关于锅炉水击现象的解决探索

摘 要：在蒸汽锅炉系统运行过程中，水击现象是一种比较常见的问题，再加上危害较大，所以，有必要了解该现象的成因，并采取有效的解决措施。有鉴于此，本文基于锅炉水击现象的解决进行探索，首先概述了锅炉水击现象，其次重点介绍了常见的锅炉水击现象及处理，包括给水管道内水击现象及处理、蒸汽管道内水击现象及处理、锅筒内的水击现象及处理、省煤器内水击现象及处理，以期为锅炉水击现象的解决提供有益参考。

关键词：锅炉；水击现象；原因；解决

0 引言

在蒸汽锅炉系统运行过程中，由于水击而形成的增压波交替作用所带来的危害是相当严重的，轻则发出噪音，重则导致锅炉焊口部位出现破裂，所以锅炉水击现象已经引起了人们的广泛关注。

1 锅炉水击现象概述

在蒸汽锅炉系统中，受断电等因素影响而导致循环水泵停止运行，使锅炉筒体或者水管中的流体因为受阻而停止运动，此时流体流速以及动量均会出现一个突然性变化，进而导致液体压强发生突然性变化，最终导致水击现象。在水击过程中，增压波、减压波二者交替作用，向锅炉管壁施加犹如锤击一般的作用，因而水击现象又被称之为水锤现象[1]。

由图1可知：循环水泵因故障突然停止时，管内压力发生变化并影响循环水泵的进水口，这种通过水击波状态进行传递的减速增压过程在抵达管网终点之后，便会马上向与来时相反的方向运动，在经过t=2L/C的这一时间间隔之后，该水击又会被传递到循环水泵的出口，即在液体具有的弹性以及惯性带动下，水流在管道内往返波动[2]。如此反复一定次数，待水击波的能量由于各种阻力而消耗殆尽之后，水击现象才会完全停止。

当热水循环泵由于故障而突然停止运行时，水击导致的增压可能使锅炉内部压力在正常基础上增加十几甚至数十倍，同时还伴有增压、减压高频率交替进行的问题， 极具危险性。

H.E.懦柯夫斯基教授曾基于动量视角对水击现象进行了相关解释[3]：

上式中：P指的是密度；V指的是停泵后速度；V0指的是水击前管中平均流速；C指的是水击波传递速度。

上式中：C0指的是水中声音的传播速度；指的是水的弹性系数；d指的是管子内径；s指的是管壁厚度；E指的是管路材料的弹性系数。

2 常见的锅炉水击现象及处理

（1）给水管道内水击现象及处理

给水管道中存在一定量的空气或者蒸汽；水泵或者给水止回阀工作状态异常，从而造成给水压力波动；由于没有按时向锅炉给水，导致非沸腾式省煤器、锅炉之间的连通管道中出现水击现象；给水温度发生较大变化。

打开备用给水管道，以正常向锅炉加水，若没有备用管道，则需要及时维修故障管道，使其恢复正常；打开管道的排气阀，将多余的空气以及水蒸汽有效排出；对于非沸腾式省煤器，考虑到其内部有出现蒸汽的可能，建议安装旁路管道；检查给水泵等设备，排除异常；保持给水连续。

（2）蒸汽管道内水击现象及处理

送汽之前没有暖管或者疏水；送汽过程中主汽阀打开过快或者偏大；锅炉运行负荷突然增加或者出现满水等问题，使得水随蒸汽一道被带入管道。

打开过热器集箱以及蒸汽管道各自的疏水阀予以疏水操作；锅筒内的水位如果偏高，则需要予以有效排污，从而使水位恢复到正常状态；重视和做好水处理工作，在确保给水质量的同时，还应保证炉水质量，最大限度地防止汽水共腾现象的发生。

（3）锅筒内的水击现象及处理

给水管道的止回阀关闭不严，给水分配管的水位超过锅筒中的水位，导致炉水以及蒸汽等通过倒流的方式进入给水分配管以及给水管道之中；给水分配管的法兰存在质量问题，如泄漏；蒸汽加热管的法兰存在问题，可能是连接松动，也可能是安装位置不正确。

检查和确认锅筒内的实际水位，若存在偏低问题，则需要将其提高到合适位置；以选择一个适宜的流量向锅炉进水。对于升火操作中为削弱热应力而选择向下锅筒输送蒸汽的锅炉应及时将主汽阀置于关闭状态；若上述解决措施仍未凑效，则需要改用备用给水管路。

（4）省煤器内水击现象及处理

锅炉加热时，没有有效排除省煤器中的空气；非沸腾式省煤器自身内部产生大量的蒸汽；设置于入口给水管道上的止回阀出现异常，导致给水惯性冲击现象的发生。

打开支路烟道挡板，同时闭合主烟道挡板，从而保证锅炉具有适宜的升火时间；打开空气阀，对省煤器内部的蒸汽进行有效排除，然后找到产生蒸汽的真正原因，并采取相应的解决措施；调整好省煤器出口水温，适当增加给水流速，如果省煤器水温超过正常标准，则需要打开旁路烟道，同时闭合烟道挡板，如果没设置旁路烟道，那么可通过再循环管路以调整水温；对给水管路上的止回阀进行认真检修，保证其能够正常工作。

3 结束语

总而言之，锅炉水击现象危害巨大，应找出该现象的成因，并采取针对性的解决措施，从而保障整个锅炉系统的安全、高效运行，为企业创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]陈廷秀.浅析热水锅炉水击产生的原因与水处理的应用[J].郑铁科技通讯，2011（04）：29-31.

[2]汪浮平，胡斌，李文健.进水装置设计和制造不当引起的锅炉水击事故[J].安全，2011（07）：33-34.

[3]代黎.锅炉水击现象分析与处理[J].科技创新导报，2013（30）：68.

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