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摘 要：本文介绍了锅炉水系统发生故障，重点对故障的原因进行分析探讨，提出预防与维护的办法。
关键词：锅炉；水系统；故障；维护
锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，但是对锅炉保养与维修还是处于一个相对较低的水平。
1.案例简述
某锅炉厂生产的热水锅炉一台，经过水动力的校核，该锅炉水冷壁的上升管内的水速不超过0.12m/s，在正常情况下，这样的水速是可以的，水冷壁的安全是有保正的。但由于水中的悬浮物和总硬度指标严重超标，在较低的水速下，管内强受热区域和液气相变处很快形成水垢层，锅炉受热面管变形、爆管等故障这是导致爆管的主要原因。但若改变了热水锅炉的进水方式，使得水冷壁内水的流速尽量达到或接近安全流速，会使目前频繁爆管的现象有所改观或彻底杜绝。
2.原因分析与对策
当然，水质不良也是影响水循环不良的原因之一，因为结垢而引起的，而造成水质不良的原因又分为如下几种：制造时的失误将杂物，原材料等物落于集箱，锅筒等重要部位；没有按操作规程执行，以致影响了水循环或者锅炉本身设计上存在瑕疵。设计或运行不当，很容易引起受热面金属超温，长期超温会造成爆管，工质泄漏，停机，是锅炉故障最多的部件之一。虽然仅仅几个方面但涉及到的有制造运行的人为因素也有设计方面的技术问题。因此，水质的问题也应引起我们重视。热水锅炉水循环的安全，不仅取决对锅炉的水动力计算所确定受热面管中的安全流速，而与受热面实际热负荷、结构的布置，运行的调节等诸多因素有关。
2.1水流程、结构布置
水流程布置为尾部对流受热面和水冷壁受热面串联结构。回水经循环水泵进入分配集箱，然后分两路进入尾部对流受热面下集箱，对流受热面由4足蛇形管组成，工质经对流受热面进入上集箱，然后经炉顶包覆受热面至炉顶汇集箱；工质由炉顶汇集集箱经不受热的下降管进入炉膛前后左右水冷下集箱，经水冷上集箱至炉筒，最后经炉筒内的均流装置引离锅炉进入热网锅筒与水冷壁下集箱之间布置有不受热的直通下降管，锅炉正常运行时，该管内水流为上升流动；由于其截面积相对较小，不会影响水冷壁管内的水流量。突遇停电时，下降管与水冷壁管内工质则形成自然循环回路。在尾部炉顶汇集集箱与锅筒之问布置有带截止阀门的管道；锅筒与进水分配集箱之间布置有带阀门的再循环管。正常运行时，关闭阀门；突遇停电后，打开两路阀门，使尾部受热面内工质处于自然循环状态。
2.2自然水循环故障
锅炉水循环可靠，是保证锅炉安全。经济运行的关键之一。当锅炉结构不理或运行不当时，容易出现下列水循环故障：a.汽水分层：当锅炉的水冷壁管水平设置时，管中流动的汽水混合物因蒸汽比水轻，气泡就要上浮集聚，使汽和水灾管子内分层流动。b.汽水停滞：由于结构原因造成锅炉局部受热面管子供水部足，或者在同一个水循环回路大的上升管群中，如果各水管之间受热情况相差太大，就会使受热弱的管内水流缓慢，循环动力不足，甚至由于受其他管子对循环水的争夺影响，使管内的汽水停止流动，造成过热爆管事故。
c.下降管带汽：为了保证锅炉的水循环稳定可靠，下降管中是不允许有蒸汽的。
2.3强制水循环
有些锅炉中水灾受热面管子里的流动，是靠出，入口之间大的压力差强制流动的。这种锅炉称为强制循环锅炉。常见的一些热水锅炉，靠循环水泵将循环水沿固定的流通路线在锅炉内流动受热升温，就是强制循环锅炉。这种锅炉通常采用“下进上出”水的流向，有些也有上下交替的流程，但都要求在各受热面内有一定流动速度，以防止出现气化，积垢和腐蚀。
炉膛水冷受热面与对流受热面采用串联结构，水循环采用强制循环方式。锅炉的水循环系统安全、可靠．也使运行、操作、调节比较简单。对于循环流化床锅炉采用的受热面布置，不仅保证了水循环的安全，同时采用洁净煤燃烧方式，满足环保要求。
3.锅炉水系统故障防范措施
3.1网管设计布置合理
