第一篇:鍋爐工培訓(xùn)講義
一、鍋爐的基本知識
鍋爐工培訓(xùn)講義
1.鍋爐的定義及組成
1.1 鍋爐的定義:利用燃料(固體燃料、液體燃料和氣體燃料)燃燒釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成熱能,且向外輸出熱水或蒸汽的換熱設(shè)備。1.2 鍋爐的組成:鍋爐由“鍋”和“爐”兩大部分組成。“鍋”是指汽水流動系統(tǒng),包括鍋筒、集箱、水冷壁以及對流受熱面等,是換熱設(shè)備的吸熱部分;“爐”是指燃料燃燒空間及煙風(fēng)流動系統(tǒng),包括爐膛、對流煙道以及煙囪等,是換熱設(shè)備的放熱部分。1.3 鍋爐運行的特殊性
鍋爐在運行時,不僅要承受一定的溫度壓力,而且要遭受介質(zhì)的侵蝕和飛灰的磨損,因此具有爆炸的危險。如果鍋爐在設(shè)計、制造及安裝過程中存在缺陷,或者維護不當(dāng),年久失修,或因管理不善,違反操作規(guī)程等,都可能發(fā)生設(shè)備事故,造成減產(chǎn)、停產(chǎn)或影響產(chǎn)品質(zhì)量;嚴重時,還會發(fā)生爆炸事故,給人民生命和國家財產(chǎn)造成巨大的損失。
鍋爐爆炸是指鍋爐的受壓元件(主要鍋筒)突然發(fā)生破裂,使其中蒸汽和飽和水的能量迅速釋放出來,這樣一個物理變化過程。鍋爐爆炸的危害主要來自兩方面:一是鍋爐內(nèi)的蒸汽和飽和水急劇膨脹放出的能量造成的危害;二是鍋爐內(nèi)的蒸汽和部分飽和水迅速蒸發(fā)而產(chǎn)生的大量蒸汽,向四周擴散所造成的危害。1.4 鍋爐本體的安全技術(shù)要求
(一)鍋爐的設(shè)計必須符合安全、可靠的要求。鍋爐受壓元件的強度,應(yīng)按現(xiàn)行的鍋爐元件強度計算標(biāo)準(zhǔn)進行計算。鍋筒或鍋殼的壁厚,在任何情況下,均不應(yīng)小于6毫米。
(二)鍋爐結(jié)構(gòu)各部分在運行中應(yīng)能自由膨脹。鍋爐的水循環(huán)應(yīng)保證受熱面得到可靠的冷卻。
(三)冰管鍋爐鍋筒的最低安全水位,應(yīng)能保證對下降管可靠的供水。火管鍋爐的最低安全水位,應(yīng)高于最高火界100毫米。
(四)鍋爐上應(yīng)開設(shè)必要的入孔、手孔、檢查孔,以便于安裝、維修和清掃外部。受壓元件的入孔蓋、手孔蓋應(yīng)采取內(nèi)閉式,以避免鍋水、蒸汽噴出傷人。蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證襯墊不會吹出。
(五)用煤粉、油或氣體作燃料的鍋爐,應(yīng)設(shè)有在風(fēng)機電源跳閘時自動切斷燃料供應(yīng)的連鎖裝置,并盡量裝設(shè)點火程序控制和滅火保護裝置,在容易爆炸的部位應(yīng)裝設(shè)防爆門。防爆門的裝置應(yīng)不致危及人身安全。
(六)制造鍋爐受壓元件的金屬材料,應(yīng)是鍋爐專用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼,以保證在使用條件(如溫度、壓力等)下具有規(guī)定的機械性能(如強度、韌性等)和良好的抗疲勞、耐腐蝕性能。2.鍋爐的分類
鍋爐有多種分類方法,主要的分類方法有: 2.1 按用途分類:
發(fā)電鍋爐:是指用于火力發(fā)電的鍋爐。火力發(fā)電機組由蒸汽鍋爐、汽輪機、發(fā)電機三大動力設(shè)備構(gòu)成。鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽經(jīng)過汽輪機做功,使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換機械能,汽輪機帶動發(fā)電機高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電,此時機械能轉(zhuǎn)換成電能; 工業(yè)鍋爐:是指鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)彷d體(蒸汽、高溫水以及有機熱載體)供工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用,如釀酒、造紙、紡織、木材、食品、化工等; 生活鍋爐:是指鍋爐產(chǎn)生的熱水、蒸汽供人們生活之用,如取暖、洗浴、消毒等。
2.2 按壓力參數(shù)分類:
低壓鍋爐:是指出口額定蒸汽壓力不超過2.5MPa的鍋爐; 中壓鍋爐:是指出口額定蒸汽壓力為3.0~5.0MPa的鍋爐; 高壓鍋爐:是指出口額定蒸汽壓力為8.0~11.0MPa的鍋爐; 超高壓鍋爐:是指出口額定蒸汽壓力為12.0~15.0MPa的鍋爐; 亞臨界壓力鍋爐:是指出口額定蒸汽壓力為16.0~20.0MPa的鍋爐; 超臨界壓力鍋爐:是指出口額定蒸汽壓力超過臨界壓力(22.1MPa)的鍋爐。
注:臨界壓力1MPa=10.2kgf/cm2 進行換算,其余壓力均按1MPa=10.0kgf/cm2換算。2.3 按介質(zhì)形態(tài)分類:
蒸汽鍋爐:是指輸出熱載體的形態(tài)是蒸汽的鍋爐; 熱水鍋爐:是指輸出熱載體的形態(tài)是熱水的鍋爐。2.4 按介質(zhì)循環(huán)方式分類:
自然循環(huán)鍋爐:在水循環(huán)回路中,介質(zhì)流動的動力來自水與汽水混合物的密度差;
強制循環(huán)鍋爐:在水循環(huán)回路中介質(zhì)流動的動力除水和汽水密度差外,主要依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭; 直流鍋爐:給水依靠給水泵壓頭在受熱面一次通過產(chǎn)生蒸汽的鍋爐,因此,直流鍋爐也屬于強制循環(huán)鍋爐。2.5 按結(jié)構(gòu)形式分類:
水管鍋爐:是指火焰或煙氣在受熱面管外面流動加熱,介質(zhì)則在受熱面管內(nèi)流動吸熱的鍋爐;
鍋殼鍋爐:受熱面主要布置在鍋殼內(nèi),且火焰或煙氣則在受熱面管內(nèi)流動加熱,而介質(zhì)則在受熱面管外吸熱的鍋爐。2.6 按燃料類別分類: 燃煤鍋爐:以煤為燃料的鍋爐;
燃油鍋爐:以石油產(chǎn)品如柴油、重油、渣油為燃料的鍋爐;
燃氣鍋爐:以氣體燃料如天然氣、城市煤氣以及工業(yè)廢氣為燃料的鍋爐。2.7 按燃燒方式分類:
層燃鍋爐:是指燃料在爐排上進行燃燒的鍋爐,包括固定爐排爐、鏈條爐排爐以及往復(fù)爐排爐等,其燃料主要是煤;
室燃鍋爐:燃料以氣態(tài)形狀在燃燒室內(nèi)進行燃燒的鍋爐。其燃料是氣體燃料、液體燃料和煤粉;
循環(huán)流化床鍋爐:是指燃料在料床上方進行沸騰燃燒,在煙氣出口將未燃盡的煤粒分離出來再送會回料床燃燒的鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐燃料適應(yīng)范圍廣,排放低,是燃燒劣質(zhì)煤的較好爐型鍋爐
3、鍋爐的安全附件
鍋爐是使燃燒產(chǎn)生的熱能把水加熱或變成蒸汽的熱力設(shè)備。鍋爐的種類雖繁多,但都是由“鍋”和“爐”以及保證“鍋”和“爐”正常運行所必需的附件、儀表及附屬設(shè)備三大部分組成。
“鍋”是指鍋爐中盛放水和蒸氣的密封受壓部分,是鍋爐的吸熱部分,主要包括汽包、對流管、水冷壁、聯(lián)箱、過熱器、省煤器等。
“爐”是指鍋爐中燃料進行燃燒、放出熱能的部分,是鍋爐的放熱部分,主要包括燃燒設(shè)備、爐墻、爐拱、鋼架和煙道及排煙除塵設(shè)備等。鍋爐的附件和儀表很多,如安全閥、壓力表、水位表及高低水位報警器等,附屬設(shè)備包括給水系統(tǒng)的設(shè)備、燃料供給及制備系統(tǒng)的設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備和除灰排渣系統(tǒng)設(shè)備等。
鍋爐安全附件是鍋爐運行中不可缺少的部分,主要是指壓力表、水位計、安全閥、汽水閥、排污閥等附件。這些附件對鍋爐安全運行極為重要,特別是壓力表、水位計和安全閥,是鍋爐操作人員進行正常操作的耳目,是保證鍋爐安全運行的基本附件,因此,通常被人們稱為鍋爐三大安全附件。3.1安全閥
安全閥是鍋爐的重要安全附件之一,它能自動防止鍋爐的蒸汽壓力超過預(yù)定的允許范圍,保證鍋爐安全運行。安全閥的作用:
(1)當(dāng)鍋爐內(nèi)壓力達到規(guī)定限度時,安全閥即自動開啟,放出蒸汽,發(fā)出警報,使操作人中有所警惕,采取措施。
(2)安全閥開啟后能排出足夠的蒸汽,使鍋爐內(nèi)的壓力下降,直到降到比閥開啟時更低的某點,閥即自動關(guān)閉。這樣,使鍋爐的壓力保持在安全限度以內(nèi),不致釀成爆炸事故。工業(yè)鍋爐上使用的安全閥一般為彈簧式安全閥和杠桿式安全閥兩種。鍋爐上裝置安全閥應(yīng)符合下列要求:
(1)蒸發(fā)量>0.5t/h的鍋爐,至少裝一個安全閥。蒸汽過熱器出口處和可分式省煤器出口處(或入口處)、再熱器入口處和出口處、直流鍋爐的啟動分離器,都必須裝設(shè)安全閥。
(2)安全閥應(yīng)垂直地裝在鍋筒(或聯(lián)箱)的最高位置。在安全閥和鍋筒(或聯(lián)箱)之間,不得裝有取用蒸汽的出汽管和閥門。(3)安全閥上必須有下列裝置:
杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越出的導(dǎo)架;彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動調(diào)整螺絲的裝;靜重式安全閥要有防止重片飛脫的裝置。
安全閥的總排汽能力,必須大于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量。并保證在鍋筒和過熱器上所有的安全閥開啟后,鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力上升輻度不超過安全閥較高開啟壓力的30%,并不得使鍋爐的蒸汽壓力超過設(shè)計壓力的1.1倍。
過熱器和再熱器出口處安全閥的排汽量,應(yīng)保證在該排汽量下,過熱器和再熱器有足夠的冷卻,不致于燒壞;省煤器安全閥的截面積由設(shè)計單位確定。
幾個安全閥如果共同裝置在一個與鍋筒直接相連的短管上,則短管的通路截面積應(yīng)不小于所有安全閥截面積總和的1.25倍。
安全閥一般應(yīng)裝設(shè)排汽管,排汽管應(yīng)盡量接到安全地點,防止排汽時傷人。排汽截面積至少為安全閥總截面積的兩倍。安全閥排汽管下方應(yīng)有接到安全地點的泄水管。在排汽管和泄水管上都不允許裝設(shè)任何閥門。如果安全閥排汽聲音不能使司爐在工作地點聽到,則應(yīng)裝有信號裝置(如汽笛)。省煤器的安全閥應(yīng)裝設(shè)排水管并通至安全地點,在排水管上不允許裝設(shè)任何閥門。
安全閥在使用時有如下幾點注意事項:
安全閥應(yīng)垂直地安裝在鍋筒最高位置,在安全閥與鍋筒之間不得裝閥門。為防止安全閥的閥瓣和閥座粘住,應(yīng)定期對安全閥作手動或自動的放汽實驗。安全閥每年至少校驗一次,經(jīng)過校驗后,應(yīng)加鎖或鉛封,并將校驗結(jié)果填入鍋爐技術(shù)檔案,保存好校驗報告。
3.2壓力表
壓力表是鍋爐必不可少的安全附件之一,它的作用是用來測量和表示鍋爐內(nèi)壓力的大小。鍋爐上如果沒有壓力表,或者壓力表失靈,鍋爐內(nèi)的壓力就無法表示,從而直接危及安全,鍋爐上裝著靈敏、準(zhǔn)確的壓力表,司爐人員就能憑此正確地操作鍋爐,確保安全經(jīng)濟地運行。工業(yè)鍋爐常用的壓力表是彈簧管式壓力表,它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點。
壓力表在使用時有如下注意事項:
A. 壓力表應(yīng)根據(jù)工作壓力選用,壓力表表盤刻度最大值應(yīng)為工作壓力的1.5~3.0倍,最好選用2倍。
B. 壓力表表盤大小應(yīng)保證司爐工能清楚地看到壓力指示值,表盤直徑不應(yīng)小于100mm,一般高度達2米的鍋爐選用壓力表直徑應(yīng)不小于200mm。C.壓力表應(yīng)每半年校驗一次,在工作壓力處劃紅線并加鉛封。D.壓力表與鍋筒之間應(yīng)有存水彎管與三通旋塞。
壓力表應(yīng)裝在便于觀察和溫度較低的地方。如果壓力表裝在靠近高溫的地方,它的傳動機構(gòu)受熱后所產(chǎn)生的變形將要影響指示壓力的準(zhǔn)確度。所以壓力表的安裝地點應(yīng)盡可能遠離蒸道或易受輻射的地方,并且要有充分的照明,使鍋爐工作人員隨時都能看到它所指示的汽壓。
壓力表下方應(yīng)裝有存水彎管(U形或圓環(huán)形),使蒸汽在彎管內(nèi)凝。這樣作用于壓力表的是凝結(jié)水而不是高溫蒸汽。如果不裝存水彎管,蒸汽直接沖入表中的彈簧彎管,將會損壞表內(nèi)零件,或使指示的壓力不準(zhǔn)。每臺鍋爐必須裝有與鍋筒蒸汽空間直接相連的壓力表。
壓力表必須準(zhǔn)確、靈敏、可靠,符合國家鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程的要求,并嚴格監(jiān)視,嚴防超壓事故的發(fā)生。3.3水位表
水位表是用來監(jiān)視鍋筒內(nèi)水位的重要安全裝置。用水位表內(nèi)顯示的水位,表示鍋筒內(nèi)鍋水的水位。司爐人中依此進行正確操作,保證鍋爐安全運行。水位是按照“連通器內(nèi)水面高度相等”的原理制成的。因此,運行時水位表必須與鍋爐保持暢通。
每臺鍋爐至少裝有兩個彼此獨立的水位表。水位表應(yīng)裝在便于觀察的地方。水位表應(yīng)有指示最高、最低安全水位的明顯標(biāo)志。水位表距離操作地面高于6m時,應(yīng)加裝遠程水位顯示裝置。
水位表必須符合國家安全監(jiān)察規(guī)程的有關(guān)規(guī)定,裝置準(zhǔn)確、可靠的水位表,并嚴格監(jiān)視和保持鍋爐的正常水位,嚴防缺水事故的發(fā)生。
水位表有玻璃管式和平板式兩種。
玻璃管式水位表是水位表的一種,主要由汽旋塞、放水旋塞及玻璃管組成。
玻璃管應(yīng)用耐熱玻璃制成,內(nèi)徑有15mm和20mm兩種規(guī)格。內(nèi)徑過細會造成毛細管現(xiàn)象,影響水位指示的準(zhǔn)確性。汽旋塞、水旋塞及排水旋塞由鑄鐵、鑄鋼或鑄銅制成。旋塞有螺紋和法蘭兩種連接形式。使用壓力較高時,以采用法蘭連接為佳。壓力較低時,可以采用螺紋連接,但應(yīng)注意防止螺紋泄漏、腐蝕。水位表旋塞應(yīng)相互平行,其端面應(yīng)在同一平面上,以保證玻璃管不因受扭曲而破壞。
玻璃管式水位表結(jié)構(gòu)簡單,制造安裝容易,拆換方便,但顯示水位不夠清晰,玻璃管容易破碎,適用于工作壓力不超過1.6MPa的小型鍋爐。
平板式水位表有單面玻璃板和雙面玻璃板兩種。主要由玻璃板、金屬框盒、汽旋塞、水旋塞和放水旋塞等構(gòu)件組成。
單面玻璃板水位表在金屬框盒的前面鑲有一塊平板玻璃,接觸面用石棉紙板做襯墊,然后用螺釘將框蓋壓在框盒上,使框蓋、框盒、襯墊和玻璃板緊密結(jié)合。在擰緊框盒螺釘時,要使每只螺釘?shù)膲壕o度盡量相同,保證不滲漏。
在玻璃板的內(nèi)表面刻有三角棱形凹槽,由于光源在前面,光線通過凹槽產(chǎn)生折射,使水位表中蒸汽部分較亮,存水部分較暗,汽水分界線相當(dāng)清晰。雙面玻璃板水位表在金屬框盒的前后兩面都鑲有平板玻璃。光源一般放在后面,光線折射后使水位表中蒸汽部分較暗,而存水部分反而較亮,水位很容易辨別。
平板式水位表結(jié)構(gòu)雖較復(fù)雜,但安全可靠,顯示水位清晰,所以應(yīng)用廣泛。
水位表上應(yīng)劃有高水位、中水位、低水位三根紅線,水位表放水管應(yīng)接至安全地點。
3.4排污閥
鍋爐排污的目的是,排除鍋爐內(nèi)的泥垢,過剩的堿度、含鹽量以及鍋水表面的泡沫和油脂,使鍋水的品質(zhì)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),以減少水垢的結(jié)生和腐蝕。
