样进行化学分析。用盐量计及电导仪进行连续测定含盐量,并列出含盐量及溶解固形物测定数值对照表。由于此试验除探讨低压锅炉炉水、减度和含盐量与炉水发沫的关系外,还要研究炉水含盐量与溶解固形物的关系,以及炉水临界含盐量和碱度的关系等问题,因而在炉水含盐量与溶解固形物数值对比,曾进行18组97个试验的测试并制出对照表。从对照表得出含盐量与溶解固形物的数值相差不大,最大误差为9.1%,相对误差的绝对值平均为2.1%。因此,在研究炉水发沫问题的33次试验中,就只对炉水的含盐量进行测试。

三、发生汽水共腾时的紧急处理

1.完全开启连续排污阀,开启锅炉紧急放水阀(若无此阀应开启定期排污阀),把汽包内水面上的泡沫放净,同时加强给水,降低炉水含盐量,并应防止水位过低;

2.开启过热器及蒸汽管道上的疏水阀门;

3.降低负荷,并保持相对稳定;

4.处理结束后,应关闭排污阀和疏水阀,并进行水位计冲洗;

5.若采用炉内加药水处理时,应立即停止加药。

四、汽水共腾的预防措施

1.水处理人员应采取有效措施,改善炉水品质,适当增加对炉水的化验次数;并应提高专业技术水平;

2.司炉工应严格执行水质化验员指导排污和定期排污制度;

3.开启主汽阀应缓慢不应过快,并汽时汽压应比母管汽压低一些;

4.负荷应保持稳定;

5.新安装或停炉时间较长的锅炉在运行前应进行煮炉。

总之,蒸汽锅炉发沫或汽水共腾事故是锅炉生产运行中的常见问题,不仅对锅炉和蒸汽管道的安全运行威胁很大,同时还影响正常生产。因此锅炉使用单位应加强使用管理,特别是锅炉水处理的监督管理,防止此类事故的发生。

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