關于鍋爐水擊現象的解決探索

孫　鵬，田戰鋒，許向陽（長慶油田采油三廠盤古梁作業區,銀川　750004）

關于鍋爐水擊現象的解決探索

孫鵬，田戰鋒，許向陽
（長慶油田采油三廠盤古梁作業區,銀川750004）

摘要：在蒸汽鍋爐系統運行過程中，水擊現象是一種比較常見的問題，再加上危害較大，所以，有必要了解該現象的成因，并采取有效的解決措施。有鑒于此，本文基于鍋爐水擊現象的解決進行探索，首先概述了鍋爐水擊現象，其次重點介紹了常見的鍋爐水擊現象及處理，包括給水管道內水擊現象及處理、蒸汽管道內水擊現象及處理、鍋筒內的水擊現象及處理、省煤器內水擊現象及處理，以期為鍋爐水擊現象的解決提供有益參考。

關鍵詞：鍋爐;水擊現象;原因;解決

0　引言

在蒸汽鍋爐系統運行過程中，由于水擊而形成的增壓波交替作用所帶來的危害是相當嚴重的，輕則發出噪音，重則導致鍋爐焊口部位出現破裂，所以鍋爐水擊現象已經引起了人們的廣泛關注。

1　鍋爐水擊現象概述

在蒸汽鍋爐系統中，受斷電等因素影響而導致循環水泵停止運行，使鍋爐筒體或者水管中的流體因為受阻而停止運動，此時流體流速以及動量均會出現一個突然性變化，進而導致液體壓強發生突然性變化，最終導致水擊現象。在水擊過程中，增壓波、減壓波二者交替作用，向鍋爐管壁施加猶如錘擊一般的作用，因而水擊現象又被稱之為水錘現象[1]。

圖1　循環水泵停運時鍋爐系統壓力壓力變化

由圖1可知：循環水泵因故障突然停止時，管內壓力發生變化并影響循環水泵的進水口，這種通過水擊波狀態進行傳遞的減速增壓過程在抵達管網終點之后，便會馬上向與來時相反的方向運動，在經過t=2L/C的這一時間間隔之后，該水擊又會被傳遞到循環水泵的出口，即在液體具有的彈性以及慣性帶動下，水流在管道內往返波動[2]。如此反復一定次數，待水擊波的能量由于各種阻力而消耗殆盡之后，水擊現象才會完全停止。

當熱水循環泵由于故障而突然停止運行時，水擊導致的增壓可能使鍋爐內部壓力在正常基礎上增加十幾甚至數十倍，同時還伴有增壓、減壓高頻率交替進行的問題，極具危險性。

H.E.懦柯夫斯基教授曾基于動量視角對水擊現象進行了相關解釋[3]：

上式中：Ρ指的是密度；V指的是停泵后速度；V0指的是水擊前管中平均流速；C指的是水擊波傳遞速度。

上式中：C0指的是水中聲音的傳播速度；指的是水的彈性系數；d指的是管子內徑；s指的是管壁厚度；E指的是管路材料的彈性系數。

2　常見的鍋爐水擊現象及處理

（1）給水管道內水擊現象及處理

給水管道中存在一定量的空氣或者蒸汽；水泵或者給水止回閥工作狀態異常，從而造成給水壓力波動；由于沒有按時向鍋爐給水，導致非沸騰式省煤器、鍋爐之間的連通管道中出現水擊現象；給水溫度發生較大變化。

打開備用給水管道，以正常向鍋爐加水，若沒有備用管道，則需要及時維修故障管道，使其恢復正常；打開管道的排氣閥，將多余的空氣以及水蒸汽有效排出；對于非沸騰式省煤器，考慮到其內部有出現蒸汽的可能，建議安裝旁路管道；檢查給水泵等設備，排除異常；保持給水連續。

（2）蒸汽管道內水擊現象及處理

送汽之前沒有暖管或者疏水；送汽過程中主汽閥打開過快或者偏大；鍋爐運行負荷突然增加或者出現滿水等問題，使得水隨蒸汽一道被帶入管道。

打開過熱器集箱以及蒸汽管道各自的疏水閥予以疏水操作；鍋筒內的水位如果偏高，則需要予以有效排污，從而使水位恢復到正常狀態；重視和做好水處理工作，在確保給水質量的同時，還應保證爐水質量，最大限度地防止汽水共騰現象的發生。

（3）鍋筒內的水擊現象及處理

給水管道的止回閥關閉不嚴，給水分配管的水位超過鍋筒中的水位，導致爐水以及蒸汽等通過倒流的方式進入給水分配管以及給水管道之中；給水分配管的法蘭存在質量問題，如泄漏；蒸汽加熱管的法蘭存在問題，可能是連接松動，也可能是安裝位置不正確。

檢查和確認鍋筒內的實際水位，若存在偏低問題，則需要將其提高到合適位置；以選擇一個適宜的流量向鍋爐進水。對于升火操作中為削弱熱應力而選擇向下鍋筒輸送蒸汽的鍋爐應及時將主汽閥置于關閉狀態；若上述解決措施仍未湊效，則需要改用備用給水管路。

（4）省煤器內水擊現象及處理

鍋爐加熱時，沒有有效排除省煤器中的空氣；非沸騰式省煤器自身內部產生大量的蒸汽；設置于入口給水管道上的止回閥出現異常，導致給水慣性沖擊現象的發生。

打開支路煙道擋板，同時閉合主煙道擋板，從而保證鍋爐具有適宜的升火時間；打開空氣閥，對省煤器內部的蒸汽進行有效排除，然后找到產生蒸汽的真正原因，并采取相應的解決措施；調整好省煤器出口水溫，適當增加給水流速，如果省煤器水溫超過正常標準，則需要打開旁路煙道，同時閉合煙道擋板，如果沒設置旁路煙道，那么可通過再循環管路以調整水溫；對給水管路上的止回閥進行認真檢修，保證其能夠正常工作。

3　結束語

總而言之，鍋爐水擊現象危害巨大，應找出該現象的成因，并采取針對性的解決措施，從而保障整個鍋爐系統的安全、高效運行，為企業創造更大的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]陳廷秀.淺析熱水鍋爐水擊產生的原因與水處理的應用[J].鄭鐵科技通訊,2011(04):29-31.

[2]汪浮平,胡斌,李文健.進水裝置設計和制造不當引起的鍋爐水擊事故[J].安全,2011(07):33-34.

[3]代黎.鍋爐水擊現象分析與處理[J].科技創新導報,2013(30):68.