排污閥裝在鍋筒、立式鍋爐的下腳圈的最低處,它的作用有:一是排放鍋爐內(nèi)的水垢和污渣,二是當(dāng)鍋爐滿水或停爐清洗時可以排放余水。
注意事項: a.每臺鍋爐應(yīng)裝獨立的排污管,排至安全地點。b.幾臺鍋爐合用一根總排污管時,不應(yīng)有兩臺或兩臺以上的鍋爐同時排污。c.鍋爐的排污管、排污閥不應(yīng)采用螺紋連接。3.5 保護裝置。
低水位聯(lián)鎖保護裝置。
額定蒸發(fā)量大于或等于2t/h的鍋爐,應(yīng)裝設(shè)高低水位報警和低水位聯(lián)鎖保護裝置,即在鍋爐缺水
時能報警并停爐。
超壓聯(lián)鎖保護裝置
額定蒸發(fā)量大于或等于6t/h的鍋爐,應(yīng)有超壓聯(lián)鎖保護裝置,即在超壓時能報警,停爐。
熄火保護裝置 油(氣)爐應(yīng)有可靠的點火程序控制和熄火保護裝置,避免油(汽)爐的爐膛發(fā)生爆炸。
超溫聯(lián)鎖保護裝置
熱載體爐應(yīng)有該裝置,當(dāng)油溫超過限定值時,報警并切斷燃燒裝置
4、鍋爐點火前要做的準(zhǔn)備工作
(1)檢查準(zhǔn)備。對新裝、遷裝和檢修后的鍋爐,點火之前一定要進行全面檢查。為了不遺漏檢查項目,可按照鍋爐運行規(guī)程的規(guī)定逐項進行檢查。各個被檢項目都符合點火要求后才能進行下一步的操作。(2)上水。鍋爐點火前的檢查工作完畢后,即可進行鍋爐的上水工作。上水時要緩慢,至最低安全水位時應(yīng)停止上水,以防受熱膨脹后水位過高。水溫不宜過高,水溫與筒壁溫度之差不超過50℃。
(3)烘爐。新裝或長期停用的鍋爐,爐墻比較潮濕,為避免鍋爐投入運行后,高溫火焰使?fàn)t墻內(nèi)水份迅速蒸發(fā)而造成爐墻產(chǎn)生裂縫,因此在上水后要進行烘爐。烘爐就是在爐膛中用文火緩慢加熱鍋爐,逐漸蒸發(fā)排爐墻中的水份。烘爐時間的長短,應(yīng)根據(jù)鍋爐型式、爐墻結(jié)構(gòu)以及施工季節(jié)不同而定。在烘爐后期,可通過檢查爐墻內(nèi)部材料含水率或溫度,判定烘爐是否合格。
(4)煮爐。煮爐是利用化學(xué)藥劑,除去受熱面及其循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部的鐵銹、污物及脹接管頭內(nèi)部的油脂等,以確保鍋爐的內(nèi)部清潔,保證鍋爐安全運行和獲得品質(zhì)優(yōu)良的蒸汽。煮爐可以單獨進行,也可以在烘爐后期和供爐一道進行。煮爐時,一般在鍋水中加入堿性藥劑,如 NaOH、Na3PO4等。煮爐后,若鍋筒和集箱內(nèi)壁無油垢、擦去附著物后金屬表面無銹斑,即為合格。
(5)蒸汽試驗。煮爐完畢后,即可升至工作壓力進行蒸汽試驗。由于蒸汽試驗是在熱態(tài)下進行的,效果比水壓試驗更為實際。在蒸汽試驗時主要檢查:人孔、手孔、法蘭等處是否滲漏;全部閥門的嚴密程度;鍋筒、集箱等膨脹情況是否正常等。
5、鍋爐點火升壓階段的安全注意事項
(1)防止?fàn)t膛爆炸 鍋爐點火前,爐膛和煙道中可能殘存可燃氣體或其他可燃物,如不注意清除,這些可燃物與空氣的混合物遇明火即可能爆炸。燃油鍋爐、燃氣鍋爐、煤粉鍋爐等必須特別注意防止?fàn)t膛爆炸。點火前,應(yīng)啟動引風(fēng)機,對爐膛和煙道通風(fēng)5min~10min。燃氣、燃油和煤粉爐點燃時,應(yīng)先送風(fēng),之后投入點燃的火炬,最后送入燃料。一次點火未成功,必須立即停止向爐膛供給燃料,然后充分通風(fēng)換氣后再重新點火。嚴禁利用爐膛余熱進行二次點火。
(2)控制升溫升壓速度鍋爐的升壓過程和升溫過程是緊緊地聯(lián)系在一起的。由于溫度升高,需要注意鍋筒和受熱面的熱膨脹和熱應(yīng)力問題。為了保證鍋爐各部分受熱均勻,防止產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力,升壓過程一定要緩慢進行。同時要對各受熱承壓部件的膨脹情況進行監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)膨脹不均勻時應(yīng)采取措施消除。當(dāng)壓力升到0.2MPa時,應(yīng)緊固人孔、手孔及法蘭上的螺栓。
(3)嚴密監(jiān)視和調(diào)整指示儀表 點火升壓過程中,鍋爐的蒸汽參數(shù)、水位及各部件的工作狀況在不斷變化,為了防止異常情況及事故的出現(xiàn),必須嚴密監(jiān)視各種指示儀表,控制鍋爐壓力、溫度、水位在合理范圍內(nèi)。同時,各種指示儀表本身也要經(jīng)歷從冷態(tài)到熱態(tài),從不承壓到承壓的過程,因而在點火升壓階段,保證指示儀表的準(zhǔn)確可靠是十分重要的。壓力上升到不同階段,應(yīng)分別做好沖洗水位表、壓力表,試用排污裝置,校驗安全閥等工作。
二、鍋爐運行的安全管理(一)鍋爐啟動時的安全要點
鍋爐啟動指鍋爐由非使用狀態(tài)進入使用狀態(tài),一般包括冷態(tài)啟動及熱態(tài)啟動兩種。冷態(tài)啟動指新裝、改裝、修理、停爐等鍋爐的生火啟動;熱態(tài)啟動指壓火備用鍋爐的啟動。這里介紹的是冷態(tài)啟動。
由于鍋爐是一個復(fù)雜的裝置,包含著一系列部件、輔機,鍋爐的正常運行包含著燃燒、傳熱、工質(zhì)流動等過程,因而啟動一臺鍋爐要進行多項操作,要用較長的時間、各個環(huán)節(jié)協(xié)同動作,逐步達到正常工作狀態(tài)。
鍋爐啟動過程中,其部件、附件等由冷態(tài)(常溫或室溫)變?yōu)槭軣釥顟B(tài),由不承壓轉(zhuǎn)變?yōu)槌袎海湮锢硇螒B(tài)、受力情況等產(chǎn)生很大變化,最易產(chǎn)生各種事故。據(jù)統(tǒng)計,鍋爐事故約有半數(shù)是在啟動過程中發(fā)生的。因而對鍋爐啟動必須進行認真地準(zhǔn)備。
1.全面檢查
對新裝、遷新和檢修后的鍋爐,啟動之前一定要進行全面檢查,符合啟動要求后才能進行下一步的操作。為防止遺漏,啟動前的檢查應(yīng)按照鍋爐運行規(guī)程的規(guī)定,逐項進行。主要內(nèi)容有:
檢查汽水系統(tǒng)受熱、受壓元件的內(nèi)外部,看其是否處于可投入運行的良好狀態(tài);
檢查燃燒系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)是否處于完好狀態(tài);
檢查汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)的各類門孔(包括人孔、手孔、看火門、防爆門及各類閥門)、接板是否正常,并使之處于啟動所要求的位置;
檢查安全附件是否齊全、完好并使之處于啟動所要求的位置;
檢查鍋爐構(gòu)架、樓梯、平臺等鋼結(jié)構(gòu)部分是否完好;
檢查各種輔機特別是轉(zhuǎn)動機械是否完好,轉(zhuǎn)動機械應(yīng)分別進行試運轉(zhuǎn);
檢查各種測量儀表是否完好等。
2.上水
為防止產(chǎn)生過大熱應(yīng)力,上水水溫最高不應(yīng)超過90~100℃;上水速度要緩慢,全部上水時間在夏季不小于1h,在冬季不小2h。冷爐上水至最低安全水位時應(yīng)停止上水,以防受熱膨脹后水位過高。
3.烘爐
新裝、大修或長期停用的鍋爐,其爐膛和煙道的墻壁非常潮濕,一旦驟然接觸高溫?zé)煔猓蜁a(chǎn)生裂紋、變形甚至發(fā)生倒塌事故。為了防止這種情況,鍋爐在上水后啟動前要進行烘爐。
烘爐就是在爐膛中用文火緩慢加熱鍋爐,使?fàn)t墻中的水分逐漸蒸發(fā)掉。烘爐應(yīng)根據(jù)事先制定的烘爐升溫曲線進行,整個烘爐時間根據(jù)鍋爐大小、型號不同,一般為3~14d。烘爐后期可以同時進行煮爐。
4.煮爐
新裝、大修或長期停用的鍋爐,在正式啟動前必須進行煮爐。煮爐可以單獨進行,也可以在烘爐后期和烘爐一道進行。
煮爐的目的是清除鍋爐蒸發(fā)受熱面中的鐵銹、油污和其它污物,減少受熱面腐蝕,提高鍋水和蒸汽的品質(zhì)。
5.點火與升壓
一般鍋爐上水后即可點火升壓:進行烘爐煮爐的鍋爐,待煮爐完畢,排水清洗后,再重新上水,然后點火升壓。
點火后,隨著燃燒過程的進行,煙氣與受熱面之間的傳熱過程也開始進行,加入鍋爐的水不斷被加熱,至飽和溫度后即開始產(chǎn)生蒸汽。
鍋爐產(chǎn)生蒸汽后,即開始升壓。同時,爐水的飽和溫度也不斷升高。由于鍋水溫度的升高,汽包和蒸發(fā)受熱面的金屬壁溫也隨之升高,需要注意熱膨脹和熱應(yīng)力問題。由于汽包的壁厚較厚,在升溫中的主要問題是熱應(yīng)力,同時也應(yīng)考慮其整體熱膨脹。對于受熱面管子,由于長度很長而壁厚較薄,在升溫中的主要問題是整體熱膨脹,同時也應(yīng)注意其熱應(yīng)力。當(dāng)管子沿軸向的膨脹受到限制時,熱應(yīng)力會增大到很大的數(shù)值。在升溫升壓過程中,汽包存在著沿壁厚的溫差及上下壁面間的溫差(臥置鍋筒),即內(nèi)壁溫度高于外壁,上部壁面溫度高于下部情況。
為了防止產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力,鍋爐的升壓過程一定要緩慢進行。
點火升壓過程中,鍋爐的蒸汽參數(shù)、水位及各部件的工作狀況在不斷變化。為了防止異常情況及事故出現(xiàn),要嚴密監(jiān)視各種儀表指示的變化,通過調(diào)整控制壓力、溫度、水位等工藝參數(shù)在允許范圍之內(nèi),同時也考核各種儀表、閥門等控制設(shè)施的可靠性、準(zhǔn)確性。另外,也要注意觀察各受熟面,使各部位冷熱交換溫度變化均勻,防止局部過熱,燒壞設(shè)備。
6.暖管與并汽
所謂暖管,即用蒸汽緩慢加熱管道、閥門、法蘭等元件,使其溫度緩慢上升,避免向冷態(tài)或較低溫度的管道突然供入蒸汽,以防止熱應(yīng)力過大而損壞管道、閥門等元件。同時將管道中的冷凝水驅(qū)出,防止在供汽時發(fā)生水擊。
冷態(tài)蒸汽管道的暖管時間一般不少2h;熱態(tài)蒸汽管道的暖管一般為O.5~1h。暖管時,應(yīng)檢查蒸汽管道的膨脹是否良好,支吊架是否正常。如有不正常現(xiàn)象,應(yīng)停止暖管,查明原因消除故障。
并汽也叫并爐、并列,即投入運行鍋爐向共用的蒸汽總管供汽。并汽前應(yīng)減弱燃燒,打開蒸汽管道上所有疏水閥,充分疏水以防止沖擊;沖洗水位表,并使水位維持在正常水位線以下;使啟動鍋爐蒸汽壓力稍低于蒸汽總管內(nèi)汽壓(低壓鍋爐低0.02~0.05MPa;中壓鍋爐低0.1~0.2MPa);之后緩慢打開主汽閥及隔絕閥,使所啟動鍋爐與蒸汽總管聯(lián)通。
單臺運行的鍋爐,在暖管之后即可向用汽設(shè)備供汽,其操作注意事項與并汽相似。
(二)鍋爐運行中的安全要點
1.鍋爐運行中,保護裝置與聯(lián)鎖不得停用。需要檢驗或維修時,得經(jīng)有關(guān)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。
2.鍋爐運行中,安全閥每天人為排汽試驗一次。電磁安全閥電氣回路試驗每月應(yīng)進行一次。安全閥排汽試驗后,其起座壓力、回座壓力、閥瓣開啟高度應(yīng)符合規(guī)定,并作記錄。
3.鍋爐運行中,應(yīng)定期進行排污試驗。
(三)鍋爐停爐時的安全要點
鍋爐停爐分正常停爐和緊急停爐(事故停爐)兩種。
1.正常停爐是計劃內(nèi)的停爐。停爐中應(yīng)注意的主要問題是,防止降壓降溫過快,以避免鍋爐元件因降溫收縮不均勻而產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。
停爐操作應(yīng)按規(guī)定的次序進行。鍋爐正常停爐時先停燃料供應(yīng),隨之停止送風(fēng),降低引風(fēng)。與此同時,逐漸降低鍋爐負荷,相應(yīng)地減少鍋爐上水,但應(yīng)維持鍋爐水位稍高于正常水位。對燃油、燃氣鍋爐和煤粉鍋爐,爐膛停火后,引風(fēng)機至少要繼續(xù)引風(fēng)5min以上。鍋爐停止供汽后,應(yīng)隔絕與蒸汽總管的連接,排氣降壓。為保持過熱器正常工作,可打開過熱器出口聯(lián)箱疏水閥,適當(dāng)放汽。降壓過程中司爐人員應(yīng)繼續(xù)監(jiān)視鍋爐。待鍋內(nèi)無汽壓時,開啟空氣閥,以免鍋內(nèi)因降溫形成真空。
為防止鍋爐降溫過快,在正常停爐的4~6h內(nèi),應(yīng)緊閉爐門和煙道接板。之后打開煙道接板,緩慢加強通風(fēng),適當(dāng)放水。停爐18~24h,在鍋水溫度降至70℃以下時,方可全部放水。
2.鍋爐遇有下列情況之一者,應(yīng)緊急停爐:
(1)鍋爐水位低于水位表的下部可見邊緣;
(2)不斷加大向鍋爐給水及采取其它措施,但水位仍繼續(xù)下降;
(3)鍋爐水位超過最高可見水位(滿水),經(jīng)放水仍不能見到水位;
(4)給水泵全部失效或給水系統(tǒng)故障,不能向鍋爐進水;
(5)水位表或安全閥全部失效:
(6)鍋爐元件損壞,危及運行人員安全;
(7)燃燒設(shè)備損壞,爐墻倒塌或鍋爐構(gòu)架被燒紅等,嚴重威脅鍋爐安全運行;
(8)其它異常情況危及鍋爐安全運行。
緊急停爐的操作次序是,立即停止添加燃料和送風(fēng),減弱引風(fēng)。與此同時,設(shè)法熄滅爐膛內(nèi)的燃料,對于一般層燃爐可以用砂土或濕灰滅火,鏈條爐可以開快擋使?fàn)t排快速運轉(zhuǎn),把紅火送入灰坑。滅火后即把爐門、灰門煙道接板打開,以加強通風(fēng)冷卻。鍋內(nèi)可以較快降壓并更換鍋水,鍋水冷卻至70℃左右允許排水。但因缺水緊急停爐時,嚴禁給爐上水,并不得開啟空氣閥及安全閥快速降壓,防止鍋爐受到突然的溫度和壓力的變化而擴大事故。
緊急停爐是為了防止事故擴大及產(chǎn)生更為嚴重的后果。但緊急停爐操作本身勢必導(dǎo)致鍋爐元件快速降溫降壓,產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,以致?lián)p害鍋爐元件。因此,緊急停爐是不得己而采用的非正常停爐方式,有缺陷的鍋爐應(yīng)盡量避免緊急停爐
(四)、鍋爐停爐時保養(yǎng)
鍋爐停爐后,為防止腐蝕必須進行保養(yǎng)。常用的方法有干法、濕法和熱法三種。(1)干法保養(yǎng)
干法保養(yǎng)只用于長期停用的鍋爐。正常停爐后,水放凈,清除鍋爐受熱面及鍋筒內(nèi)外的水垢、鐵銹和煙灰,用微火將鍋爐烘干,放入干燥劑。而后關(guān)閉所有的門、孔,保持嚴密。一月之后打開人孔、手孔檢查,若干燥劑成粉狀、失去吸潮能力,則更換新干燥劑。視檢查情況決定縮短或延長下次檢查時間。若停用時間超過三個月,則在內(nèi)外部清掃后,受熱面內(nèi)部涂以防銹漆,鍋爐附件也應(yīng)維修檢查,涂油保護,再按上述方法保養(yǎng)。(2)濕法保養(yǎng)
濕法保養(yǎng)也適用于長期停用的鍋爐。停用后清掃內(nèi)外表面,然后進水(最好是軟水),將適量氫氧化鈉或磷酸鈉溶于水后加入鍋爐,生小火加熱使鍋爐外壁面干燥,內(nèi)部由于對流使各部位堿濃度均勻,鍋內(nèi)水溫達80~100℃時即可熄火。每隔5天對鍋內(nèi)水化驗一次,控制其堿度在5~12mg·L-1范圍。(3)熱法保養(yǎng)
停用時間在10天左右宜用熱法保養(yǎng)。停爐后關(guān)閉所有風(fēng)、煙道閘門,使?fàn)t溫緩慢下降,保持鍋爐汽壓在大氣壓以上(即水溫在100℃以上)即可。若汽壓保持不住,可生小火或用運行鍋爐的蒸汽加熱。
西鮑莊小學(xué) 2012、11、10
第二篇:鍋爐工培訓(xùn)大綱
鍋爐工培訓(xùn)大綱
本人綱依據(jù)《鍋爐工安全技術(shù)考核管理辦法》制定的,適用于司爐工的統(tǒng)一培訓(xùn),教學(xué)參學(xué)時86-100學(xué)時。
一、知識要求
1、掌握鍋爐的容量及其主要參數(shù),了解燃料的分類及燃料燃燒的基本條件。
2、掌握在用鍋爐的結(jié)構(gòu)及工作原理,熟悉鍋爐的分類及型號代號。
3、了解鍋爐附件及儀表的結(jié)構(gòu)和工作原理。
4、了解鍋爐附屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。
