燃煤锅炉的工作原理锅炉的原理

六、锅炉安全使用常识概述依据国务院《特种设备安全监察条例》，使用锅炉应注意以下全事项：1、锅炉出厂时应当附有“安全技术规范要求的设计文件、产品质量合格证明、安全及使用维修说明、监督检验证明（安全性能监督检验证书）”。2、锅炉的安装、维修、改造。从事锅炉的安装、维修、改造的单位应当取得省级质量技术监督局颁发的特种设备安装维修资格证书，方可从事锅炉的安装、维修、改造。施工单位在施工前将拟进行安装、维修、改造情况书面告知直辖市或者辖区的特种设备安全监督管理部门，并将开工告知送当地县级质量技术监督局备案，告知后即可施工。3、锅炉安装、维修、改造的验收。施工完毕后施工单位要向州质量技术监督局特种设备检验所申报锅炉的水压试验和安装监检。合格后由州质量技术监督局、州特种设备检验所、县质量技术监督局参与整体验收。4、锅炉的注册登记。锅炉验收后，使用单位必须按照《特种设备注册登记与使用管理规则》的规定，填写《锅炉（普查）注册登记表》，到州质量技术监督局注册，并申领《特种设备安全使用登记证》。5、锅炉的运行。锅炉运行必须由经培训合格，取得《特种设备作业人员证》的持证人员操作，使用中必须严格遵守操作规程和八项制度、六项记录。6、锅炉的检验。锅炉每年进行一次定期检验，未经安全定期检验的锅炉不得使用。锅炉的安全附件安全阀每年定期检验一次，压力表每半年检定一次，未经定期检验的安全附件不得使用。7、严禁将常压锅炉安装为承压锅炉使用。严禁使用水位计、安全阀、压力表三大安全附件不全的锅炉。1、什么是锅炉将其它热能转变成其它工质热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。锅炉设备中，吸热的部分称为锅，产生热量的部分称为炉。例如水冷壁、过热器、省煤器等吸热的部分可以看成是锅；而炉膛、燃烧器、燃油泵，送、引风机可以看成是炉。6、蒸汽锅炉蒸汽锅炉是用热能加热水（工质）产生蒸汽的设备。9、锅炉容量是指锅炉提供热能的一种能力。容量大供热的能力大、出力大；反之就小。如：容量为1t/h蒸汽锅炉，即表示该锅炉在1小时内可以将1吨的水变成一定压力下饱和蒸汽的能力。12、锅炉压力锅炉行业通常所指的锅炉压力（压强）即表示垂直于容器单位壁面积上的力，用“Mpa”表示，旧单位“公斤力/厘米2”（kgf/cm2）。13、饱和蒸汽锅炉中的水在某一压力下被燃料燃烧所放出的热量加热而发生沸腾，汽化变为蒸汽，这种处于沸腾状态下的炉水温度是饱和蒸汽；锅内压力高，饱和蒸汽温度就高。如1.0Mpa饱和蒸汽温度184℃，1.25Mpa饱和蒸汽温度193℃。14、过热蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的热焓大，熵值高做功的能力大，与饱和蒸汽质量相同的过热蒸汽作为热源用，可使被加热的介质温度升得高，送入汽轮发电机则可以发出较多的电力。15、锅炉热效率是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中，被水、蒸汽或导热油所吸收的热量，占进入锅炉的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。三、锅炉的结构锅炉包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。五、锅炉的燃烧设备锅炉的燃烧方式有三种形式：层燃（火床燃烧）、室燃（悬浮燃烧）、沸腾燃烧。各种燃烧方式有其相应的燃烧设备。固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃式，适用于燃烧固体燃料。1、固定炉排：一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备，分两种单层炉排和双层炉排A单层炉排用铸铁制造，有板状和条状B双层炉排，内有上下两层炉排，上炉排由水冷却管组成的固定炉排，下炉排为普通铸铁的固定炉排。上炉排以上空间为风室，下炉排以下为灰坑，两层炉排之间为燃烧室。2、链条炉排：一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高（加煤、清渣、除灰等均有机械完成），制造工艺成熟，运行稳定可靠，人工拨火能使燃料燃烧的更充分，燃烧率也较高，适用于大、中、小型工业锅炉。