主要由于网管设计安装或使用不合理而导致锅炉出现给水不足或中断。(1)给水网管设计或布置不合理：软化水罐至多级泵进水管位置偏高，如有漏气，管内不能形成真空，影响水泵吸水；给水管径较小，水流管阻大，减少供水量；一台泵一根给水总管分流供两台锅炉用水，给水量大小难以调节控制；两台泵并联向两台工作压力不同的锅炉供水。由于给水水压不等，使供水量失去平衡。(2)控制和调整给水量的节水阀、止回阀、手动或自动调节阀失灵或损坏。(3)软水罐水位太低或热力除氧罐缺水。(4)省煤器内产生汽化，锅炉打不进水。这是因为多级泵停止后，给水止回阀失效，锅简内蒸汽倒流至省煤器内，使省煤器出口水温超过饱和水温度而产生汽化。(5)锅筒内给水管孔眼被水垢堵塞，影响供水量。(6)省煤器或炉管破裂大量漏水。
给水设备选型和管网设计安装要合理，显示、控制和调节给水压力与流量的阀门、仪表以及联锁装置要齐全、灵敏、可靠。锅炉给水系统的布置和给水设备及其备用的台数与容量，应能满足锅炉满负荷运行的最大耗水量。
3.2水循环通畅
检测泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度计和压力表等，看是否正常、打开泵的入口阀，排除泵内存气体，使泵内充满液体，启动后注意电机电流变化，不允许超过规定，待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。对与给水泵需要检查泵及出、入口、最小流量、平衡管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度计和压力表等看是否处于备用状态，启动后注意点击电流、轴承温度、液力耦合油温变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，方可离开现场泵正常运行时，要不断检查泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标。为了减轻省煤器的磨损，只有尽量减少漏风，以降低烟气速度。
工作压力不同的锅炉应有单独给水管道，且给水压力差不超过其中最高工作压力的20%时，可以由给水总管向锅炉供水。省煤器入口处给水管上应装设给水截止阀和止回阀，同时通向锅筒的给水管上均应装设截止阀和止回阀，并且截止阀应装在锅筒和给水止回阀之间，与给水止回阀紧接相连。额定蒸发量大于4t/h的锅炉，应装设自动给水调节器，并在司炉工人便于操作的地点装设手动控制给水装置。
4.锅炉水系统维护保养
预防和排除给水系统内部异物堵塞、漏气或漏水的关键，是加强给水设备管网和阀门仪表的维护保养，坚持巡视检查，发现问题及时处理，消除给水系统带病运行状态。例如：
（1）倘若给水多级泵进口水轮有异物堵塞，降低了供水量与扬程，则可拆去进水截止阀，由锅炉反向冲洗水泵水轮，察看有无异物排出。否则，就要拆泵检查后重装。
（2）针对锅筒内进水管孔眼水垢堵塞减少水流量弊病，应及时停炉检修疏通孔眼。
（3）为了便于管网排气，要求多级泵出口管上装设排气阀；同时，省煤器出口也应
装设排气阀。若给水管中有气体，多级泵不上水时，只要打开排气阀排气，水泵立即上水。
（4）鍋炉应安装旁路给水管道。当锅炉正常运行时，给水由多级泵经省煤器进入锅筒。
如省煤器出现故障，可临时抛开省煤器，给水改由旁路管道直接向锅筒进水。
5.结束语
锅炉运行中应严格执行给水系统安全操作规程，认真监视锅炉水位和给水泵的压力，流量和电流的变化，防止误操作，以保证给水设备和管网系统经常处于完好状态。
参考文献
[1]柳振铎.分析锅炉特种设备的检修方法[J].工业锅炉，2009，(01)
[2]崔晓明.工业锅炉环境污染探讨与控制[J].安防科技，2004，(09)
[3]华文.中国高效工业锅炉项目概述[J].电器工业，2001，(03)
[4]孙志纯，王衍斌.浅谈工业锅炉的安全管理[J].质量天地，2003，(08)