5、熟悉低壓鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及主要水質(zhì)指標(biāo),掌握離子變換水處理方法及特點。
6、了解鍋爐投入運行的必備條件,掌握鍋爐運行工藝。
7、掌握鍋爐使用管理的基本程序和內(nèi)容,熟悉鍋爐管理制度,掌握在用鍋爐的安全操作規(guī)程及維護保養(yǎng)方法。
8、熟悉鍋爐及其附屬設(shè)備的常見故障的處理方法,了解事故管理程序。
二、技能要求
1、熟練掌握鍋爐及其附屬設(shè)備的使用、維護與保養(yǎng)方法。
2、具有處理鍋爐及其附屬設(shè)備的常見故障的能力。
3、了解鍋爐的安裝方法。
4、熟悉鍋爐及其附屬設(shè)備的運行規(guī)程和技術(shù)規(guī)范。
三、培訓(xùn)內(nèi)容
(一)鍋爐基礎(chǔ)知識
1、鍋爐容量及參數(shù)
2、鍋爐常用術(shù)語
3、燃料及燃燒
4、鍋爐的構(gòu)成及工作原理
5、水與蒸氣性質(zhì)
6、鍋爐水循環(huán)
7、鍋爐分類概述
8、鍋爐型號表示法
(二)各類鍋爐結(jié)構(gòu)
1、鍋殼鍋爐
2、水管鍋爐
3、熱水鍋爐
4、鑄鐵鍋爐
(三)燃燒設(shè)備
1、燃燒方式
2、固定爐排
3、雙層爐排
4、鏈條爐排
5、傾斜往復(fù)爐排
6、水平往復(fù)爐排
7、水平往復(fù)抽條爐排
8、拋煤機
9、煤粉燃燒裝量
10、簡易煤氣發(fā)生裝置
11、抽板頂煤反燒爐排
12、螺旋下飼式爐排
13、沸騰珠
14、燃油裝置
(四)鍋爐附件及儀表
1、安全閥
2、水土封安全器
3、壓力表
4、水位表
5、低地位水位計
6、排污裝置
7、溫度測量儀表
8、流量測量儀表
9、鍋爐保護裝置
10、常用閥門
11、管道
12、鍋爐自動調(diào)節(jié)與控制裝置
13、鍋爐智能報警裝置
(五)鍋爐附屬設(shè)備
1、運煤設(shè)備
2、給水設(shè)備
3、通風(fēng)設(shè)備
4、除渣設(shè)備
5、防塵設(shè)備
(六)鍋爐水質(zhì)處理
1、天然水中的雜質(zhì)及對鍋爐的危害
2、低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及主要水質(zhì)指標(biāo)
3、離子交換水處理方法及特點
4、固定床離子交換器的運行及有關(guān)計算
5、固定床逆流再生工藝
6、鍋內(nèi)水處理
7、鍋內(nèi)水處理藥劑配方和用量的計算
8、鍋爐水垢的形成、危害及清除
9、鍋爐排污
(七)鍋爐運行操作及維護保養(yǎng)
1、鍋爐投入運行的必備條件
2、運行前的準(zhǔn)備
3、點火前的檢查和準(zhǔn)備
4、烘爐與煮爐
5、點火與升壓
6、通汽與并汽
7、鍋爐運行操作
8、熱水鍋爐的運行操作
9、各類燃燒方式的鍋爐的運行操作
10、附件的操作
11、鍋爐的維護保養(yǎng)
(八)常見故障及鍋爐事故
1、安全附件和閥門的常見故障及排除方法
2、燃燒設(shè)備常見故障及改進措施
3、附屬設(shè)備常見故障及原因
4、鍋爐事故及分類
5、爆炸事故及防止措施
6、缺水事故及處理
7、滿水事故及處理
8、汽水共騰及處理
9、水擊事故及處理
10、爆管事故及處理
11、二次燃燒與煙氣爆炸事故及處理
12、爐墻損壞事故及處理
13、熱水鍋爐汽化及處理
司爐工安全操作規(guī)程
1、司爐工必須經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)、考核、持證上崗。
2、作業(yè)時必須佩戴防護用品。嚴禁擅離工作崗位,接班人員未到位前不得離崗。
3、安全閥應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.1 必須將安全閥送具備檢測資格的單位檢驗,檢驗合格后方可使用;
3.2 鍋爐運行期間必須按規(guī)程要求調(diào)試定壓;
3.3 鍋爐運行期間必須每月進行一次升壓試驗,安全閥必須靈敏有效;
3.4 必須每周進行一次手動試驗。
4、壓力表應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.1 必須每年將鍋爐本體的壓力表送具備檢測資格的單位檢驗,檢驗合格后方可使用;
4.2必須每年將鍋爐本體以外的其他部位的壓力表送具備檢測資格的單位檢驗,檢驗合格后方可使用;
4.3 鍋爐運行前,將鍋爐的作壓力值用紅線標(biāo)?在壓力表的盤面上,嚴禁標(biāo)注在玻璃表面;鍋爐運行中應(yīng)隨時觀察壓力表的指針不得超過盤面上的紅線;如安全閥的排汽而壓力表尚未達到工作壓力時應(yīng)立即查明原因,進行處理;
4.4鍋爐運行時,每班必須沖洗一次壓力表連通管,保證連通管暢通,并做回零試驗,確保壓力表靈敏有效;
4.5鍋爐運行中發(fā)現(xiàn)鍋爐本體兩閥壓力表批示指示值相關(guān)0.5MPa時,應(yīng)立即查明原因,采取措施.5、水位計應(yīng)符合下列規(guī)定:
5.1 鍋爐運行時,必須標(biāo)明最高和最低水位線;
5.2鍋爐運行時,必須嚴密觀察水位計的水平,應(yīng)經(jīng)常保持在正常水位線之間并有輕微變動,如水位地的水而?不動時應(yīng)立即查明原因,采取措施。
5.3 鍋爐運行時,水位計不得有泄露現(xiàn)象,每班必須沖洗水位計連通管,持連通管暢通。
6、鍋爐自動報警裝置在運行中發(fā)出報警信號時,應(yīng)立即進行處理。
7、鍋爐運行中啟閉閥門時,嚴禁身體正對著閥門操作。
8、鍋爐如使用提升式上煤裝置,在作業(yè)前應(yīng)檢查鋼絲繩及連接,確認好牢固。在料斗下方清掃作業(yè)前,必須將料斗固定。
9、排污作業(yè)應(yīng)在鍋爐低負荷、高水位時進行。
10、停爐后進入爐膛清除積渣瘤時,應(yīng)先清除上部積渣瘤。
11、運行中如發(fā)現(xiàn)鍋筒變形,必須立即停爐處理。
12、燃油、燃氣鍋爐作業(yè)應(yīng)遵守下列規(guī)定:
12.1 必須按設(shè)備使用說明書規(guī)定的程序操作;
12.2運行中程序系統(tǒng)發(fā)生故障,應(yīng)立即切斷燃料源,并及時處理;
12.3運行中發(fā)生自鎖,必須查明原因,排除故障,嚴禁用手動開關(guān)強行啟動;12.4鍋爐房內(nèi)嚴禁煙火
13、運行中嚴禁敲擊鍋爐受還元件。
14、嚴禁常壓鍋爐帶壓運行[1]
司爐工崗位責(zé)任制
一、司爐工接受鍋爐班長的正確領(lǐng)導(dǎo),服從班長的指揮調(diào)度。嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度,努力完成本職工作。
二、司爐工是掌握鍋爐運行的唯一操作者,在操作中要認真執(zhí)行操作規(guī)程,對違反法規(guī)的指令有權(quán)拒絕執(zhí)行,否則造成事故由責(zé)任者自己負責(zé)。
三、司爐人員在當(dāng)班內(nèi)不得任意離開工作崗位,不得做與本職工作無關(guān)的事,當(dāng)班司爐在班前班中不得飲酒。
四、認真做到熟悉自己操作的鍋爐名稱,型號、構(gòu)造、性能和要求,對設(shè)備做到會操作,會維修、會管理。
五、必須經(jīng)常檢查和隨時監(jiān)視設(shè)備運行情況,認真做好運行記錄,如發(fā)生事故和故障應(yīng)立即采取措施并向有關(guān)部門報告,事故未處理不得離開現(xiàn)場,如發(fā)生重大事故應(yīng)保護現(xiàn)場。
六、司爐人員應(yīng)提前十五分鐘到現(xiàn)場做好鍋爐接班工作,并在記錄本上簽字。
七、堅持增產(chǎn)節(jié)約方針,努力做好節(jié)水、節(jié)電、節(jié)煤工作。
八、執(zhí)行設(shè)備,雙包機制,認真做好設(shè)備的維護,保養(yǎng)工作,按時按量向潤滑部位添加潤滑油和潤滑脂。
九、保持鍋爐房內(nèi)外清潔,設(shè)施干凈、儀表清晰,工具存放整齊,道路暢通。
十、經(jīng)常總結(jié)工作,鉆研技術(shù),互教互不學(xué),不斷增強安全意識,提高技術(shù)水平。
司爐工崗位職責(zé)
1.鍋爐工是特殊工種,上崗必須攜帶操作證。
2.嚴格遵守有關(guān)鍋爐安全操作的規(guī)定及各項規(guī)章制度,對重點條文要熟記。
3.參加有關(guān)部門組織的鍋爐安全技術(shù)培訓(xùn)及本院組織的鍋爐房規(guī)章制度的學(xué)習(xí),不斷提高業(yè)務(wù)水平。
4.熟悉所操作鍋爐本體、附屬設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、運轉(zhuǎn)性能、構(gòu)造原理及鍋爐房系統(tǒng)的情況,熟練掌握操作技能和檢查方法。
5.了解鍋爐給水的水質(zhì)指標(biāo)和水處理方法,根據(jù)鍋水水質(zhì)情況調(diào)整排污次數(shù),排污操作必須嚴格按操作規(guī)程要求進行,且應(yīng)一人操作,一人監(jiān)視水位。
6.按規(guī)程要求進行水位表、壓力表的沖洗,安全閥定期的手動、自動排汽試驗,報警器的定期試驗,并作好記錄。
7.嚴格執(zhí)行巡回檢查制度,每班從接班開始至少每一小時巡檢一次,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,確保鍋爐安全運行。
8.根據(jù)負荷情況正確調(diào)整運行參數(shù),做到經(jīng)濟運行。
9.認真填寫運行記錄,內(nèi)容完整、字跡工整。
10.堅守工作崗位,遵守勞動紀(jì)律,不得做與本工作無關(guān)的事,班前、班中嚴禁飲酒,不得脫崗、睡崗。
11.司爐工在上班前10分鐘到崗,進行交接班和準(zhǔn)備工作,有事應(yīng)提前向班長請假,經(jīng)同意后方可休假。
12.司爐工應(yīng)保持鍋爐本體、附屬設(shè)備和區(qū)域內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生整潔。
13.嚴格按照后勤基建處提出的有關(guān)規(guī)定和考核要求執(zhí)行,接受后勤基建處及部門監(jiān)督考評。
14.服從后勤基建處及中心的工作調(diào)動,完成上級交辦的其它工作任務(wù)。
第三篇:鍋爐工培訓(xùn)教案
鍋爐工培訓(xùn)教案
第一章 鍋爐參數(shù)及容量
表征蒸汽或熱水品質(zhì)特性的是壓力和溫度,通常稱為參數(shù),而表示輸送熱量的參數(shù)稱為容量。
一、壓力
垂直均勻作用在單位面積上的力,稱為壓強,人們常把它稱為壓力,用符號“p”表示,單位是MPa(兆帕)。壓力分為絕對壓力和相對壓力兩種。
鍋爐產(chǎn)品銘牌和設(shè)計資料上標(biāo)明的壓力,是這臺鍋爐的額定工作壓力,為表壓力。
司爐人員操作鍋爐時,要控制鍋爐壓力不能超過鍋爐銘牌上標(biāo)明的壓力。
二、溫度
標(biāo)志物體冷熱程度的物理量,稱為溫度,用符號“t”表示,單位是攝氏溫度(℃)。溫度是物體內(nèi)部所擁有能量的一種體現(xiàn)方式,溫度越高,能量越大。
鍋爐產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明的溫度是鍋爐出口處介質(zhì)的溫度,又稱額定溫度。
三、容量
鍋爐容量又稱鍋爐出力,是鍋爐的基本特性參數(shù),對于蒸汽鍋爐 用蒸發(fā)量表示,對于熱水鍋爐用熱功率表示。
1、蒸發(fā)量
蒸汽鍋爐長期連續(xù)運行時,每小時所產(chǎn)生的蒸汽量,稱為這臺鍋爐的蒸發(fā)量,用符號“D”表示,單位是噸/小時(t/h)。
鍋爐產(chǎn)品銘牌和設(shè)計資料上標(biāo)明的蒸發(fā)量數(shù)值,是這臺鍋爐的額定蒸發(fā)量。
2、熱功率
熱水鍋爐長期連續(xù)運行,在額定回水溫度、壓力和額定循環(huán)水量下,每小時出水有效帶熱量,稱為這臺鍋爐的額定熱功率,用符號“Q”表示,單位是兆瓦(MW)。
第二章 燃料及燃燒
一、燃料的分類
鍋爐用的燃料按物理狀態(tài)可分為三大類即: 固體燃料:煤、木柴、稻殼、甘蔗渣等。液體燃料:輕(柴)油、重油、渣油等。氣體燃料:天然氣、煤氣、液化石油氣等。
二、燃料的分析
1、元素分析
燃料含有碳、氫、硫、氧、氮等元素及其他雜質(zhì),包括水分和灰分。
2、工業(yè)分析
煤的工業(yè)分析項目有揮發(fā)分、固定碳、灰分和水分四項。
3、發(fā)熱量(Q)
1千克煤或油完全燃燒時放出的熱量,稱為發(fā)熱量,其單位為kJ/kg(千焦/千克)。燃料的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量兩種。
4、燃氣分析
燃氣的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量兩種,實用中一般都是指低位發(fā)熱量。
三、燃燒的基本條件
燃燒的基本條件是可燃物質(zhì)、空氣(氧)和溫度三者缺一不可。
四、燃料的燃燒 煤從進入爐膛到燃燒完畢,一般要經(jīng)過加熱干燥、逸出揮發(fā)分形成焦炭、揮發(fā)分著火燃燒、焦炭燃燒形成灰渣這四個階段。
第三章 鍋爐常用名詞術(shù)語
一、鍋爐類型
工業(yè)鍋爐、水管鍋爐、鍋殼鍋爐、立式鍋爐、臥式鍋爐、蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐
二、結(jié)構(gòu)及原理
1、負壓燃燒
2、微正壓燃燒
3、鍋爐本體
4、鍋筒
5、鍋殼
6、爐膛
7、受熱面
8、輻射受熱面
9、對流受熱面
三、指標(biāo)
1、鍋爐熱效率
鍋爐輸出的有效利用熱量與同一時間內(nèi)所輸入的燃料熱量的百分比。
2、燃料消耗量
單位時間內(nèi)鍋爐所消耗的燃料量。
3、蒸汽品質(zhì) 表示蒸汽溫度和蒸汽的純潔程度。
4、排污量
鍋爐排除的污水流量。
5、煙氣含塵量
單位容積的煙氣中所含飛灰量,一般用mg/m3表示。
第四章 鍋爐構(gòu)造及工作原理
一、鍋爐的構(gòu)造
1、爐
由燃燒設(shè)備、爐墻、爐拱和鋼架等部分組成。
2、鍋
鍋爐容納水和蒸汽的受壓部件,包括鍋筒(汽包)或鍋殼、水冷壁管、對流管束、煙管、下降管、集箱(聯(lián)箱)、過熱器、省煤器等受壓部件。
3、附件儀表
有安全閥、壓力表、水位表、溫度儀表、超溫報警器、流量儀表、排污裝置、防爆門、常用閥門以及自動調(diào)節(jié)裝置。
4、附屬設(shè)備
附屬設(shè)備是安裝在鍋爐本體之外的必備設(shè)備,它是供應(yīng)燃料系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、除渣除塵脫硫系統(tǒng)等裝置設(shè)備。
二、鍋爐工作原理
鍋爐運行時,燃料中的可燃物質(zhì)在適當(dāng)?shù)臏囟认拢c通風(fēng)系統(tǒng)輸送給爐膛內(nèi)的空氣混合燃燒,釋放出熱量,通過各受熱面?zhèn)鬟f給鍋水,水溫不斷升高,產(chǎn)生汽化,這時為飽和蒸汽,經(jīng)過汽水分離進入主汽閥輸出使用。如果對蒸汽品質(zhì)要求較高,可將飽和蒸汽進入過熱器中再進行加熱成為過熱蒸汽輸出使用。對于熱水鍋爐,鍋水溫度始終在沸點溫度以下,與用戶的采暖供熱網(wǎng)聯(lián)通進行循環(huán)。
第五章 鍋爐分類及水循環(huán)
一、鍋爐分類
1、按用途分類 工業(yè)鍋爐、電站鍋爐
2、按鍋爐本體結(jié)構(gòu)型式分類 鍋殼鍋爐(火管鍋爐)、水管鍋爐
3、按鍋殼位置分類 立式鍋爐、臥式鍋爐
4、按燃燒室布置分類 內(nèi)燃式鍋爐、外燃式鍋爐
5、按使用燃料分類
燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐;此外還有電熱鍋爐
6、按介質(zhì)分類
蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐
7、按蒸發(fā)量分類
小型鍋爐、中型鍋爐、大型鍋爐
8、按壓力分類
低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐
9、按汽水在鍋爐受熱面中的流動 自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐
10、按安裝方式分類 整裝鍋爐(快裝鍋爐)、散裝鍋爐
二、鍋爐水循環(huán)
鍋爐中的水在循環(huán)回路中的流動,叫鍋爐水循環(huán)。鍋爐的水循環(huán)分為自然循環(huán)和強制循環(huán)兩類。第六章 水與蒸汽的性質(zhì)及鍋爐型號表示方法
一、水
水在常溫下是無色無味透明的液體,具有一定的體積,但沒有固定的形狀。隨溫度的變化,水可變成蒸汽,也可變成冰。
二、蒸汽
在一定的壓力下,飽和蒸汽的溫度是恒定的,不同的壓力對應(yīng)一個不同的飽和蒸汽溫度值。
三、鍋爐型號表示方法
第七章 各類鍋爐結(jié)構(gòu)
一、鍋殼鍋爐
1、立式橫水管鍋爐
2、立式橫火管鍋爐
3、立式雙回程火管鍋爐
4、立式無管鍋爐
5、立式直水管鍋爐
6、立式彎水管鍋爐
7、臥式內(nèi)燃鍋爐
8、臥式外燃鍋爐
二、水管鍋爐
1、單鍋筒縱置式鍋爐
2、單鍋筒橫置式鍋爐
3、雙鍋筒縱置式鍋爐
4、雙鍋筒橫置式鍋爐
三、熱水鍋爐
1、鍋殼及水管熱水鍋爐
2、管架式熱水鍋爐
四、鑄鐵鍋爐
第八章 安全閥
一、安全閥的作用
安全閥是一種自動泄壓報警裝置。主要作用是:當(dāng)鍋爐內(nèi)介質(zhì)壓力超過允許的數(shù)值時,能自動開啟排出一額定數(shù)量的流體以達到泄壓的目的,同時能發(fā)出音響報警,警告司爐人員,以便采取必要的措施,降低鍋爐壓力,達到安全運行的目的。
二、安全閥的形式與結(jié)構(gòu)
根據(jù)閥芯上加壓裝置的方式分靜重式、彈簧式、杠桿式三種;根據(jù)閥芯在開啟時的提升高度分為微啟式、全啟式兩種。
三、安全閥型號
主要包括安全閥的連接形式、結(jié)構(gòu)形式、密封材料、閥體材料及公稱壓力和公稱直徑等。
四、對安全閥的要求
1、蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量大于0.5t/h,至少裝設(shè)兩個安全閥。
2、安全閥應(yīng)鉛直安裝,并盡可能裝在鍋筒、集箱的最高位置。
3、安全閥的總排汽量,必須大于鍋爐額定蒸發(fā)量。
4、熱水鍋爐安全閥閥座喉徑不應(yīng)小于25㎜。
5、對于額定蒸汽壓力小于或等于3.8MPa的鍋爐,安全閥喉徑不應(yīng)小于25㎜;對于額定蒸汽壓力大于3.8MPa的鍋爐,安全閥喉徑不應(yīng)小于20㎜。
6、對于新安裝的鍋爐及檢修后的安全閥,都應(yīng)進行校驗,安全 閥校驗后,應(yīng)加鎖或鉛封。
7、定期對安全閥做手動或自動的排汽、放水試驗。
第九章 水封安全裝置
一、水封安全裝置的原理
依靠水柱壓力來控制鍋爐排汽,使鍋爐壓力保持在允許壓力范圍以內(nèi)。
二、水封安全裝置的形式與結(jié)構(gòu)
1、無套管式水封安全裝置
2、套管式水封安全裝置
第十章 壓力表
一、壓力標(biāo)表的作用
壓力表是測量壓力大小的儀表,可用來測量鍋爐內(nèi)實際的壓力值,壓力表指針的變化可以反映燃燒及負荷的變化。司爐人員根據(jù)壓力表的指標(biāo)數(shù)值來調(diào)節(jié)燃燒,將鍋爐壓力控制在允許范圍內(nèi),達到安全運行的目的。
二、壓力表的裝設(shè)要求
1、壓力表安裝的位置,應(yīng)便于觀察和沖洗,表盤宜向前傾斜15度,并應(yīng)防止受到高溫、冰凍和震動等影響。
2、壓力表與鍋筒之間應(yīng)有存水彎管。
3、壓力表與存水彎管之間應(yīng)裝有三通旋塞。
4、壓力表的連管如果太長,可在靠近鍋筒處的連接管上加裝閥門,以便在檢修壓力表及附件時切斷用。
第十一章 水位表
一、水位表的作用
水位表是一種反映液位的測量儀表,用來指示鍋爐內(nèi)水位的高低,可以幫助司爐人員監(jiān)視鍋爐水位的動態(tài),以便控制鍋爐水位在正常范圍之內(nèi)。
二、對水位表的要求
1、每臺蒸汽鍋爐至少應(yīng)裝有兩個彼此獨立的水位表。
2、水位表應(yīng)裝在便于觀察的地方。
3、水位表和鍋筒之間的汽水連接管上,應(yīng)裝有閥門,在正常運行時必須將閥門打開。
第十二章 排污和放水裝置
一、排污的作用
排污即是連續(xù)或定期從鍋內(nèi)排出一部分含高濃度鹽分的鍋水和鍋爐底部的泥渣、水垢等雜質(zhì),以達到保持鍋水和蒸汽質(zhì)量的目的。
二、定期排污裝置
由設(shè)在鍋筒和下集箱的最低處的兩只串聯(lián)的排污閥和排污管組成,主要是排除鍋爐底部的泥渣和水垢。
常用的排污閥有旋塞式、齒條閘門式、擺動閘門式、慢開閘門式和慢開斜球形等多種形式。
三、連續(xù)排污裝置
也叫表面排污裝置,設(shè)在上鍋筒蒸發(fā)面處,主要是排出高濃度的鍋水,一般由截止閥、節(jié)流閥和排污管組成。
第十三章 溫度測量儀表
一、溫度儀表的作用
在鍋爐和鍋爐房熱力系統(tǒng)中,給水、蒸汽和煙氣等介質(zhì)的熱力狀態(tài)是否正常,風(fēng)機和水泵等設(shè)備軸承的運行狀況是否良好,都依靠溫度來進行監(jiān)視。
二、對溫度儀表的要求
1、溫度儀表應(yīng)裝在相應(yīng)位置。
2、熱水鍋爐進出口均應(yīng)裝置溫度計。
3、有表盤的溫度測量儀表的量程,應(yīng)為所測正常溫度的1.5~2倍。
4、溫度測量儀表的校驗和維護應(yīng)符合國家計量部門的規(guī)定,裝用后每年應(yīng)至少校驗一次。
第十四章 常用閥門
一、閘閥
閘閥主要由手輪、填料、壓蓋、閥桿、閘板、閥體等零件組成。閘閥按閘板形式可分為楔式和平行式兩類。
二、截止閥
截止閥主要由閥桿、閥體、閥芯和閥座等零件組成。
截止閥按介質(zhì)流動方向可分為標(biāo)準(zhǔn)式、流線式、直流式和角式等數(shù)種。
三、節(jié)流閥
節(jié)流閥主要由手輪、閥桿、閥體、閥芯和閥座等零件組成。
四、止回閥
分為升降式和擺動式兩種。
五、減壓閥
減壓閥主要有兩種作用,一是將較高的氣壓自動降到所需的氣壓,二是當(dāng)高壓側(cè)的氣壓波動時,起自動調(diào)節(jié)作用,使低壓側(cè)的氣壓穩(wěn)定。常用的減壓閥有彈簧薄膜式、活塞式、波紋管式等。
六、疏水器
其作用是在蒸汽管道中自動排出凝結(jié)水,同時阻止蒸汽外逸,以提高蒸汽利用率,節(jié)約能源,并防止管道發(fā)生水沖擊故障。常用的疏水器有浮筒式、鐘形浮子式和熱動力式等多種。
七、除污器 除污器有臥式直角式、臥式角通式和立式直通式三種。
第十五章 管道
一、概述
管道是連接鍋爐及其附屬設(shè)備的動脈,對其設(shè)計、布置、安裝、管理的正確與否,直接影響到鍋爐運行的安全性、經(jīng)濟性和方便性。
二、管道的油漆、保溫和標(biāo)志
1、管道油漆的目的
是防止鋼鐵受大氣中的氧氣、水分等雜質(zhì)的腐蝕
2、管道保溫的目的 是減少熱損失。
3、管道外表面的標(biāo)志
三、管道的布置要求
1、工作壓力不同的鍋爐,應(yīng)分別有獨立的蒸汽管道和給水管道。
2、管道的敷設(shè)應(yīng)盡可能沿墻或立柱進行,以便于安裝、檢驗和支撐,也減小占地空間。
3、管道安裝要有利于管道放氣、放液和疏水。
4、管道的連接,應(yīng)盡可能采用焊接或法蘭對接。
第十六章 鍋爐給水設(shè)備
一、電動離心泵
是利用電力驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心作用的給水泵。
二、蒸汽往復(fù)泵
是利用蒸汽驅(qū)動活塞作往復(fù)運動的給水泵。
三、注水器
是利用鍋爐自身蒸汽的能量,將給水引射到鍋爐中去的一種簡易給水設(shè)備。
四、壓力式水箱
是利用水箱與鍋爐之間高度差產(chǎn)生靜壓,將水箱內(nèi)的水注入鍋爐。
五、對鍋爐給水設(shè)備的選擇要求
1、鍋爐的給水設(shè)備要保證安全可靠地向鍋爐供水。
2、給水泵臺數(shù)的選擇,應(yīng)適應(yīng)鍋爐房負荷變化的要求。
3、額定蒸發(fā)量小于或等于2t/h、工作壓力小于和等于0.8MPa的鍋爐,其給水泵可用注水器代替。
4、工作壓力小于和等于0.2MPa的鍋爐,可用自來水直接向鍋爐內(nèi)進水,但必須有可靠的水源。
5、額定蒸發(fā)量大于4t/h的鍋爐,應(yīng)裝置自動給水調(diào)節(jié)器,并且在司爐操作地點裝有手動控制給水的裝置。
第十七章 通風(fēng)設(shè)備
鍋爐通風(fēng)的任務(wù),是向爐膛內(nèi)連續(xù)不斷地供應(yīng)足夠的空氣,同時連續(xù)不斷地將燃燒所產(chǎn)生的煙氣排出爐外,以保證燃料在爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒,使鍋爐受熱面有良好的傳熱效果。
一、煙囪
煙囪抽力的大小,取決于煙囪的高度以及煙氣與空氣的溫度差。
二、風(fēng)機
當(dāng)鍋爐通風(fēng)阻力較大,煙囪的抽力不足以克服時,則應(yīng)裝設(shè)風(fēng)機來加強鍋爐通風(fēng)。
鍋爐常用離心式送風(fēng)機與離心式引風(fēng)機。
第十八章 上煤設(shè)備
是指將煤從鍋爐房煤場運送到爐前煤斗的機械設(shè)備。
一、電動葫蘆
主要由電動機、控制箱、卷筒、鋼絲繩和吊鉤等組成。
二、單斗提升機
主要由料斗、導(dǎo)軌和鋼絲繩等組成。
三、多斗提升機
主要由料斗、膠帶和機殼等組成。
四、刮板式上煤機
主要由刮板、鏈帶和機殼等組成。
五、皮帶運輸機
主要由機頭、托輥、皮帶、機尾、機架和給料裝置等組成。
第十九章 除渣設(shè)備
一、人工除渣
主要工具是手推翻斗車,勞動強度大,污染環(huán)境。
二、機械除渣
三、水力除渣 操作方便,衛(wèi)生條件好
第二十章 除塵設(shè)備
一、除塵設(shè)備分類
1、重力沉降式除塵設(shè)備
2、慣性力除塵設(shè)備
3、離心力除塵設(shè)備
4、濕式除塵設(shè)備
5、過濾式除塵設(shè)備
二、常用的除塵設(shè)備
1、沉降式除塵器
2、帽式除塵器
3、旋風(fēng)除塵器
4、多筒式旋風(fēng)除塵器
5、袋式除塵器
6、離心式水膜除塵器
第二十一章 鍋爐排污
一、排污的目的和意義
1、排污的目的
⑴排除鍋爐水中過剩的鹽量和堿量,使鍋爐水質(zhì)各項指標(biāo)始終控制在國家標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。
⑵排除鍋爐內(nèi)結(jié)生的泥垢。⑶排除鍋爐水表面的油脂和泡沫。⑷保證蒸汽品質(zhì)。
2、排污的意義
⑴鍋爐排污是水處理工作的重要組成部分,是保證鍋爐水質(zhì)達到標(biāo)準(zhǔn)要求的重要手段。
⑵實行有計劃和科學(xué)的排污,保持鍋爐水質(zhì)良好,是減緩和防止水垢結(jié)生,保證蒸汽品質(zhì)和防止鍋爐金屬腐蝕的重要措施。
二、排污的方式和要求
1、排污的方式 ⑴連續(xù)排污
是連續(xù)不斷地從鍋爐水表面,將濃度較高的鍋爐水排出。它是降低鍋爐水中的含鹽量和堿度,以及排除鍋爐水表面的油脂和泡沫的重要方式。
⑵是在鍋爐系統(tǒng)的最低點間斷地進行。它是排除鍋爐內(nèi)形成的泥垢以及其他沉淀物的有效方式。另外,定期排污還能迅速地調(diào)節(jié)鍋爐 水濃度,以補連續(xù)排污的不足。
2、排污的要求 ⑴勤排 ⑵少排 ⑶均衡排
⑷在鍋爐低負荷下排污
第二十二章 輔助設(shè)備和安全附件運行
一、離心給水泵
二、循環(huán)水泵
三、風(fēng)機
四、除塵設(shè)備
五、除渣設(shè)備
六、上煤設(shè)備
七、水處理設(shè)備
八、壓力表
九、水位表、十、安全閥
十一、排污操作 第二十三章 鍋爐停爐和維護保養(yǎng)
一、停爐
1、蒸汽鍋爐的停爐 ⑴正常停爐 ⑵緊急停爐
2、熱水鍋爐的停爐 ⑴正常停爐 ⑵緊急停爐 ⑶暫時停爐
二、維護保養(yǎng)
三、停爐保養(yǎng)
1、壓力保養(yǎng)
2、濕法保養(yǎng)
3、干法保養(yǎng)
4、充氣保養(yǎng) 30
鍋爐工培訓(xùn)教案
六家礦水電隊
第四篇:鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 1
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 1 第一章 鍋爐基本知識 第一節(jié) 概論
一、鍋爐定義組成和分類
鍋爐是將燃料內(nèi)蘊藏的能量,經(jīng)過燃燒釋放,把工質(zhì)加熱到規(guī)定溫度和壓力供生產(chǎn)和生活使用的一種熱能設(shè)備。
鍋爐是由“鍋”和“爐”以及為保證“鍋”和“爐”安全運行所必需的附件、控制儀表、附屬設(shè)備三大部分組成。
鍋──指鍋爐中盛水和蒸汽的密封受壓部分,其作用是工質(zhì)吸收“爐”釋放出的熱量,從而使工質(zhì)達到一定參數(shù)。主要包括:汽包、水冷壁、對流管、集箱(聯(lián)箱)、過熱器和省煤器等。
爐──指鍋爐中將燃料進行燃燒產(chǎn)生熱源的部分,其作用是將燃料燃燒時放出的熱量供“鍋”吸收。主要包括:燃燒設(shè)備、爐墻、爐拱、隔煙箱、煙囪和鋼架等。燃料在“爐”內(nèi)通過燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?jīng)過爐膛和各煙道向鍋爐受熱面放熱,最后從鍋爐尾部煙囪排出。鍋爐附件儀表——指安裝在鍋爐受壓部件上用來控制鍋爐安全和經(jīng)濟運行的一些附件與儀表裝置。主要包括:安全閥、壓力表、水位表、高低水位警報器、排污裝置、給水系統(tǒng)、鍋爐的汽水管道、常用閥門和有關(guān)儀表等。此外,近年來由于對鍋爐的機械化和自動化要求不斷提高,工業(yè)鍋爐上配置機械操作和自動控制的附件及儀表也越來越多,如給水自動調(diào)節(jié)裝置、燃燒自動調(diào)節(jié)裝置、自動點火熄火保護裝置以及鼓、引風(fēng)機聯(lián)鎖裝置等。
鍋爐附屬設(shè)備──指燃料的供給與制備系統(tǒng)。主要包括:上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃氣裝置以及鼓、引風(fēng)機、出渣、清灰、空氣預(yù)熱、除塵等裝置。
鍋內(nèi)工質(zhì)為水,從低溫水變成高溫水的稱之為熱水鍋爐。鍋內(nèi)工質(zhì)為水,加熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝姆Q之為蒸汽鍋爐。鍋內(nèi)工質(zhì)為導(dǎo)熱油的,加熱有機熱載體的稱之為有機熱載體鍋爐。有機熱載體鍋爐分為液相爐和汽相爐。
鍋爐按其用途可分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐和機車鍋爐等四類。鍋爐按燃料分類可分為煤爐、油爐、氣爐和電加熱鍋爐。
二、鍋爐的工作過程
鍋爐的工作包括三個連續(xù)進行的過程,即:燃料的燃燒放熱過程、熱量向鍋水的傳熱過程和水被加熱和汽化的熱力過程。
1.燃料的燃燒放熱過程 指燃料在爐膛內(nèi),在一定的溫度下,與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(燃燒)放出熱量的過程。燃燒過程是否完善,是鍋爐工作正常的根本條件之一。要保證燃料進行良好的燃燒,必須要在一定的高溫環(huán)境下,有適量的空氣與燃料作良好的混合,并且燃料在爐膛中停留足夠長的時間。為了使燃燒能穩(wěn)定、持續(xù)地進行下去,還應(yīng)連續(xù)不斷地向爐膛供給燃料和空氣,同時排出煙氣及灰渣,目的是為了產(chǎn)生高溫的煙熱。鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 2 2.熱量向鍋水的傳熱過程 指燃料燃燒放出的熱量,通過爐膛內(nèi)布置的水冷壁受熱面、煙道內(nèi)布置的對流受熱面,將熱量傳遞給鍋水的過程。
