（三）低壓運(yùn)行下，過冷沸騰是導(dǎo)致水冷壁管結(jié)垢的主要原因

　　1.本爐為上鍋筒進(jìn)水和出水，屬于自然循環(huán)的熱水鍋爐。自然循環(huán)的熱水鍋爐是靠上升管和下降管水溫不同而造成的重度差形成水循環(huán)動(dòng)力。水循環(huán)安全可靠的必要條件是各回路和各回路的熱偏差管都處于穩(wěn)定的循環(huán)狀態(tài)。而在熱水鍋爐的上升管中，當(dāng)局部熱負(fù)荷較大或工作壓力較低時(shí)，在管內(nèi)可能產(chǎn)生過冷沸騰。因?yàn)樵趬毫Φ偷那闆r下，水的飽和溫度也降低。在發(fā)生過冷沸騰時(shí)，如果靠近管壁的過熱水層厚度不大，則在受熱面形成的氣泡可能直接與欠熱水接觸，此時(shí)的氣泡根部是蒸發(fā)過程。在氣泡超過過熱水層是蒸汽冷凝過程。氣泡的蒸發(fā)和冷凝嚴(yán)重時(shí)可引起水擊，從而導(dǎo)致鍋爐部件的損壞。熱水鍋爐進(jìn)行鍋外化學(xué)處理的補(bǔ)水硬度為0.6毫克當(dāng)量/升，比蒸汽鍋爐大20倍。管內(nèi)的過冷沸騰將直接導(dǎo)致在汽化點(diǎn)附近結(jié)垢加劇。因此對(duì)于熱水鍋爐來說過冷沸騰是很危險(xiǎn)的。而且熱水鍋爐不象蒸汽鍋爐那樣，受熱面的水是汽化蒸發(fā)狀態(tài)，熱水鍋爐的受熱面管子內(nèi)不允許發(fā)生汽化，并且管內(nèi)的水溫也不能過高。所以受熱面管子不發(fā)生超溫、汽化、或過冷沸騰是保證熱水鍋爐自然循環(huán)安全性的主要目的。

　　本臺(tái)鍋爐右側(cè)水冷壁管水循環(huán)流量?。o引射管接入下降管）。在受熱面管的橫截面上，水溫分布是不同的，管壁處較管中心處水溫高，因此在某段管的橫截面上，當(dāng)平均水溫尚未達(dá)到飽和溫度tbh，而管內(nèi)壁溫度tb卻超過了飽和溫度。兩者之差達(dá)到一定值時(shí)，在管內(nèi)壁開始生成氣泡，發(fā)生汽化，當(dāng)氣泡與欠熱水接觸時(shí)冷凝消失，發(fā)生過冷沸騰現(xiàn)象。過冷沸騰的產(chǎn)生直接導(dǎo)致管內(nèi)壁汽水處的鹽類蒸濃結(jié)垢，垢層的持續(xù)增厚使熱阻不斷加大，管子的導(dǎo)熱性能下降，最終造成管壁超溫，出現(xiàn)過熱變形，以至發(fā)生爆管。

　2. 鍋爐水冷壁管過冷沸騰校核計(jì)算：

　　⑴鍋爐運(yùn)行時(shí)避免發(fā)生過冷沸騰的條件：tb＜ts＋△tgr－5

式中：

tb管內(nèi)壁面溫度℃，由傳熱方程知tb=t+q/a

? ts工作壓力下水的飽和溫度℃

? △tgr發(fā)生過冷沸騰時(shí)管壁過熱度℃

? △tgr=0.35×q0.3/p0.15

? q：管內(nèi)壁傳熱熱流密度Kcal/m2h

? t：流體（欠熱水）水溫度℃

? a：管內(nèi)壁水對(duì)流換熱系數(shù)a=(7.13+0.0449t)×（wr0.8/dn0.2）

? wr：管內(nèi)流體質(zhì)量流速kg/m2s

? dn：管內(nèi)徑m

（2）鍋爐在設(shè)計(jì)壓力下運(yùn)行時(shí)的過冷沸騰校核計(jì)算：

鍋爐設(shè)計(jì)壓力p：1.0MPa

爐膛高溫區(qū)管內(nèi)壁傳熱熱流密度q：

q=9.49×104Kcal/m2h（由鍋爐熱力計(jì)算查得）

　　dn：管子內(nèi)徑 0.045m

　　受熱面管截面積；f=0.2m2

　　飽和水溫度ts=183.2℃（查表）

　　循環(huán)水量G：96000kg/h

a.發(fā)生過冷沸騰管壁過熱度計(jì)算：

△tgr=0.35×q0.3/p0.15

　　　 =0.35×949000.3/100.15

　　　　=7.7℃

? b.管內(nèi)流體質(zhì)量流速計(jì)算；

wr=G/3600f

?? =96000/3600×0.2

?? =133.3kg/m2s

　　c.管內(nèi)壁水對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算a

a=(7.13+0.0449t)×（wr0.8/dn0.2）

?=(7.13+0.0449×81.3)×（133.30.8/0.0450.2）

?=1005.8