自然循环锅炉水循环故障主要有循环停滞、循环倒流和膜态沸腾等。
影响因素有:
(1)管内因素即水冷壁热偏差使个别管子内水循环停滞或倒流;水质不良导致管内结垢和腐蚀;水冷壁热负荷过大使管子内壁附近出现膜态沸腾;汽包水位过低引起循环流量不足,甚至发生“干锅”。
(2)管外因素即烟气对管壁的高温腐蚀,灰、渣对管壁的侵蚀,带灰气流对管壁的磨损。
锅炉水循环指水和汽水混台物在锅炉蒸发受热面中的循环流动,常分为自然循环和强制循环两种。依靠水和汽水混台物的重度差维持的循环叫自然循环。依靠回路中水泵的压头所维持的循环叫强制循环。目前锅炉一般都采用自然循环的方式。
常见的水循环故障有:循环停滞、循环倒流及汽水分层。产生停滞和倒流的根本原因是同一循环回路的各根上升管受热不均匀。受热强的管子抽力大,受热弱的管子抽力小,这样可能使下降管供的水都被受热强的管子吸去,而受热弱的上升管就会因循环压力不足而发生汽水“停滞”,这种现象就叫循环停滞。
循环倒流是由于在受热最强的上升管中,工质流速很大。往往产生抽吸作用,使受热最弱的上升管中的工质朝着与正常循环回路相反的方向流动。一旦发生循环倒流,就会在受热最弱的上升管中形成“汽塞”。停滞和倒流都会使管壁传热情况大火恶化而烧环。防止产生停滞和倒流的措施是:改进燃烧工况,尽可能使炉膛中火焰分布均匀;防止受热面结渣;把受热情况相差较大的管组分成几个互不相关的部分,每一部分组成一个独立的循环回路;采取其他结构上的措施来防止受热不均匀。例如保证足够的下降管截面积,取消不必要的弯曲管段,减少局部阻力,避免各管间的阻力有较大的差异等等。
在水平或倾斜度很小的上升管中,当汽水混台物的流速很低时(上升管进口的速度低于0。3~0.5m/s),便可能产生汽水分层现象。由于蒸汽在管子的上部流动而水在下部流动,管子的上部就会因得不到足够的冷却而烧环。因此,上升管不能水平布置,必须与水平线起码有10度~15度的倾斜角。