傳熱過程在爐膛內(nèi)主要以輻射的方式進行;在煙道內(nèi)由于煙溫逐漸降低,煙氣向受熱面的放熱主要以對流的方式進行;而受熱面金屬內(nèi)部,主要以傳導(dǎo)的方式將熱量由高溫(煙氣側(cè))傳至低溫(水側(cè)),由鍋水不斷地流動循環(huán)將熱量吸收,目的是為了提高受熱面內(nèi)部工質(zhì)的熱焓。
傳熱過程能否良好地進行,直接關(guān)系到鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性。當(dāng)受熱面水側(cè)沉結(jié)水垢時,會導(dǎo)致受熱面金屬壁溫升高,甚至?xí)^熱損壞且浪費燃料;當(dāng)受熱面煙氣側(cè)積存灰垢,將導(dǎo)致熱阻增加,使傳熱發(fā)生困難,從而致使鍋爐熱效率下降而浪費燃料。
3.水被加熱或汽化的過程 對于熱水鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量,使水溫升高至規(guī)定的溫度范圍,并從鍋爐出口輸出的過程。對于蒸汽鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量后變成飽和水進而轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔铮⒃阱亙?nèi)使汽水得到分離,以潔凈的蒸汽從鍋爐出口輸出的過程,目的是為了產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)的蒸汽。第二節(jié) 鍋爐的工作參數(shù)
鍋爐的主要參數(shù),包括鍋爐產(chǎn)生熱能的數(shù)量和質(zhì)量兩個方面的指標(biāo)。如蒸汽鍋爐的主要參數(shù)是生產(chǎn)蒸汽的數(shù)量和蒸汽的壓力、溫度,熱水鍋爐的主要參數(shù)是熱水的流量和熱水的壓力、溫度。
一、鍋爐出力
蒸汽鍋爐的出力是指每小時所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量,也稱為鍋爐的蒸發(fā)量,用以表示其產(chǎn)汽的能力。蒸發(fā)量又稱為容量,用符號D來表示,常用的單位是“t/h”。
新鍋爐出廠時,銘牌上標(biāo)示的蒸發(fā)量,指的是這臺鍋爐的額定蒸發(fā)量。所謂額定蒸發(fā)量,是指鍋爐燃用設(shè)計的燃料品種,并在設(shè)計參數(shù)下運行,即在規(guī)定的壓力、溫度和一定的熱效率下,長期連續(xù)運行時每小時所產(chǎn)生的蒸發(fā)量。
熱水鍋爐的出力是指鍋爐在確保安全的前提下長期連續(xù)運行,每小時輸出熱水的有效供熱量,稱為鍋爐的額定供熱量。熱水鍋爐的額定供熱量用熱功率表示,符號用Q表示。單位是兆瓦(Mw)。熱水鍋爐產(chǎn)生0.7兆瓦(60 x 104千卡/時)的熱量,大體相當(dāng)于蒸汽鍋爐產(chǎn)生1噸/時蒸汽的熱量。
二、鍋爐壓力
壓力是指垂直作用在單位面積上的力,用符號p表示,單位是“MPa”。鍋爐的壓力是根據(jù)所用金屬材料在一定溫度條件下的強度,受壓元件的幾何形狀以及受壓特點等條件,按照國家頒布的有關(guān)強度計算標(biāo)準(zhǔn),對各個受壓元件分別進行壁厚計算,然后從中選出一個所能承受的壓力最低值,作為這臺鍋爐的最高允許使用壓力。
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 3
蒸汽鍋爐內(nèi)為什么會有壓力呢?這是因為鍋爐內(nèi)的水吸收熱量后,由液體狀態(tài)變成氣體狀態(tài),體積膨脹。由于鍋筒是密閉容器,蒸汽不能自由膨脹,而被迫壓縮在鍋筒內(nèi),因此對筒壁就產(chǎn)生壓力。熱水鍋爐壓力主要由熱水本身的壓力造成的。熱水鍋爐的水是由給水泵送入鍋爐的。給水泵的出口壓力減去管道阻力就是鍋爐的給水壓力。大氣壓力是指空氣作用在地球表面上的質(zhì)量力。由于1m3空氣在0℃時的質(zhì)量為1.29kg,所以地球上部的大氣層對地球表面有一定的壓力,這個壓力叫大氣壓力。0℃時北緯22.5°的海平面上(即海拔零米處)大氣壓力是0.1013MPa,工程上常用工程大氣壓,它是每kg質(zhì)量的物質(zhì)作用在1cm2面積上的力,數(shù)值是0.0981MPa(工程上常把二者簡化為同一數(shù)值,約為0.1MPa)。
另外,隨著使用的場合不同,度量壓力的單位還有水銀柱高度(mmHg)、水柱高度(mH2O)等,其換算關(guān)系如下:
0.0981MPa = 0.9678物理大氣壓 = 735.6mmHg = 10mH2O = 1kgf/cm2 表壓力是指以大氣壓力作為測量起點,即壓力表指示的壓力。表壓力不是實際壓力,因為當(dāng)壓力表指針為零時,實際上巳受到周圍一個大氣壓力的作用力,所以壓力表指的數(shù)值,是指超過大氣壓力的部分。絕對壓力是指以壓力為零作為測量起點的,即實際壓力。其數(shù)值就是表壓力加0.1013MPa(大氣壓力)。表壓力與絕對壓力的關(guān)系: p絕 = p表 +(0.1013MPa)p表 = p絕-(0.1013MPa)
負壓是指低于大氣壓力(俗稱真空)。通常負壓燃燒的鍋爐正常燃燒時,打開爐門會感覺到周圍空氣吸向爐膛,這是爐膛內(nèi)負壓的緣故。一般爐膛出口保持負壓2~3mm水柱。
三、溫度 溫度是指物體冷熱的程度(通常用符號t表示)。測量溫度常用的單位是攝氏度,用℃表示。在鍋爐設(shè)計計算中,常用絕對溫度單位,用K表示。絕對溫度的零度為零下273攝氏度(℃)。如果以T表示絕對溫度的值,以t表示攝氏溫度的值,其轉(zhuǎn)換公式為:T = t + 273K 溫度通常用攝氏溫度(用符號℃表示)和華氏溫度(用符號°F表示)。目前我國常用的是攝氏溫度。
(—)攝氏溫度:以水在一個大氣壓下開始沸騰時的溫度(即沸點)為100℃,水開始結(jié)冰時的溫度(即冰點)為0℃,中間分成100格,每格為1攝氏度。
(二)華氏溫度:以水的沸點為212°F,冰點為32°F,中間分成180格,每格為1華氏度。兩種溫度的換算關(guān)系如下: t℃ =(5/9)(°F—32)
蒸汽鍋爐的額定蒸汽溫度是指鍋爐輸出蒸汽的最高工作溫度。一般鍋爐銘牌上載明的蒸汽溫度是以攝氏溫度表示的。對于小型鍋爐,使用的蒸汽絕大多數(shù)是從鍋筒上部的主汽閥直接引出的,其
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 4 蒸汽溫度是指該鍋爐工作壓力下的飽和蒸汽溫度。對于有過熱器的鍋爐,其蒸汽溫度是指過熱器后主汽閥出口處的過熱蒸汽溫度。熱水鍋爐的額定熱水溫度是指鍋爐輸出熱水的最高工作溫度。鍋爐銘牌上載明的熱水溫度也是以攝氏溫度表示的。第三節(jié) 鍋爐水循環(huán)
一、自然循環(huán)的原理
鍋爐在運行中,只有在爐膛及高溫?zé)煹纼?nèi)的受熱面所接受的熱量不斷被受熱面內(nèi)的工質(zhì)吸收,保證受熱面得到可靠的冷卻,才能達到安全和經(jīng)濟運行 的目的。這就要求鍋爐中的水或汽水混合物,必須在閉 合的回路中持續(xù)而有規(guī)律地流動,也就是連續(xù)不斷地進 行水循環(huán)。低、中壓鍋爐的水循環(huán),一般都是由于鍋爐 內(nèi)各部分吸收的熱量不相等,而使工質(zhì)產(chǎn)生了密度差形 成的,這種循環(huán)稱為自然循環(huán),如圖1-1所示。鍋爐的鍋筒2和下集箱6由左右兩根管道連通,其 中下降管5位于爐墻外不受熱,因而管中是溫度較低的 水,由于密度大而向下流動;上升管1位于爐膛內(nèi),吸 收熱量,管中的水有一部分汽化成氣泡,形成汽水混合 物,由于密度減小而向上流動,上升管中的汽水混合物 進入鍋筒后,蒸汽被分離出來,水繼續(xù)流入下降管進行 再循環(huán)。在一臺鍋爐內(nèi),水循環(huán)的回路至少是一條,也 可以有幾條。自然循環(huán)時,水經(jīng)過一個循環(huán)周期是不可 能全部變成蒸汽的,通常汽化的只能是其中的很少部分。進入循環(huán)回路的水量,稱為“循環(huán)流量”,它與該回路 所產(chǎn)生的蒸汽量的比值,稱為“循環(huán)倍率”,即: 循環(huán)流量 循環(huán)倍率 = ─────────── 回路所產(chǎn)生的蒸汽量
對于工作壓力1.25MPa、蒸發(fā)量10t/h以下的小型鍋爐,循環(huán)倍率約在150~200之間。水循環(huán)好的鍋爐,各受壓部件受熱均勻,熱應(yīng)力小,工質(zhì)的升溫和汽化可以加快,從而縮短點火至正常供汽的時間。圖1-1 單回路水循環(huán)示意圖 1—上升管 2—鍋筒 3—蒸汽出口管 4—給水管 5—下降管 6—下集箱
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義5
二、水循環(huán)故障
改善鍋爐水循環(huán),是保證鍋爐安全、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵之一。當(dāng)鍋爐結(jié)構(gòu)不合理或運行不當(dāng)時,容易出現(xiàn)下列水循環(huán)故障:
1.汽水分層:當(dāng)鍋爐的水冷壁管水平設(shè)置時,管中流動的汽水混合物因蒸汽比水輕,氣泡就要上浮集聚,使蒸汽和水在管子內(nèi)分層流動。由于蒸汽的導(dǎo)熱性能差,管子上部容易過熱燒壞。因此,水冷壁管經(jīng)過爐膛頂部(有的稱為“天棚管”)時的傾斜角,一般不應(yīng)小于15°。2.汽水停滯:由于結(jié)構(gòu)原因造成鍋爐局部受熱面管子供水不足,或者在同一個水循環(huán)回路的上升管群中,如果各水管之間受熱情況相差太大,就會使受熱弱的管內(nèi)水流緩慢,循環(huán)動力不足,甚至由于受其它管子對循環(huán)水的爭奪影響,使管內(nèi)的汽水停止流動,造成過熱爆管事故。因此,對鍋爐的結(jié)構(gòu)和運行,應(yīng)保持供水充足并盡量使每排管子均衡吸熱,保證水循環(huán)暢通。
3.下降管帶汽:為了保證鍋爐的水循環(huán)穩(wěn)定可靠,下降管中是不允許有蒸汽的。否則,水要向下流,汽要向上浮,兩者互相頂撞,既增加了流動阻力,又減少了循環(huán)水量,可能造成缺水事故,將管子燒壞。因此,下降管口與鍋筒最低水位間的高度不得小于下降管直徑的4倍,最好將下降管接在上鍋筒的底部,以免由于水進入下降管時產(chǎn)生的抽力,把蒸汽帶進管內(nèi),或者由于水在下降管人口處的流速加快后壓力降低,而自行汽化。
三、強制水循環(huán)
有些鍋爐中水在受熱面管子里的流動,是靠出、入口之間的壓力差強制流動的。這種鍋爐稱為強制循環(huán)鍋爐。常見的一些熱水鍋爐,靠循環(huán)水泵,將循環(huán)水沿固定的流通路線,在鍋爐內(nèi)流動受熱升溫,就是強制循環(huán)鍋爐。這種鍋爐通常采用“下進上出”水的流向。有些也有上下交替的流程,但都要求在各受熱面內(nèi)有一定流動速度,以防止出現(xiàn)汽化、積垢和腐蝕。蒸汽鍋爐中的省煤器也屬于強制循環(huán)。
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 6 第二章 工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 鍋爐結(jié)構(gòu)的基本要求
鍋爐結(jié)構(gòu)的總要求是要用最少的金屬耗量,消耗最少的燃料達到規(guī)定參數(shù)(壓力、溫度)的蒸發(fā)量,并在運行中符合安全可靠的要求。要保證鍋爐安全經(jīng)濟運行就要對受壓部件進行強度校核、對燃料燃燒工況實行控制,并要保證安全附件靈敏準(zhǔn)確和自動裝置的可靠性。但是,先要消除先天性缺陷,也就是要保證結(jié)構(gòu)合理和保證制造質(zhì)量。在結(jié)構(gòu)方面,具體地說,應(yīng)符合下列要求:
1.要保證受壓部件有足夠的強度和穩(wěn)定性。鍋爐受壓部件的強度是指該部件在介質(zhì)壓力(包括附加載荷等)作用下在預(yù)定使用壽命內(nèi)不失效的能力。材料的機械性能包括:抗拉強度、屈服強度、蠕變強度、持久強度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性等。其中強度部分就是確定強度的基礎(chǔ)。確定強度的目的是要保證安全。強度不夠會導(dǎo)致受壓部件破裂甚至爆炸,但也要從節(jié)省鋼材考慮,做到兩者兼顧。此外,還要考慮其穩(wěn)定性。因此,強度計算標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定受壓元件的最小壁厚。2.要保證鍋爐結(jié)構(gòu)各部分在運行時能進行自由膨脹。鍋爐受壓部件是由鋼板組成,內(nèi)部貯存水。鋼板系固體,受熱后呈線膨脹;水為液體,受熱后呈體膨脹。如果鍋爐受壓部件兩端固定,受熱后膨脹受阻產(chǎn)生熱應(yīng)力,使部件發(fā)生彎曲變形,甚至損壞,特別是在鍋爐起動升溫過程中容易發(fā)生事故。為此除操作時要限制升溫或冷卻速度外,在鍋筒(鍋殼)、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設(shè)計時要充分考慮熱膨脹。
3.要有良好的水循環(huán)來保證受熱面得到可靠的冷卻。鍋爐水循環(huán)是指鍋爐中的水在循環(huán)回路中流動。目的是保持受熱面得到充分冷卻。如果水循環(huán)不好,會引起元件超溫使強度減弱而導(dǎo)致?lián)p壞。在低、中壓鍋爐中,一般以自然循環(huán)為主,自然循環(huán)的鍋爐是以水汽比重差(壓力差)促使水流動而循環(huán)的。鍋爐水循環(huán)對鍋殼鍋爐來說,一般是安全的,對于水管鍋爐應(yīng)該引起足夠的重視。
4.要根據(jù)鍋爐參數(shù)(壓力、溫度)和燃料的適應(yīng)性來選用鍋爐結(jié)構(gòu)。根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)和適用的燃料合理布置燃燒設(shè)備和受熱面積,以保證燃燒工況穩(wěn)定,適應(yīng)負荷變化。
5.要合理配置鼓風(fēng)機、引風(fēng)機,使燃料和風(fēng)量隨著燃燒工況的變化保持相應(yīng)的比例。6.受壓部件開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免或減少應(yīng)力集中。如:脹接管孔不要開在焊縫上,焊接管孔盡量避免開在焊縫上,必要時只允許開個別孔。
7.鍋爐鋼架在承受載荷時,應(yīng)有足夠的強度、剛度和抗腐蝕性。8.鍋爐結(jié)構(gòu)要便于安裝,便于操作、檢修和清洗內(nèi)部。平臺扶梯和門孔(人孔、手孔、清洗孔、檢查孔、防爆門等)的布置要便于人員通過和保證安全。
9.要考慮安全附件和自控裝置的可靠性。安全附件和自控裝置是鍋爐中不可缺少的組成部分。其作用是指示運行參數(shù),幫助人們防止在運行中發(fā)生異常情況或發(fā)生異常情況時及時提出警告,及
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 7
時調(diào)整燃燒工況,使工作參數(shù)恢復(fù)到正常狀態(tài),以防止事故的發(fā)生。但也必須指出:不能完全依賴安全附件和自動控制裝置,要有人監(jiān)管。10.要保持爐墻結(jié)構(gòu)有良好的耐熱性和密封性,減少漏風(fēng),減少熱損失,保持燃燒穩(wěn)定。
此外,還有環(huán)保等方面的要求。如:消煙除塵;對于水管鍋爐水質(zhì)要求嚴格;對于空氣預(yù)熱器在燃油鍋爐設(shè)計方面要考慮防止二次燃燒等。第二節(jié) 鍋爐結(jié)構(gòu)中的主要受壓部件