[5]郭世坤，郭艳秋.我国工业锅炉节能潜力的几个问题[J].工业锅炉，2001(04)
关键词：锅炉；水系统；故障；维护
锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，但是对锅炉保养与维修还是处于一个相对较低的水平。
1.案例简述
某锅炉厂生产的热水锅炉一台，经过水动力的校核，该锅炉水冷壁的上升管内的水速不超过0.12m/s，在正常情况下，这样的水速是可以的，水冷壁的安全是有保正的。但由于水中的悬浮物和总硬度指标严重超标，在较低的水速下，管内强受热区域和液气相变处很快形成水垢层，锅炉受热面管变形、爆管等故障这是导致爆管的主要原因。但若改变了热水锅炉的进水方式，使得水冷壁内水的流速尽量达到或接近安全流速，会使目前频繁爆管的现象有所改观或彻底杜绝。
2.原因分析与对策
当然，水质不良也是影响水循环不良的原因之一，因为结垢而引起的，而造成水质不良的原因又分为如下几种：制造时的失误将杂物，原材料等物落于集箱，锅筒等重要部位；没有按操作规程执行，以致影响了水循环或者锅炉本身设计上存在瑕疵。设计或运行不当，很容易引起受热面金属超温，长期超温会造成爆管，工质泄漏，停机，是锅炉故障最多的部件之一。虽然仅仅几个方面但涉及到的有制造运行的人为因素也有设计方面的技术问题。因此，水质的问题也应引起我们重视。热水锅炉水循环的安全，不仅取决对锅炉的水动力计算所确定受热面管中的安全流速，而与受热面实际热负荷、结构的布置，运行的调节等诸多因素有关。
2.1水流程、结构布置
水流程布置为尾部对流受热面和水冷壁受热面串联结构。回水经循环水泵进入分配集箱，然后分两路进入尾部对流受热面下集箱，对流受热面由4足蛇形管组成，工质经对流受热面进入上集箱，然后经炉顶包覆受热面至炉顶汇集箱；工质由炉顶汇集集箱经不受热的下降管进入炉膛前后左右水冷下集箱，经水冷上集箱至炉筒，最后经炉筒内的均流装置引离锅炉进入热网锅筒与水冷壁下集箱之间布置有不受热的直通下降管，锅炉正常运行时，该管内水流为上升流动；由于其截面积相对较小，不会影响水冷壁管内的水流量。突遇停电时，下降管与水冷壁管内工质则形成自然循环回路。在尾部炉顶汇集集箱与锅筒之问布置有带截止阀门的管道；锅筒与进水分配集箱之间布置有带阀门的再循环管。正常运行时，关闭阀门；突遇停电后，打开两路阀门，使尾部受热面内工质处于自然循环状态。
2.2自然水循环故障
锅炉水循环可靠，是保证锅炉安全。经济运行的关键之一。当锅炉结构不理或运行不当时，容易出现下列水循环故障：a.汽水分层：当锅炉的水冷壁管水平设置时，管中流动的汽水混合物因蒸汽比水轻，气泡就要上浮集聚，使汽和水灾管子内分层流动。b.汽水停滞：由于结构原因造成锅炉局部受热面管子供水部足，或者在同一个水循环回路大的上升管群中，如果各水管之间受热情况相差太大，就会使受热弱的管内水流缓慢，循环动力不足，甚至由于受其他管子对循环水的争夺影响，使管内的汽水停止流动，造成过热爆管事故。
c.下降管带汽：为了保证锅炉的水循环稳定可靠，下降管中是不允许有蒸汽的。
2.3强制水循环
有些锅炉中水灾受热面管子里的流动，是靠出，入口之间大的压力差强制流动的。这种锅炉称为强制循环锅炉。常见的一些热水锅炉，靠循环水泵将循环水沿固定的流通路线在锅炉内流动受热升温，就是强制循环锅炉。这种锅炉通常采用“下进上出”水的流向，有些也有上下交替的流程，但都要求在各受热面内有一定流动速度，以防止出现气化，积垢和腐蚀。
炉膛水冷受热面与对流受热面采用串联结构，水循环采用强制循环方式。锅炉的水循环系统安全、可靠．也使运行、操作、调节比较简单。对于循环流化床锅炉采用的受热面布置，不仅保证了水循环的安全，同时采用洁净煤燃烧方式，满足环保要求。
3.锅炉水系统故障防范措施
3.1网管设计布置合理
