四通蒸汽锅炉水冷壁循环故障分析

四通蒸汽锅炉的主要受热部分为水冷壁，因其分布在炉膛的四周由数排钢管组成，工作环境恶劣,是较容易出现故障的部件。水冷壁一旦出现故障甚至爆裂,后果会非常严重,所以要特别注意防范。故障常因水冷壁水循环停滞、倒流与汽水分层这三个原因出现。

首先介绍下蒸汽锅炉水冷壁的工作原理。水或蒸汽在其内部循环流动，外部吸收锅炉炉膛的火焰或延期辐射的热量。由于其具有热交换功能良好的性能，逐渐淘汰掉气包成为锅炉主要受热部分。安装在炉膛内壁、由若干管子进行并联组成的蒸发受热面。水冷壁通过吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,把管内的谁加热成蒸汽或热水，并达到降低炉墙温度,防治被高温损坏的目的。特别是在大容量的锅炉中，炉内火焰温度非常高，热辐射的强度很大。锅炉中有40～50%甚至更多的热量需要被水冷壁吸收。少数小容量锅炉不使用水冷壁作为锅炉中最主要的蒸发受热面，其他水管锅炉都使用。

通过研究水冷壁汽水两相流的流型与传热可知，水冷壁水循环故障将导致水冷壁爆管。水循环恶化是水冷壁爆管的根本原因。水冷壁得不到正常的冷却导致了水循环恶化。水冷壁水循环恶化是多方面原因引起的。出现的问题主要由停滞、倒流与汽水分层造成。

循环停滞一般容易发生在受热效果最差的某根上升管中，循环停滞时，由于上升管的水流速度很慢，热交换效果变差，因此热量的传递主要靠传导。由于热量不能及时被传递走，管壁温度会升高，很容易被烧坏，同时由于水面的波动，水面的附近管壁受到气、水交替接触，所产生交变热应力会使管子疲劳而造成破坏。

循环倒流的现象发生在上升管引入汽包的水空间，且当该管受热很弱以致其重位压差大于回路的共同压差时。倒流发生，管内的蒸汽泡不能被带走，这些汽包聚集长大形成汽塞，而形成气塞的这部分管壁的温度升高或壁温交变，最后导致管壁超温或疲劳损坏。

因汽水密度的差异，汽水混合物在管子中水平或倾斜的流动时，水、汽分别倾向于在下面、上面流，严重时，汽水会分开出现一个清晰的分界面。出现汽水分层时，管壁上部的温度高于下部，产生管壁上、下之间的壁温差，从而形成温差热应力，同时由于管中水的起伏波动，在汽和水交界面处会产生温度交变应力，在该应力作用下，水冷壁受到破坏。

我们对以上三种水冷壁水循环停滞、倒流与汽水分层导致蒸汽锅炉水冷壁循环故障有了全面的了解，有助于采取相对应的措施预防水冷壁循环故障的发生。抓好锅炉的日常维护保养不放松，提高使用效率，为安全生产提供保障。