組成鍋爐本體的主要受壓部件指承受內(nèi)部或外部介質(zhì)壓力作用的零件、部件。一般有:鍋筒、集箱、防焦箱、對流管束、水冷壁、防渣管以及煙管和爐膽。
1.鍋筒(也稱“汽包”)和鍋殼 鍋筒是水管鍋爐用以進行蒸汽凈化、組成水循環(huán)回路和蓄水的筒形壓力容器,由筒體和封頭組成。主要作用是匯集、貯存、凈化蒸汽和補充給水。
工業(yè)鍋爐的鍋筒一般是由12~40毫米厚的鍋爐鋼板或低合金鋼板(20g或16Mng)制成的圓筒形容器。在一臺鍋爐上,通常有一個或兩個鍋筒。由于其位置和作用的不同,一般又將上鍋筒稱為“汽包”或“汽鼓”;下鍋筒稱為“水鼓”或“泥鼓”。
上鍋筒的內(nèi)部一般裝有均勻分配給水用的配水槽、改善蒸汽品質(zhì)用的汽水分離器和連續(xù)排污裝置。上鍋筒的外部裝有主汽閥、副汽閥、安全閥、排空閥、壓力表和水位表連接管。為了安裝和檢修方便,在鍋筒的一端或頂部還開有人孔。
下鍋筒的一端封頭上也要開人孔,底部還裝有定期排污裝置。上下鍋筒之間用許多上升管和下降管連接,整個部件呈彈性結(jié)構(gòu)。2.集箱(又稱聯(lián)箱)用以匯集或分配多根管子中工質(zhì)(水、汽水混合物、蒸汽)的筒形壓力容器,由筒體、端蓋組成。其作用是匯集、分配鍋水,保證對受熱面可靠供水。
3.防焦箱 裝設(shè)在爐排兩側(cè)爐墻內(nèi)壁的水冷集箱,它除有集箱的功能外,還有防止?fàn)t墻粘附熔渣,起到保護爐墻和爐排的作用。4.對流管束 在對流煙道內(nèi)布置的對流蒸發(fā)受熱面的管群,起吸收熱量的作用。對流管束又稱為“對流排管”,置于上下鍋筒之間,一般用直徑38~51毫米的鍋爐鋼管組成。它的作用是吸收高溫?zé)煔獾臒崃浚侵小⑿⌒退苠仩t的主要受熱面。為了充分地吸收熱量,通常在對流管束中間,用隔墻組成幾個煙道,引導(dǎo)煙氣往返沖刷管束。通常被煙氣先沖刷的管束,由于傳熱較多,管內(nèi)汽水混合物重度小,成為上升管。被煙氣后沖刷的管束,由于傳熱較少,管內(nèi)汽水混合物重度大,成為下降管。
煙氣沖刷管束一般有如圖2-1所示的幾種形式。當(dāng)橫向沖刷時,煙氣流動方向與管束垂直,傳熱效果優(yōu)于縱向沖刷形式,同屬橫向沖刷時,管子錯排(叉排)的傳熱效果優(yōu)于順排形式。
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義8 橫向沖刷 縱向沖刷 錯排(叉排)順排(a)(b)(c)(d)圖2-1 煙氣沖刷管束形式 8 5.水冷壁 沿爐膛內(nèi)壁布置的管子吸收輻射熱的受熱面,起吸收爐膛高溫?zé)帷⒔档蜖t膛溫度、保護爐墻、防止燃燒層結(jié)焦的作用。一般水冷壁的上部與上鍋筒直接連接,或者先經(jīng)過上集箱再與上鍋筒連接。同樣,水冷壁的下部也與下鍋筒或下集箱連接,上鍋筒內(nèi)的鍋水,經(jīng)過對流管流入下鍋筒及下集箱,然后經(jīng)過水冷壁被吸收熱量,逐漸形成汽水混合物,再回到上鍋筒,組成了一個閉合的自然循環(huán)系統(tǒng)。在水冷壁下集箱的底部,設(shè)有排污管,用來定期排除沉積在集箱底部的泥渣和水垢。集箱一端的封頭上開設(shè)手孔,便于內(nèi)部清理。6.防渣管 水管鍋爐布置在爐膛出口具有較大管節(jié)距的對流蒸發(fā)受熱面,起防止?fàn)t膛出口溫度過高而引起結(jié)渣的作用。
7.煙管(又稱火管)煙氣在管內(nèi)流動沖刷的蒸發(fā)受熱面,起吸收熱量的作用。
8.爐膽 承受外壓的筒形爐膛,作為內(nèi)燃式鍋殼鍋爐的燃燒空間和輻射受熱面起燃燒和吸收熱量的作用。9.下降管 下降管的作用是把鍋水送到下集箱,使受熱面管子有足夠的循環(huán)水量,保證運行,下降管應(yīng)絕熱。第三節(jié) 鍋爐的發(fā)展過程
蒸汽鍋爐被人們開始使用至今,已有二百多年的歷史。在結(jié)構(gòu)上從最簡單的圓球型鍋爐開始,隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,經(jīng)過多次的改造、革新、演變成現(xiàn)在使用中的各種型式。現(xiàn)除電站鍋爐外,將工業(yè)鍋爐的一般分類簡介如下:
從工業(yè)鍋爐分類圖中可知,工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)演變大體沿著兩個方向發(fā)展,基本形成了鍋殼鍋爐與水管鍋爐兩大類。
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義9 鍋殼鍋爐——指蒸發(fā)受熱面
布置在鍋殼內(nèi)的鍋爐。一般包括立式鍋殼鍋爐、臥式鍋殼鍋爐和固定式機車鍋爐。
水管鍋爐——指煙氣在受熱面管子外部流動,水或汽水混合物在管子內(nèi)部流動的鍋爐。一般包括橫鍋筒鍋爐和縱鍋筒鍋爐。
年來,也發(fā)展了一些水火管組合式鍋爐。如快裝鍋爐、組裝鍋爐等。快裝鍋爐指根據(jù)運輸條件所允許的范圍,在鍋爐制造廠完成總裝整臺發(fā)運出廠的鍋爐。組裝鍋爐指在鍋爐制造廠內(nèi)將整臺鍋爐分成二個或幾個裝配齊全的大件,運到安裝工地后可以將它們方便地組合而成的鍋爐。
第四節(jié) 鍋爐的結(jié)構(gòu)
一、火管鍋爐結(jié)構(gòu)
在火管鍋爐中,煙氣在火筒(俗稱爐膽)和煙管中流動,以輻射和對流方式將熱量傳遞給工質(zhì),使之受熱形成蒸汽。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為鍋殼。鍋爐受熱面──火筒和煙管即布置在鍋殼之中。燃燒裝置布置在火筒之中,并以火筒為爐膛的燃燒方式稱為內(nèi)燃;反之,燃燒裝置布置在鍋殼之外者則稱為外燃。火管鍋爐按照其布置方式可分為臥式和立式兩種。前者的鍋殼縱向中心線平行于地面,后者的鍋殼縱向中心線則垂直于地面。臥式火管鍋爐又可分為單火筒(爐膽)鍋爐(也稱康尼許鍋爐)、雙火筒(爐膽)鍋爐(亦稱蘭開夏鍋爐)、煙管鍋爐(外燃鍋爐)和煙火鍋爐(內(nèi)燃鍋爐)。立式火管鍋爐可分為立式橫煙管鍋爐和立式豎煙管鍋爐兩種。過去曾廣泛使用的考克蘭鍋爐就屬于前者。由 鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 10 于這種純火管立式鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受熱面布置受限制、熱效率過低,故我國已不再制造。一種取消此種鍋爐中的煙管、增設(shè)水管而形成的立式水火管組合鍋爐在中國得到了廣泛的采用,并獲得很大的發(fā)展。現(xiàn)在這種立式水火管組合鍋爐已有多種型式。包括立式大橫水管鍋爐、立式小橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐和立式彎水管鍋爐。
二、水管鍋爐結(jié)構(gòu)
水管鍋爐的顯著特點是汽水在管內(nèi)流動,煙氣在管外沖刷流動。與火管鍋爐相比,它在結(jié)構(gòu)上沒有大直徑的鍋殼,并以富有彈性的彎水管取代剛性較大的直煙管,這不僅可節(jié)約金屬,而且更為增大容量和提高蒸汽參數(shù)創(chuàng)造了條件。采用外燃方式可不受鍋殼的限制,燃燒的規(guī)模和燃料的適應(yīng)范圍可以擴大。從傳熱學(xué)的觀點來看,可以采用高效的傳熱方式,適當(dāng)增大輻射受熱面,組織煙氣對水管受熱面的橫向沖刷,必要時還可將管子交錯排列。同時,水管受熱面布置簡便、清垢除灰容易,可以在最合適的煙溫區(qū)間布置蒸汽過熱器,以及在尾部安置省煤器及空氣預(yù)熱器。當(dāng)然這種鍋爐對水質(zhì)要求高,但這對大容量、高參數(shù)鍋爐和現(xiàn)代水處理技術(shù)來說,不是什么麻煩。總之,對于大容量、高參數(shù)鍋爐來說,水管鍋爐具有極大的優(yōu)越性、而且往往是唯一的選擇,而對于小容量低壓鍋爐來說,水火管鍋爐乃至火管鍋爐則保持很大的優(yōu)勢。
水管鍋爐按管子的布置方位可以分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐,按照管子的形狀又可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。橫水管鍋爐中水管呈水平或微傾斜布置對水循環(huán)很不利,而直水管鍋爐中水管挺直,剛性大而缺乏彈性,對緩解熱效應(yīng)力和制造應(yīng)力不利。但直水管用于橫水管鍋爐中時,各直水管用整集箱或波形分集箱相連,集箱上各相連管端的對壁的相當(dāng)位置上開有手孔,可用以清洗管內(nèi)水垢。不過,因為整集箱尺寸大,形狀不利于承壓,因而承壓能力差,波形分集箱和手孔的制造比較麻煩、維修工作量大、金屬耗量也大,故現(xiàn)已為具有少量鍋筒的豎彎水管所代替。豎彎水管鍋爐按照鍋筒的數(shù)量可分為單鍋筒和雙鍋筒;按照鍋筒的布置方向可分為縱置式和橫置式兩種。
三、UG-35/3.82-M型鍋爐
UG—35/3.82-M型鍋爐是由無錫鍋爐廠設(shè)計制造的(見圖2-2),設(shè)計參數(shù)為p = 3.82MPa(39千克力/厘米2),D = 35噸/時,t = 450℃,配3000千瓦汽輪發(fā)電機組的鏈條爐,固態(tài)排渣。該鍋爐采用Π形布置,單鍋筒,自然循環(huán),裝有加煤斗及順轉(zhuǎn)的鱗片式不漏煤爐排的燃燒設(shè)備。爐膛內(nèi)四周布滿水冷壁管,爐膛出口處布置有拉稀的凝渣管。水平煙道內(nèi)垂直布置對流式過熱器,按蒸汽流通方向分為高溫段和低溫段二級。采用螺旋管式面式減溫器來調(diào)節(jié)蒸汽溫度,減溫器位于高溫和低溫段過熱器中間。鍋爐尾部豎井中單級布置有鋼管式省煤器和管式空氣預(yù)熱器。鍋爐的出渣設(shè)備采用馬丁式出渣機。鍋筒材料為20g,其內(nèi)徑為φ1500毫米,壁厚為46毫米,筒身長度6.7米,全部采用焊接管接頭與水冷壁管、下降管聯(lián)接。為了便于制造和檢修,鍋筒兩端封頭均有人孔門φ320×425毫米。
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 11 圖2-2 UG-35/3.82-M型鍋爐
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 12 第五節(jié) 輔助受熱面
鍋爐的輔助受熱面一般有蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器三種。
一、過熱器
一般鍋爐產(chǎn)生的蒸汽是飽和蒸汽,而飽和蒸汽在有些生產(chǎn)部門中尚不能滿足要求,需送入專門的設(shè)備中進行加熱,提高溫度,以得到過熱蒸汽,這種設(shè)備就叫過熱器。
(一)過熱器的構(gòu)造 過熱器是由直徑較小的無縫鋼管和集箱組成,見圖2-3。常用的管子外徑有32、38毫米兩種,壁厚一般為2.5~4毫米。管子彎曲成蛇形或盤香形,因而又稱為蛇形管或盤香管。管子兩端分別與過熱器進、出口集箱連接。
(二)過熱器分類
l.按放置形式分為立式和臥式。
立式過熱器 易吹灰,吊裝簡單,但不易放存水,見圖2-4。臥式過熱器 容易放存水,吊裝復(fù)雜,但不易吹灰,見圖2-5。圖2-3 蒸汽過熱器 圖2-4 立式過熱器
2.按煙氣和蒸汽的相對流向可分為順 向式(煙氣和蒸汽流向相同)、逆向式(煙氣 和蒸汽流向相反)和混向式(煙氣和蒸汽流 向部分相同、部分相反),見圖2-6。
(三)注意事項
1. 過熱器出口集箱上應(yīng)裝有安全閥、圖2-5 臥式過熱器
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義13 壓力表、溫度計和排汽閥。
2. 過熱器的進出口集箱上均應(yīng)裝有疏水閥。
二、省煤器
省煤器是裝置在給水泵與鍋筒之間,利用煙 氣余熱來加熱給水的一種設(shè)備。鍋爐中加裝了省 煤器后可以提高鍋爐效率和節(jié)省燃料。
(一)省煤器的分類
1.按材料分:有鑄鐵式和鋼管式。圖2—6 過熱器煙氣和蒸汽流向示意圖 13 2.按爐煙與給水的相對流向分:有順向式和逆向式。
3.按加熱情況分:有沸騰式(即不可分式)和非沸騰式(即可分式)。4.按裝置形式分:有立式和臥式。
(二)非沸騰式省煤器
非沸騰式省煤器(可分式),一般采用鰭片式鑄 鐵省煤器,見圖2-7。這種省煤器體積小,管外帶有 肋片,以增加受熱面積。肋管是順序排列。裝置為 臥式,有的附有吹灰器。
在非沸騰式省煤器內(nèi)水溫應(yīng)低于沸騰溫度,一般 圖2-7 鑄鐵式省煤器
省煤器出口水溫常控制在低于鍋水飽和溫度40℃左右。所以非沸騰式省煤器在砌煙道時,應(yīng)該設(shè)置旁煙道和嚴密的煙道閘門,以便在生火時和運行中水溫達到限度時,使?fàn)t煙暫時不經(jīng)過省煤器而由旁煙道通過。老式的鍋爐中,如果沒有旁煙道時,應(yīng)該另裝支水管,使支水管接通到給水箱。這樣,可以保障省煤器不被燒壞,見圖2-8。1.放空氣閥;2、9..溫度計;3、10.壓力表; 4、15.安全閥'; 5、7、12、14.給水截止閥; 6、11.給水逆止閥; 8.回水管; 13.旁路水管;裝置
16.給水泵;.排污閥 圖2-8 非沸騰式省煤器旁煙道
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義14
(三)沸騰式省煤器
這種省煤器由許多平行的蛇形管和進、出口集箱組成,見圖2-9。它的構(gòu)造比較簡單,造價也低。給水由下部進入省煤器,在蛇形管內(nèi)自下向上流動,煙氣則由上向下流動,這種省煤器不僅將進入鍋爐的水加熱到飽和溫度,而且還產(chǎn)生部分蒸汽,產(chǎn)生的蒸汽量為總給水量的10~15%,是鍋爐不可分割的一部分。省煤器與鍋爐之間不裝設(shè)任 何閥門,也不裝旁煙道,而在省煤器進口集箱 上裝一根再循環(huán)水管與下鍋筒相連。升火時,鍋水由下鍋筒經(jīng)再循環(huán)管、省煤器進人上鍋筒,形成水循環(huán),以防止省煤器燒壞。
(四)對省煤器的安全要求
1. 非沸騰式省煤器上應(yīng)裝有壓力表、溫 度表和安全閥。2.進水應(yīng)盡量均勻。3.應(yīng)經(jīng)常清除積灰。
三、空氣預(yù)熱器
空氣預(yù)熱器是利用爐煙余熱對進入爐膛的空氣進行加熱,以達到提高鍋爐效率的一種設(shè)備。空氣預(yù)熱器裝在省煤器之后。它一般分為板式、再生式和管式三種。現(xiàn)將管式空氣預(yù)熱器介紹一下:
管式空氣預(yù)熱器由外徑40~53毫米,厚為1.2~2毫米的鋼管制成,空氣在管外橫向流動,煙氣在管內(nèi)垂直流動,見圖2-10。其缺點是管子易堵塞,體積大。
圖2-10 管式空氣預(yù)熱器 圖2-9 省煤器循環(huán)管 鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 15 第三章 燃燒與加熱設(shè)備 第一節(jié) 燃燒方式
燃燒設(shè)備是鍋爐整體的重要組成部分,屬“爐”的部分,其作用是將燃料燃燒釋放的熱量供“鍋”吸收。燃燒設(shè)備是按鍋爐燃燒方式進行分類的。燃料在燃燒設(shè)備中的燃燒方式,大致可以分為層狀燃燒、懸浮燃燒、沸騰燃燒、氣化燃燒四種。
一、層狀燃燒
層狀燃燒又稱火床燃燒,僅適用于固體燃料,是小型鍋爐的主要燃燒方式。由人工或機械將煤送到固定或活動爐排上形成煤層,空氣從爐排下面送入,經(jīng)爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。層狀燃燒設(shè)備型式較多,有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排和拋煤機爐等。
層狀燃燒能適應(yīng)不同煤種的燃燒特性,煤粒無需特殊加工,在爐膛里都能較好地著火。但空氣與煤層混合不良,燃燒反應(yīng)較慢,有時出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象。
二、懸浮燃燒