主要由于网管设计安装或使用不合理而导致锅炉出现给水不足或中断。(1)给水网管设计或布置不合理：软化水罐至多级泵进水管位置偏高，如有漏气，管内不能形成真空，影响水泵吸水；给水管径较小，水流管阻大，减少供水量；一台泵一根给水总管分流供两台锅炉用水，给水量大小难以调节控制；两台泵并联向两台工作压力不同的锅炉供水。由于给水水压不等，使供水量失去平衡。(2)控制和调整给水量的节水阀、止回阀、手动或自动调节阀失灵或损坏。(3)软水罐水位太低或热力除氧罐缺水。(4)省煤器内产生汽化，锅炉打不进水。这是因为多级泵停止后，给水止回阀失效，锅简内蒸汽倒流至省煤器内，使省煤器出口水温超过饱和水温度而产生汽化。(5)锅筒内给水管孔眼被水垢堵塞，影响供水量。(6)省煤器或炉管破裂大量漏水。
给水设备选型和管网设计安装要合理，显示、控制和调节给水压力与流量的阀门、仪表以及联锁装置要齐全、灵敏、可靠。锅炉给水系统的布置和给水设备及其备用的台数与容量，应能满足锅炉满负荷运行的最大耗水量。
3.2水循环通畅
检测泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度计和压力表等，看是否正常、打开泵的入口阀，排除泵内存气体，使泵内充满液体，启动后注意电机电流变化，不允许超过规定，待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。对与给水泵需要检查泵及出、入口、最小流量、平衡管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度计和压力表等看是否处于备用状态，启动后注意点击电流、轴承温度、液力耦合油温变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，方可离开现场泵正常运行时，要不断检查泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标。为了减轻省煤器的磨损，只有尽量减少漏风，以降低烟气速度。
工作压力不同的锅炉应有单独给水管道，且给水压力差不超过其中最高工作压力的20%时，可以由给水总管向锅炉供水。省煤器入口处给水管上应装设给水截止阀和止回阀，同时通向锅筒的给水管上均应装设截止阀和止回阀，并且截止阀应装在锅筒和给水止回阀之间，与给水止回阀紧接相连。额定蒸发量大于4t/h的锅炉，应装设自动给水调节器，并在司炉工人便于操作的地点装设手动控制给水装置。
4.锅炉水系统维护保养
预防和排除给水系统内部异物堵塞、漏气或漏水的关键，是加强给水设备管网和阀门仪表的维护保养，坚持巡视检查，发现问题及时处理，消除给水系统带病运行状态。例如：
（1）倘若给水多级泵进口水轮有异物堵塞，降低了供水量与扬程，则可拆去进水截止阀，由锅炉反向冲洗水泵水轮，察看有无异物排出。否则，就要拆泵检查后重装。
（2）针对锅筒内进水管孔眼水垢堵塞减少水流量弊病，应及时停炉检修疏通孔眼。
（3）为了便于管网排气，要求多级泵出口管上装设排气阀；同时，省煤器出口也应
装设排气阀。若给水管中有气体，多级泵不上水时，只要打开排气阀排气，水泵立即上水。
（4）鍋炉应安装旁路给水管道。当锅炉正常运行时，给水由多级泵经省煤器进入锅筒。
如省煤器出现故障，可临时抛开省煤器，给水改由旁路管道直接向锅筒进水。
5.结束语
锅炉运行中应严格执行给水系统安全操作规程，认真监视锅炉水位和给水泵的压力，流量和电流的变化，防止误操作，以保证给水设备和管网系统经常处于完好状态。
参考文献
[1]柳振铎.分析锅炉特种设备的检修方法[J].工业锅炉，2009，(01)
[2]崔晓明.工业锅炉环境污染探讨与控制[J].安防科技，2004，(09)
[3]华文.中国高效工业锅炉项目概述[J].电器工业，2001，(03)
[4]孙志纯，王衍斌.浅谈工业锅炉的安全管理[J].质量天地，2003，(08)
[5]郭世坤，郭艳秋.我国工业锅炉节能潜力的几个问题[J].工业锅炉，2001(04)