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架，炉排片嵌于支架横梁的槽内，当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式链条炉排适用于额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。3、往复炉排：一种利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧设备。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排A倾斜往复炉排为倾斜阶梯型，炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。B水平往复炉排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成，炉排片相互搭接。4、振动炉排：一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封装置、激振器电机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点等部件组成。具有结构简单，制造容易，重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优点在工业锅炉应用过。第一章锅炉基础知识（一）蒸发量（D）蒸汽锅炉长期安全运行时，每小时所产生的蒸汽数量，即该台锅炉的蒸发量，用“D”表示，单位为吨/小时（t/h）。（二）热功率（供热量Q）热水锅炉长期安全运行时，每小时出水有效带热量。即该台锅炉的热功率，用“Q”表示，单位为兆瓦（MW），工程单位为104千卡/小时（104Kcal/h）。（三）工作压力工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的，通常用MPa来表示。（四）锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度，又称额定温度。第二节锅炉的分类和规格型号一.锅炉的分类1.按锅炉的工作压力分类低压锅炉：P≤2.5MPa；中压锅炉：P=2.6∽5.9MPa；高压锅炉：P=6.0∽13.9MPa；超高压锅炉：P≥14MPa。2.按锅炉的蒸发量分类（1）小型锅炉：D20吨/小时；（2）中型锅炉：D=20∽75吨/小时；（3）大型锅炉：D75吨/小时。3.按锅炉用途分类电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。4.按锅炉出口介质分类蒸汽锅炉，热水锅炉，汽、水两用锅炉。5.按采用的燃料分类燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。三.锅炉型号由三部分组成：第一部分表示锅炉型式，燃烧方式和额定蒸发量或额定热功率。共分三段：第一段用两个汉语拼音表示锅炉总体形式；第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式（废热锅炉无燃烧方式代号）；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉的额定蒸发量，单位为t/h（吨/小时），或热水锅炉的额定热功率，单位为MW（兆瓦）或废热锅炉的受热面，单位为m2（平方米）。型号的第二部分表示介质参数。共分两段，中间用斜线分开，第一段用阿拉伯数字表示介质出口压力，单位为MPa（兆帕）；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温度、回水温度，单位为℃，生产饱和蒸汽的锅炉没有这段数字。型号的第三部分表示燃料种类和设计次序。共分两段：第一段用汉语拼音字母代表燃料种类，同时以罗马数字代表燃料分类与之并列，见表1—4。如同时使用几种燃料，主要燃料放在前面一段连接书写。原型设计无第二段。举例：（1）DZL4—1.0—AⅡ，表示单锅筒纵置式链条炉排额定蒸发量为4吨/小时，蒸汽压力为1.0MPa，蒸汽温度为饱和温度，燃用Ⅱ类烟煤，原型设计的蒸气锅炉。（2）WNS2—0.7—YC，表示卧式内燃室燃炉，额定蒸发量为2吨/小时，蒸汽压力为0.7MPa，蒸汽温度为饱和温度，燃柴油原型设计的蒸气锅炉。（3）QXS7—1.0/115/90—QT，表示强制循环室燃炉，额定功率为7MW，供水压力为1.0MPa，供水温度为115℃，回水温度为90℃，天然气原型设计的热水锅炉。