懸浮燃燒又稱火室燃燒,適用于固體、液體或氣體燃料。是大中型鍋爐的主要燃燒方式。煤被磨成細粉(煤粉)由空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入爐膛,在懸浮狀態(tài)下燃燒。采用懸浮燃燒方式的鍋爐又稱室燃爐,如煤粉爐、燃油爐、燃氣爐。室燃爐不用爐排,燃料與空氣接觸面積大,著火迅速,燃盡率高,燃燒效率和鍋爐熱效率高,容易實現(xiàn)自動控制。但設(shè)備多,系統(tǒng)復(fù)雜,對鍋爐運行要求高。
三、沸騰燃燒
煤被破碎成小于2mm的煤粒后送入爐膛,空氣從布風(fēng)板上的風(fēng)帽進入,使煤上下翻滾,呈類似液體沸騰狀態(tài)燃燒。
沸騰燃燒對煤種的適應(yīng)性強,我國現(xiàn)多用于燒劣質(zhì)煤。其燃燒特點介于層狀燃燒和懸浮燃燒之間。
沸騰燃燒設(shè)備的蓄熱量大,燃燒反應(yīng)強烈,特別適用于一般層狀和懸浮燃燒所不能燃用的高灰份和低熱值的劣質(zhì)煤,如石煤、煤矸石等。但耗電量大,埋管磨損嚴重,運行要求高。
這種方式燃燒溫度在900℃左右,可大大減少氮氧化物的生成,并可方便地采取脫硫措施,有利于環(huán)境保護,故大有發(fā)展前途。
四、氣化燃燒
氣化燃燒是指投入爐膛的煤同時進行氣化和直接燃燒,適用于蒸發(fā)量1t/h以下的鍋爐。
氣化燃燒設(shè)備簡單、管理方便,消煙除塵效果好,但不宜用于燒低揮發(fā)份的煤,并且出渣勞動強度大,對運行安全要求嚴格。以上四種燃燒方式中,在中小型鍋爐上最常用的是層狀燃燒,且燃燒設(shè)備以鏈條爐排為主。但隨著環(huán)境保護要求的日益嚴格,沸騰床燃燒在中小型鍋爐上的應(yīng)用也將不斷增多。
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 16 第二節(jié) 鏈條爐排
鏈條爐排是工業(yè)鍋爐中歷史悠久、結(jié)構(gòu)可靠、運行穩(wěn)定的一種機械化燃煤設(shè)備,獲得了廣泛的應(yīng)用。
一、鏈條爐排的結(jié)構(gòu) 鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機,其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。其運行過程是煤從煤斗內(nèi)依靠自重落到爐排前端,隨爐排自前向后緩慢移動,經(jīng)煤閘板進入爐膛。煤閘板的高度可以自由調(diào)節(jié)以控制煤層的厚度。空氣從爐排下面分區(qū)送風(fēng)室引入;與煤層運動方向相交。煤在爐膛內(nèi)受到輻射加熱,依次完成預(yù)熱、干燥、著火、燃燒,直到燃盡。灰渣則隨爐排移動到后部,經(jīng)過擋渣板(俗稱老鷹鐵)落入后部水冷灰渣斗,由除渣機排出。
鏈條爐排的結(jié)構(gòu)形式一般可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。1.鏈帶式爐排
鏈帶式爐排屬于輕型爐排適用于蒸發(fā)量10t/h下的鍋爐,其爐排片連接結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。爐排片分為主動爐排片和從動爐排片兩種,用圓鋼拉桿串聯(lián)在一起。形成一條寬幅的鏈帶,圍繞在前鏈輪和后滾筒上。主動爐排片擔(dān)負傳遞整個爐排運動的拉力,因此其厚度比從動爐排片厚,由可鍛鑄鐵制成。一臺蒸發(fā)量4t/h的鍋爐,由主動爐排片組成的主動鏈條共有三條(兩側(cè)和中間)直接與前軸(主動軸)上的三個鏈輪相嚙合,從動爐排
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義17 片由于不承受拉力,可由強度低的普通灰口鑄鐵制成。
鏈帶式爐排的優(yōu)點是:比其它鏈條爐排金屬耗量低,結(jié)構(gòu)簡單,制造、安裝和運行都比較方便,缺點是爐排片用圓鋼串聯(lián),必須保證加工和裝配質(zhì)量。否則容易折斷,而且不便于檢修和更換,長時間運行后,由于爐排片互相磨損嚴重,使?fàn)t排間隙增大,漏煤損失增多。2.橫梁式爐排
橫梁式爐排適用于蒸發(fā)量20~40t/h甚至更大的鍋爐。其結(jié)構(gòu)與鏈帶式爐排的主要區(qū)別在于采用了許多剛性較大的橫梁,如圖3—3所示。爐排片裝在橫梁的相應(yīng)槽內(nèi),橫梁固定在傳動鏈條上、傳動鏈條一般是兩條(當(dāng)爐排很寬時,可裝置多條),由裝在前軸(主動軸)上的鏈輪帶動。橫梁式爐排的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)剛性大,爐排片受熱不受力,而橫梁和鏈條受力不受 熱,比較安全耐用;爐排面積可以較大,阻力小而風(fēng)量分布均勻運行中漏煤漏風(fēng)量少。缺點是:結(jié)構(gòu)笨重,金屬耗量多,約是鏈帶式爐排的2.7倍;制造和安裝要求高;受熱不均時,橫梁易出現(xiàn)扭曲、跑偏等故障。3.鱗片式爐排
鱗片式爐排適用于蒸發(fā)量10~60t/h的鍋爐。其爐排面通常由4~12根互相平行的鏈條(類似自行車上的鏈條結(jié)構(gòu))組成。每根鏈條用 鉚栓將若干個由大環(huán)、小環(huán)、墊圈、襯管等組件組成的鏈條串在一起,如圖3-4所示,爐排片通過夾板組裝在鏈條上,前后交迭,相互緊貼,呈魚鱗狀,其工作過程如圖3-5所示。當(dāng)爐排片行至尾部向下轉(zhuǎn)入空程以后,便依靠自重依次翻轉(zhuǎn)過來,倒掛在夾板上,能自動清除灰渣,并獲得冷卻。各相鄰鏈條之間,用拉桿與套管相連,使鏈條之間的距離保持不變。鱗片式爐排的優(yōu)點是:煤層與整個爐排面接觸,而鏈條不直接受熱,運行安全可靠;爐排間隙甚小,漏煤很少;護排片較薄.冷卻條件好,能
圖3—5 鱗片式爐排的工作過程 圖3—4 鱗排片式爐排的鏈條結(jié)構(gòu) 1一大環(huán) 2一小環(huán) 3一墊圈 4一鉚栓 5一大孔(穿拉桿)6一小孔(裝夾板)7一套管 8一螺栓 9一螺帽 10一開口銷
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 18
夠不停爐更換;由于鏈條為柔性結(jié)構(gòu),當(dāng)主動軸上鏈輪的齒形略有參差時,能自行調(diào)整其松緊度,保持嚙合良好。缺點是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬耗量多,該爐排比鏈帶式爐排約高30%;當(dāng)爐排較寬時,爐排片容易脫落或卡住。
在目前的引進技術(shù)中采用層狀燃燒的燃燒設(shè)備,基本上為以上幾種形式的鏈條爐排。由于引進國外先進的爐排生產(chǎn)線,爐排片的鑄造精度和整體裝配水平都有很大提高,不但減少漏煤而且減少運行故障率。
二、鏈條爐排的燃燒特點 鏈條爐排的著火條件較差,煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱,因而上面的煤先著火,然后逐步向下燃燒,這樣的燃燒過程,在爐排上就出現(xiàn)了明顯的區(qū)域分層,如圖3-6所示。煤進入爐膛后,隨爐排逐漸由前向后緩慢移動。在爐排的前部,是新煤燃燒準(zhǔn)備區(qū),主要進行煤的預(yù)熱和干燥。緊接著是揮發(fā)分析出著火并開始進
入燃燒區(qū)。在爐排的中部是焦炭燃燒區(qū),該區(qū)溫度很高,同時進行著氧化和還原反應(yīng)過程,放出大量熱量。在爐排的后部,是灰渣燃盡區(qū),對灰渣中剩余的焦炭繼續(xù)燃燒。
在燃燒準(zhǔn)備區(qū)和燃盡區(qū)都不需要很多空氣,而在焦炭燃燒區(qū)則必須保證有足夠的空氣,如果不采取分段送風(fēng),會出現(xiàn)空氣在爐膛前后兩端過剩,在中部不足的弊病。
為了改善上述燃燒狀況,通常采取以下三種措施 1.爐拱布置
爐墻向爐膛內(nèi)突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量,調(diào)整燃燒中心,提高爐膛溫度,加速新煤著火。其次是延長煙氣流程,促進燃料充分燃燒。
爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經(jīng)常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中,當(dāng)供應(yīng)的煤質(zhì)較差時,作為改善燃燒條件的補充措施。(1)前拱:前拱位于爐排上方的前爐墻下部,一般由引燃拱(又稱點火拱)和混合拱(又稱大 拱)兩部分組成。引燃拱的位置較低,靠近煤閘 門,一般距爐排面約300~400mm,主要作用是吸 收高溫?zé)煔庵械臒崃浚俜瓷涞綘t排前部加速新 煤的著火燃燒。混合拱的位置較高,主要作用是
促進煙氣和空氣良好混合;延長煙氣流程,使其充分燃燒。圖3-7所示是常見的幾種前拱結(jié)構(gòu)形狀。圖3—6 鏈條爐燃燒的區(qū)域分層
鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 19
圖3-7(a)所示的前拱,由小斜型引燃拱和低而長的混合拱組成,起遮蓋作用。可減少爐排前部兩側(cè)的水冷壁管吸熱,保持爐膛前部有較高的溫度,以利于新煤烘干和著火。
圖3-7(b)所示的前拱,由傾斜型引燃拱和較高的水平混合拱組成,能有效地將熱量反射到新煤上,改善燃燒條件。
圖3-7(c)所示的前拱,由拋物線型引燃拱和較高的水平混合拱組成,可將熱量集中反射到新煤上,即起到“聚焦”的作用,使燃燒條件更好。但這種拱的曲線復(fù)雜,砌筑和懸掛困難,表面不可能光潔,不容易收到理想的反射效果,所以實際應(yīng)用不多。(2)中拱:中拱位于爐排的中上方,如圖3-8所示。中拱的作用是將主燃燒區(qū)的高溫?zé)煔庖龑?dǎo)到爐膛
前部,促使新煤迅速著火。同時,可以儲蓄熱量,保證主燃燒區(qū)的煤充分燃燒。
中拱通常呈前高后低傾斜布置,傾角為12°左右,傾角越大,從主燃區(qū)導(dǎo)入著火區(qū)的煙氣量越多,越有利于煤的引燃。但傾角過大時,則中拱前部出口端過高,使煙氣流速降低,不利于傳熱。中拱后部出口端的高度應(yīng)盡可能地低,中拱的長度以能遮蓋主燃燒區(qū)為宜。(3)后拱:后拱位于爐排上方的后爐墻下部,如
圖3-9所示。后拱的作用是將燃盡區(qū)的高溫?zé)煔夂瓦^剩的空氣引導(dǎo)到爐瞠中部和前部,以延長煙氣流程,保證主燃燒區(qū)所需要的熱量,以及促進新煤引燃,同時提高爐排后部溫度,使灰渣中的固定炭燃盡。
鍋爐爐拱的布置是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題。爐拱的 圖3—9 燃燒無煙煤的爐拱
圖3—8 鏈條爐中公布置示意圖
形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關(guān),必須有針對性地選用,同時各拱之間還需互相配合,才能收到明顯的效果。目前常用拱的形狀大多是通過運行的實踐經(jīng)驗來確定的,上海地區(qū)鍋爐大部分采用定型拱和弧型拱,有的也采用“現(xiàn)場澆筑”法。2.分段送風(fēng)
為了適應(yīng)鏈條爐排燃燒各區(qū)段需要不同風(fēng)量的特點在爐排下面隔成幾個風(fēng)室進行分段進風(fēng)(一次風(fēng)),如圖3-10所示,每個風(fēng)室之間應(yīng)嚴密不漏,以防短路而失去調(diào)節(jié)作用。為使整個爐排寬度的風(fēng)量分布均勻,宜采用雙側(cè)進風(fēng)。每個風(fēng)室的風(fēng)量,均用單獨的擋風(fēng)板分別調(diào)節(jié)。各擋風(fēng)板的開度,需根據(jù)不同煤種的特性,經(jīng)過反復(fù)
運行試驗,找出使煤燃燒最佳的開啟位置。當(dāng)煤種變 圖3—10 鏈條爐風(fēng)門調(diào)整示意圖 鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義20 化時,還需要重新調(diào)整,以達到最經(jīng)濟的運行效果。一臺鍋爐最多采用5~6個風(fēng)室,送風(fēng)分段越多,風(fēng)量越容易符合燃燒需要,見圖3-11,但分段過多,將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,總的經(jīng)濟效果并不理想。3.二次風(fēng) 在層燃爐中,從爐排下方送入爐膛的空氣稱為一次風(fēng),從爐排上方高速吹入爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。在室燃爐中,隨燃料進入爐膛的空氣稱為一次風(fēng),為加強擾動、混合和燃盡而噴人爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。二次風(fēng)的作用:
(1)攪動煙氣使煙氣與空氣很好混合,減少氣體未完全燃燒熱損失。圖3—11 統(tǒng)倉送風(fēng)和分段送風(fēng)比較 20(2)造成煙氣旋渦延長煙氣流程,使飛灰中可燃物質(zhì)在爐膛內(nèi)停留較長時間,得到充分燃盡。
(3)依靠旋渦的分離作用,把未燃盡的炭粒甩回火床復(fù)燃,降低飛灰含炭量,減少固體未完全燃燒熱損失,降低鍋爐初始排塵濃度。(4)當(dāng)用空氣做二次風(fēng)時,還可補充一次風(fēng)的不足,促進完全燃燒。合理的布置與使用二次風(fēng),一般可提高鍋爐熱效率5%左右。二次風(fēng)多數(shù)使用空氣,有時使用蒸汽、煙氣,或者以上兩種氣體的混合物;如用空氣作二次風(fēng),最好是熱風(fēng),以利于提高爐膛溫度。風(fēng)速一般為40~70m/s,但要選用較大風(fēng)壓約2000~4000Pa的風(fēng)機。二次風(fēng)量占總風(fēng)量的百分比:對揮發(fā)分含量較少的無煙煤約為5%,對揮發(fā)分含量較多的煙煤約為7%~8%,對揮發(fā)分和水分含量都較多的褐煤約為10%。二次風(fēng)量不宜過大,否則對燃燒不利,而且增加排煙熱損失,降低鍋爐熱效率。如用蒸汽作二次風(fēng),即使鍋爐在低負荷運行時也不會造成爐膛空氣過剩系數(shù)太高,但其缺點是要耗用蒸汽,影響鍋爐凈效率。
如混合使用蒸汽和空氣作二次風(fēng),即利用高速蒸汽的引射作用,將空氣帶入爐膛,能夠綜合提高鍋爐運行的經(jīng)濟性。
二次風(fēng)可單獨由前墻或后墻一面引入,也可由前、后墻同時引入,主要根據(jù)爐膛出口方向與爐膛深度而定。當(dāng)由前、后墻同時引入時,應(yīng)將風(fēng)嘴設(shè)在爐膛喉部,而且要將風(fēng)嘴的方向錯開布置,如圖3-10所示。也有將二次風(fēng)嘴布置在爐膛四角,使氣流相切于一個“假想圓”,從而促使?fàn)t膛煙氣形成旋渦,以利強烈混合。二次風(fēng)嘴設(shè)置高度,應(yīng)在爐排面以上約1.5~2.0m處,水平或向下傾斜10°~25°角,風(fēng)嘴多用灰口鑄鐵制成。在鍋爐升火前,應(yīng)先開啟二次風(fēng),當(dāng)鍋爐停用時,應(yīng)后關(guān)閉二次風(fēng),以免爐膛高溫輻射熱將風(fēng)嘴燒壞。
爐拱、分段送風(fēng)、二次風(fēng)等改善燃燒工況的措施,除用于鏈條爐外,還可用于其它層燃爐上,尤其是二次風(fēng)用于拋煤機鏈條爐上,對于飛灰的燃盡消除鍋爐冒黑煙作用較大。鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 21 第三節(jié) 流化床燃燒 固體粒子經(jīng)與氣體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃屏黧w狀態(tài)的過程,稱為流化過程。流化過程用于燃料燃燒,即為沸騰燃燒,其爐子稱為沸騰爐或流化床爐。
