（三）低壓運行下，過冷沸騰是導致水冷壁管結垢的主要原因

　　1.本爐為上鍋筒進水和出水，屬于自然循環的熱水鍋爐。自然循環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動力。水循環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定的循環狀態。而在熱水鍋爐的上升管中，當局部熱負荷較大或工作壓力較低時，在管內可能產生過冷沸騰。因為在壓力低的情況下，水的飽和溫度也降低。在發生過冷沸騰時，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，此時的氣泡根部是蒸發過程。在氣泡超過過熱水層是蒸汽冷凝過程。氣泡的蒸發和冷凝嚴重時可引起水擊，從而導致鍋爐部件的損壞。熱水鍋爐進行鍋外化學處理的補水硬度為0.6毫克當量/升，比蒸汽鍋爐大20倍。管內的過冷沸騰將直接導致在汽化點附近結垢加劇。因此對于熱水鍋爐來說過冷沸騰是很危險的。而且熱水鍋爐不象蒸汽鍋爐那樣，受熱面的水是汽化蒸發狀態，熱水鍋爐的受熱面管子內不允許發生汽化，并且管內的水溫也不能過高。所以受熱面管子不發生超溫、汽化、或過冷沸騰是保證熱水鍋爐自然循環安全性的主要目的。

　　本臺鍋爐右側水冷壁管水循環流量小（無引射管接入下降管）。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，當平均水溫尚未達到飽和溫度tbh，而管內壁溫度tb卻超過了飽和溫度。兩者之差達到一定值時，在管內壁開始生成氣泡，發生汽化，當氣泡與欠熱水接觸時冷凝消失，發生過冷沸騰現象。過冷沸騰的產生直接導致管內壁汽水處的鹽類蒸濃結垢，垢層的持續增厚使熱阻不斷加大，管子的導熱性能下降，最終造成管壁超溫，出現過熱變形，以至發生爆管。

　2. 鍋爐水冷壁管過冷沸騰校核計算：

　　⑴鍋爐運行時避免發生過冷沸騰的條件：tb＜ts＋△tgr－5

式中：

tb管內壁面溫度℃，由傳熱方程知tb=t+q/a

? ts工作壓力下水的飽和溫度℃

? △tgr發生過冷沸騰時管壁過熱度℃

? △tgr=0.35×q0.3/p0.15

? q：管內壁傳熱熱流密度Kcal/m2h

? t：流體（欠熱水）水溫度℃

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

? wr：管內流體質量流速kg/m2s

? dn：管內徑m

（2）鍋爐在設計壓力下運行時的過冷沸騰校核計算：

鍋爐設計壓力p：1.0MPa

爐膛高溫區管內壁傳熱熱流密度q：

q=9.49×104Kcal/m2h（由鍋爐熱力計算查得）

　　dn：管子內徑 0.045m

　　受熱面管截面積；f=0.2m2

　　飽和水溫度ts=183.2℃（查表）

　　循環水量G：96000kg/h

a.發生過冷沸騰管壁過熱度計算：

△tgr=0.35×q0.3/p0.15

　　　 =0.35×949000.3/100.15

　　　　=7.7℃

? b.管內流體質量流速計算；

wr=G/3600f

?? =96000/3600×0.2

?? =133.3kg/m2s

　　c.管內壁水對流換熱系數計算a

a=(7.13+0.0449t)×（wr0.8/dn0.2）

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

?=1005.8