3、蒸汽锅炉结构简介3.1整体布置锅炉采用传统的Ⅱ型布置四角切圆燃烧。炉膛采用全焊膜式水冷壁，炉膛宽19558mm，深16940mm，炉顶管标高74100mm，锅筒中心线标高75100mm。炉顶采用全密封结构，并设有大罩壳。上部炉膛采用引进型控制循环锅炉的传统布置方式，即布置了过热器分隔屏和后屏，墙式再热器布置在前墙和两侧墙前部。在折焰角上部和水平烟道按烟气流程依次布置了屏式再热器、末级再热器和末级过热器。后烟井内布置有低温过热器和省煤器。锅炉尾部布置2台三分仓转子回转式空气预热器，转子内径12.24米。3.2燃烧设备锅炉采用HP中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，共配置6台HP963型碗式中速磨，每台磨煤机出口用4根煤粉管道接至同一层四角布置的煤粉喷嘴。燃烧器共设置6层煤粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时投运5层，另一层备用。燃烧器的一、二次风呈间隔布置，顶部设有0FA(燃烬风)。每组燃烧器的二次风挡板均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除0FA层喷嘴单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由一台电动执行器集中驱动作上下摆动。这些电动执行器均采用进口的直行程结构。在燃烧器二次风室中配置了3层共12支重油枪，采用外混式蒸汽雾化方式。燃烧器的水冷套与燃烧器在出厂前由工厂进行组装。煤粉喷嘴采用了300MW锅炉已经成熟的具有浓、淡分离功能的WR结构，它不仅提高了单只喷嘴的稳燃能力，而且也是抑制氧化氮形成的有效措施之一。在一次风喷嘴周围设置周界风，不仅能有效地冷却一次风喷嘴，还能改善煤种适应性。3.3给水和水循环系统’3.3.1给水系统锅炉给水经由止回阀和截止阀进入省煤器进口集箱，流经省煤器蛇形管束后进入省煤器中间集箱，再经省煤器悬吊管(悬吊低温过热器)进入省煤器出口集箱，再由连接管分成3路从锅筒底部引入水侧。3.3.2水循环系统锅筒、下降管、炉水循环泵、下水包、水冷壁、水冷壁上集箱引出管等部件组成水循环系统。锅筒下部的水通过6根φ406的下降管接至汇合集箱，再由汇合集箱引出3根吸入管，分别与3台炉水循环泵连接，循环泵将水通过泵的排水管输入下部环形水包，下水包内每根水冷壁管进口装有节流孔板，使管内的流量与它的吸热相匹配。水冷壁采用的φ51m内螺纹管和光管，节距为63.5mm的膜式结构。炉膛水冷壁管除冷灰斗和墙式再热器后面外，全部采用内螺纹管，以保证水循环安全可靠，防止DNB的发生。字串83台炉水循环泵，投运2台可带MCR负荷，1台备用。投运1台泵时可带60％MCR负荷。3.3.3锅筒及内部设备锅筒筒身用钢板卷制而成，内径为φ1743mm，简身直段长26216mm，等厚壁厚203mm，两端采用球形封头，筒身和封头材料均采用SA—299碳钢材料。锅筒内部采用环形内夹套结构，汽水混合物由锅筒上部引入自上而下流动，使锅筒上、下部得到均匀加热，可有效地减小上、下壁温差，加快启、停速度。锅筒内装有110只直径为φ254的涡流式分离器和148只波形板干燥器，还设有连续排污管，给水分配管及水位取样装置等。3.4过热器过热器按蒸汽流程由炉顶包覆过热器、低温过热器、分隔屏、后屏过热器和末级过热器组成。炉顶及包墙管由光管加扁钢焊接成膜式壁结构。低温过热器布置在尾部烟道内由水平和立式两部分组成，管径φ57mm。分隔屏位于上炉膛前部，沿炉宽方向布置6大片，每片由6个小屏组成，管径φ57mm。后屏过热器布置在分隔屏后面，沿炉宽方向布置25片，管径φ57mm/φ60mm。末级过热器位于水平烟道的后部，沿炉宽方向布置l02片，管径的φ57mm。各级过热器之间采用大口径管连接，左右两侧的连接管道采取平行布置，以减少汽温偏差。3.5再热器再热器按蒸汽流程由墙式再热器、屏式再热器和末级再热器组成。墙式再热器布置在上部炉膛前墙和两侧墙前部，管径φ60mm。屏式再热器位于炉膛折焰角上方，后屏过热器之后，沿炉宽布置有50片，管径φ63mm。末级再热器位于水平烟道前部，屏式再热器后面，共76片，管径的φ63mm。屏式再热器和末级再热器之间用大口径管道连接并左右交叉一次。3.6蒸汽温度调节3.6.1过热蒸汽温度调节在过热器系统中，采用二级喷水减温。第一级布置在低温过热器至分隔屏之间的管道上，作汽温主调和保护分隔屏。第二级布置在后屏过热器至末级过热器之间的连接管道上，作汽温细调