由于能源緊缺和環(huán)境保護要求的日益提高,流化床爐不僅因具有強化燃燒、傳熱效果好以及結(jié)構(gòu)簡單、鋼耗量低等優(yōu)點,特別是它的燃料適應(yīng)性廣,能燃用包括煤矸石、石煤、油葉巖等劣質(zhì)煤在內(nèi)的所有固體燃料,以及可以實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫及降低氮氧化物(NOx),受到人們的普遍重視并得到迅速發(fā)展。除了早巳廣泛使用的鼓泡床爐外,又發(fā)展到更具優(yōu)勢的循環(huán)流化床鍋爐,其燃燒效率可達99%以上。并且為大型化提供了技術(shù)保證。
一、硫化床燃燒原理
流化床燃燒(沸騰燃燒)是一種介于層狀燃燒與懸浮燃燒之間的燃燒方式,其燃燒原理如圖3-12所示。將煤破碎至一定大小的顆粒送人爐膛,同時由高壓風(fēng)機產(chǎn)生的一次風(fēng)通過布風(fēng)板吹入爐膛,爐膛中的煤粒因所受風(fēng)力不同,可處于三種不同狀態(tài):當(dāng)風(fēng)速較小,還不足以克服煤粒重量時,煤粒基本
處于靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)風(fēng)速增大到某—數(shù)值時,能夠?qū)⒚毫4灯穑⒃谝欢ǖ母叨葍?nèi)呈現(xiàn)翻騰跳躍,煤層表面好像液面沸騰,又稱為流化狀態(tài),這就是流化床的情況;當(dāng)風(fēng)速繼續(xù)增大,未燃盡的灰粒帶出爐膛,而用高溫分離器把灰粒分離下來,再送回爐膛燃燒,這就是循環(huán)流化床。要獲得沸騰燃燒,必須根據(jù)煤粒大小將風(fēng)速控制在一定范圍之內(nèi)。由于沸騰層熱容量很大,送入的新煤只占整個熱料層重量的5%~20%,而且在爐內(nèi)停留的時間較長,可達80~100min,煤粒與空氣能夠很好充分混合,這就強化了傳熱和燃燒過程。所以,一 般工業(yè)鍋爐不能燃用的劣質(zhì)煤,都能夠在流化床內(nèi)穩(wěn)定燃燒。
二、流化床爐的爐膛結(jié)構(gòu)
流化床爐的爐膛結(jié)構(gòu)主要由布風(fēng)系統(tǒng)、沸騰段和懸浮段等部分組成,如圖3-13所示。1.布風(fēng)系統(tǒng)
布風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)室、布風(fēng)板和風(fēng)帽三部分組成。(1)風(fēng)室
風(fēng)室位于爐膛底部。主要作用是使高壓一次風(fēng)均 勻通過布風(fēng)板吹入爐膛。風(fēng)室必須嚴密不漏,否則會 降低風(fēng)壓,影響鍋爐正常運行。風(fēng)室還應(yīng)留有人孔以
圖3—13 流化床爐的爐膛結(jié)構(gòu) 1-風(fēng)室 1-布風(fēng)板 3-風(fēng)帽 4-集箱 5-沸騰段 6-溢灰口 7-懸浮段 8-木冷壁管 9-鍋筒 鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義
便清除落入風(fēng)室內(nèi)的灰渣等雜物。(2)布風(fēng)板 22 布風(fēng)板位于風(fēng)室上部,其作用相當(dāng)于爐排,既要承受料層的重量,又要保證布風(fēng)均勻、阻力不大。一般用15~20mm厚的鋼板制成(還有水冷布風(fēng)板)。(3)風(fēng)帽
風(fēng)帽的作用,主要是使風(fēng)室的高壓風(fēng)均勻吹入爐膛,保證料層良好沸騰(流化),其次是防止煤粒堵塞風(fēng)孔。風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)形式很多,圖3-14是常見的幾種形式。2.沸騰段
沸騰段又稱沸騰層,是料層和煤粒沸騰所占據(jù)的爐膛(從溢灰口的中心線到風(fēng)帽通風(fēng)孔的中心線)部分,通常下端呈柱體垂直段,上端呈錐形擴散段,以減少飛灰?guī)С隽俊7序v段的高度要適宜,過低時,未完全燃燒的煤粒會從溢灰口排出;過高時,為了維持正常的溢流,就要加大通風(fēng)量,增加電耗,并加劇了煤屑的吹走量。因此,在砌筑爐體時,沿溢灰口高度方向應(yīng)留一個活口,以便根據(jù)不同煤種的沸騰高度,隨時調(diào)整溢灰口的高度。3.懸浮段
懸浮段是指沸騰段上面的爐膛部分。其作用主要是使被高壓一次風(fēng)從沸騰段吹出的煤粒自由沉降,落回到沸騰段再燃。其次是延長細煤粒在懸浮段的停留時間,以便懸浮燃盡。懸浮段的煙氣流速越小越好。
三、流化床需要改進的問題
流化床爐具備許多其它燃燒設(shè)備沒有的優(yōu)點,但也存在一些缺點,如: 1.電耗較高
由于流化床爐運行必須使用高壓風(fēng)機,加之原煤粉碎、篩分、煤屑輸送和除塵等都要用電,所以電耗比一般鍋爐約高50%~80%。鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義 2. 埋管磨損嚴重
如不采取防磨措施,有的埋管運行較短時間就發(fā)生爆管。3.鍋爐熱效率偏低
流化床的飛灰量大,而且含碳量高,所以熱損失較多。4.塵粒污染較重 由于飛灰量大,對除塵設(shè)備的要求高。但是通常的除塵方法難以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。23
四、循環(huán)流化床
1.循環(huán)流化床鍋爐工作原理 循環(huán)流化床鍋爐是在流化床爐(鼓 泡床爐)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,因此鼓 泡床爐的一些理論和概念可以用于循環(huán) 流化床鍋爐。但又有差別,它與鼓泡床 爐的主要區(qū)別在于爐內(nèi)流化速度較高,被煙氣大量攜帶出爐膛的細小顆粒(床 料或末燃盡煤粒等)經(jīng)爐膛出口高溫分 離器分離后重新輸回爐內(nèi)燃燒。可以看 出,循環(huán)流化床爐燃燒設(shè)備是由燃燒室、點火裝置、一次風(fēng)室、布風(fēng)板和風(fēng)帽、給煤機和加脫硫劑裝置、分離器等組成。比流化床爐多一套灰料分離循環(huán)系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。
典型的循環(huán)流化床爐燃燒系統(tǒng)如圖 3-16所示。爐膛不分沸騰段和懸浮段,其出口直接與分離器相接,來自爐膛的 高溫?zé)煔饨?jīng)分離器凈化后進入對流管束,而被分離下來的飛灰則經(jīng)返料機構(gòu)送回 爐內(nèi),與新添加的煤一起繼續(xù)燃燒并再 次被煙氣攜帶出爐膛,如此往復(fù)不斷地” 循環(huán)”,即實現(xiàn)循環(huán)流化床燃燒。調(diào)節(jié)循 環(huán)灰量、給煤量和風(fēng)量(一、二次風(fēng)),即可實現(xiàn)鍋爐負荷調(diào)節(jié),燃盡的灰渣則 從爐膛下部的排渣口經(jīng)冷渣器冷卻后排 入灰渣收集處理系統(tǒng)。
循環(huán)流化床爐的顯著特點是可以實 鍋爐基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講義
第五篇:鍋爐工安全培訓(xùn)試題及答案[范文模版]
鍋爐工安全培訓(xùn)試題及答案
無論是在學(xué)習(xí)還是在工作中,我們都離不開試題,試題是命題者根據(jù)一定的考核需要編寫出來的。你知道什么樣的試題才是好試題嗎?下面是小編精心整理的鍋爐工安全培訓(xùn)試題及答案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
部門:___________________姓名:______________分數(shù):_______________
一、填空:(每空1分,共26分)
1、燃料中的可燃物質(zhì)與空氣中的氧,在一定的溫度下進行劇烈的化學(xué)反應(yīng),發(fā)出光和熱的過程稱為燃燒。
2、鍋爐熱效率是表示進入鍋爐的燃料所能放出的全部熱量中,被鍋爐有效吸收的百分率。
3、任何一臺鍋爐在運行時,同時進行著三個過程:燃料的燃燒過程;熱量的傳遞過程;水的加熱和汽化過程。
4、鍋爐水處理的目的就是要確保鍋爐的安全和經(jīng)濟運行。鍋爐水質(zhì)的好壞對鍋爐的安全運行和能源消耗有很大影響。
5、烘爐就是在鍋爐投入試運行之前,必須進行緩慢的干燥,慢慢地對爐墻加熱,促進爐墻的水分逐漸逸出,直至干燥為止。
6、鍋爐排污的目的是為了保持鍋水和蒸汽的清潔,防止受熱面內(nèi)壁結(jié)垢。
7、排污分為間歇排污和全排污。
8、鍋爐的三大安全附件是:安全閥、水位計、壓力表。
9、缺水事故的原因是:排污閥泄漏、給水泵損壞、鍋爐爐管破裂。
10、水位表水連管(旋塞)堵塞的主要現(xiàn)象是:水位不斷上升、水位表中的水位呆滯不動。
11、長期停用的鍋爐宜采用干法保養(yǎng)、充氣保養(yǎng)。
12、排污閥的主要作用是排放鍋爐內(nèi)的水垢泥沙和鹽分、鍋爐滿水或停爐清洗時可以排放余水。
二、判斷:(每小題1分,共14分)
1、無煙煤和煙煤的差別就是灰分含量的不同。(×)
2、水冷壁常用的鋼材一般選用10號鋼或A3鋼。(×)
3、運行鍋爐煙氣含氧量不允許超過7%。(√)
4、鍋水質(zhì)量不合格,懸浮雜質(zhì)太多、鍋水含鹽濃度太高是產(chǎn)生汽水共騰的一項主要原因。(√)
5、爐墻損壞的原因之一是長期正壓燃燒、增減負荷過急。(√)
6、鍋爐嚴重缺水適應(yīng)緩慢向鍋爐進水。(×)
7、安全閥進出口管道上不允許設(shè)置截止閥。(×)
8、發(fā)生特種設(shè)備事故后,事故發(fā)生單位及其人員應(yīng)當(dāng)妥善保護事故現(xiàn)場以及相關(guān)證據(jù),及時收集、整理有關(guān)資料,為事故調(diào)查做好準(zhǔn)備;必要時,應(yīng)當(dāng)對設(shè)備、場地、資料進行封存,由專人看管。(√)
9、安全閥是一種自動泄壓報警裝置。(√)
10、鍋爐爐管損壞,對水位影響不大,仍能維持正常水位,不需緊急停爐。(√)
11、鍋爐加裝省煤器后可節(jié)省燃料,但對提高鍋爐效率沒有作用。(×)
12、鍋爐的防腐工作只需除去給水中的溶解氧。(×)
13、特種設(shè)備作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)持證上崗,按章操作,發(fā)現(xiàn)隱患及時處置或者報(√)
14、定期排污裝置宜在低負荷、高水位時進行。(√)
三、選擇:(每小題1分,共10分)
1、水蒸汽管道的基本識別色為(D)。
A、紫
B、棕
C、黑
D、大紅
2、鈉離子交換器失效后,一般用(A)做再生劑。
A、工業(yè)鹽
B、鹽酸
C、低鈉鹽
D、含碘鹽
3、鍋爐運行中壓力表指針發(fā)生跳動,此時應(yīng)當(dāng)(D)。
A、進行修理
B、減弱燃燒
C、沖洗壓力表
D、停止壓力表使用
4、(D)不是煙管管頭泄漏的原因。
A、嚴重缺水后又向鍋爐進水
B、邊點火升溫邊進水
C、升火降壓速度過快
D、鍋爐工作壓力過高
5、鍋爐嚴重缺水時的現(xiàn)象是(C)。
A、水位表看不到水位,經(jīng)“叫水”后又見到水位
B、水位表內(nèi)水位劇烈波動
C、經(jīng)“叫水”后仍不見水位
D、過熱蒸汽溫度升高
6、鍋爐的'給水含鹽量越高,排污率(A)。
A、越大
B、不變
C、越小
7、在鍋爐起動過程中,為了保護省煤器的安全,應(yīng)(A)。
A、正確使用省煤器的再循環(huán)裝置
B、控制省煤器出口煙氣溫度
C、控制給水溫度
8、鍋爐正常停爐一般是指(A)。
A、計劃檢修停爐
B、非計劃檢修停爐
C、因事故停爐
9、在鍋爐排污前,應(yīng)(A)給水流量。
A、增加
B、減小
C、不改變
10、所有的水位計損壞時,應(yīng)(B)。
A、繼續(xù)運行
B、緊急停爐
C、故障停爐
四、不定項選擇題(每小題1分,共10分)
1、工業(yè)管道的基本識別色標(biāo)識方法,應(yīng)從以下那幾種方法中選擇?(ABCDE)
A、管道全長上標(biāo)識
B、在管道上以寬為150mm的色環(huán)標(biāo)識
C、在管道上以長方形的識別色標(biāo)牌標(biāo)識
D、在管道上以帶箭頭的長方形識別色標(biāo)牌標(biāo)識
E、在管道上以系掛的識別色標(biāo)牌標(biāo)識
2、按適用介質(zhì)和工況將閥門劃分為:(AB)。
A、特殊工況閥門
B、一般工況閥門
C、低溫閥門
D、高溫閥門
3、壓力管道常用的安全保護裝置有(ABCD)。
A、安全閥
B、爆破片裝置
C、阻火器
D、緊急切斷裝置
4、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定,特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)對在用特種設(shè)備進行(BE)。
A、日常維護
B、經(jīng)常性日常維護保養(yǎng)
C、日常保養(yǎng)
D、檢查維修
E、定期自行檢查
5、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定,下列那種情形為特別重大事故?(ABCD)
A、特種設(shè)備事故造成30人以上死亡
B、特種設(shè)備事故造成100人以上重傷
C、特種設(shè)備事故造成1億元以上直接經(jīng)濟損失
D、壓力容器、壓力管道有毒介質(zhì)泄漏,造成15萬人以上轉(zhuǎn)移的
6、在用鍋爐的定期檢驗工作包括(ABD)。
A、外部檢驗
B、內(nèi)部檢驗
C、內(nèi)外部檢驗
D、水壓檢驗
7、鍋內(nèi)加藥處理時,做法正確的是(BD)。
A、先加藥后排污
B、先排污后加藥
C、多加藥少排污
D、定量加藥,按時排污
8、保持鍋水堿度在一定的范圍內(nèi)主要是為了(ABD)。
A、防止結(jié)垢
B、防止腐蝕
C、降低含鹽量
D、防止蒸汽品質(zhì)惡化
9、安全閥的作用是(BCD)。
A、指示鍋爐壓力
B、超壓時自動開啟,排汽降壓
C、發(fā)出警報D、能自動關(guān)閉
10、合理有效地使用疏水閥,可(ABC)。
A、節(jié)能
B、提高蒸汽利用率
C、防止管道發(fā)生水擊故障
D、排放多余氣體
五、簡答:(每小題4分,共20分)
1、鍋爐型號SZL14-1/115/70-AⅡ的字母數(shù)字含義是什么?
S:雙鍋筒,Z:縱置式,L:鏈條爐,14:14MW加熱量,1:工作壓力10公斤,115:出水溫度115。C,回水溫度70。C,AⅡ:二類煙煤。
2、全排污、間歇排污的操作方法?
答:全排污:
1、關(guān)閉蒸汽閥門。
2、運行鍋爐到鍋爐壓力至0.3-0.5MPa公斤時停爐,打開排污閥至鍋爐壓力為零時打開驗水閥以爐內(nèi)沒水沒汽為止,關(guān)閉驗水閥、排污閥。
3、運行鍋爐到壓力為0.5MPa以上緩慢打開蒸汽閥門.間歇排污:鍋爐運行時當(dāng)給水泵不上水時,打開排污閥,給水泵上水時關(guān)閉,反復(fù)三次。
3、鍋爐上有哪些安全附件?
鍋爐上的安全附件主要有:壓力表、安全閥、和水位表三種。由于這三種附件能幫助鍋爐工嚴格監(jiān)視和控制水位,直接與鍋爐的安全運行有關(guān),所以被稱為鍋爐安全附件。
4、蒸汽鍋爐運行時,遇到那種情況適應(yīng)緊急停爐?
①鍋爐汽壓超壓,采取減風(fēng)減煤、加強給水等措施后,壓力仍繼續(xù)上升。
②鍋爐嚴重缺水。
③鍋爐嚴重滿水。
④不斷加大鍋爐給水,及采卻其他措施,水位仍繼續(xù)下降。
⑤給水設(shè)備事故停運,有無其他備用設(shè)備。
⑥所有水位和壓力全部失效。
⑦所有安全閥全部失效。
⑧所有排污閥全部失效。
⑨鍋爐受壓元件損壞,危及人身或設(shè)備安全時。
⑩爐墻發(fā)生裂縫且有倒塌危險時,或爐架鋼梁燒紅。
5、軟水機出水及爐水的檢測方法?
答:軟水機出水每兩小時化驗一次,首先取50ml軟水機出水,加入1-2滴硬度指示劑,藍色為合格,紅紫色為不合格。若水質(zhì)不合格要立即手動再生。
爐水每4小時化驗一次,通過驗水閥接取爐水冷卻至室溫,用鍋爐PH試紙進行檢測,爐水應(yīng)在11.0-11.8之間。如果超過11.8需進行間歇排污。