低压锅炉培训教材.

外来人员培训教材宝钢股份能环部二○一五年七月第一节锅炉基本知识•锅炉是把燃料燃烧中的潜在能量，经过燃烧放出热能，再经过热的传播作用，将热能传递给水，使水变成蒸汽或过热蒸汽的一种设备。•锅炉输入的是燃料、空气和水，输出的是具有一定工作压力与温度的蒸汽和烟气。•锅炉一般由“锅”和“炉”两部分组成。第二节锅炉设备介绍炉锅水燃料空气烟气蒸汽•锅——是锅炉中盛水和蒸汽的密封受压部分，它的作用是吸收“炉”放出的热量，从而使低温水变成高温水（热水锅炉），或者变成具有一定压力和温度的蒸汽（蒸汽锅炉）。主要设备包括：锅筒（汽包）、对流管（主炉管）、水冷壁、集箱（联箱）、过热器和省煤器等。•炉——是锅炉中使燃料进行燃烧产生热源的部分，它的作用是将燃料燃烧释放出来的热量供“锅”吸收。主要设备包括：燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等。燃料在“炉”内通过燃烧所产生的高温烟气，经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热，最后从锅炉尾部排出。•锅炉附属设备——指燃烧的供给和排出设备系统，主要包括：磨煤机、给粉机、燃油、燃气装置以及送风机、引风机、吹灰器、出灰、除尘器等装置。•锅炉附件——指安装在锅炉受压部件上的用来保证锅炉安全经济运行的一些附件，主要包括：安全阀、压力表、水位表、高低水位报警装置、排污装置、给水系统、锅炉的汽水管道、常用阀门等。•控制调节仪表——指调节和控制锅炉安全经济运行装置，它包括：蒸汽的压力自动控制装置、蒸汽温度的自动控制装置、给水自动调节装置、燃烧自动调节装置、自动点火装置、锅炉安全保护装置、送风机、引风机联锁装置等。第一节低压锅炉概况锅炉型号：三菱CE34VP－18W型水管锅炉制造厂家：日本三菱重工横滨造船厂制造年月：1982年投产日期：1＃炉1985年3月2＃炉1985年6月3＃炉1986年5月4＃炉1986年10月场所：露天布置类型：双锅筒水管式自然循环锅炉（双纵锅筒侧炉膛弯水管锅炉）使用燃料：焦炉煤气（COG）转炉煤气（LDG）高炉煤气（BFG）重油第二节锅炉结构从炉前看，采用在同一垂直中心线上纵向布置上、下两个锅筒（汽包），锅筒之间由许多成排、二头径向伸入锅筒的弯水管（对流管束）连接。炉膛布置在锅筒一侧，其前面中部装有燃烧器（上、下布置），其余各面由膜式水冷壁构成，通过辐射传热来有效地吸收炉膛热。为适应燃油和气的需要，炉膛中的主要水冷壁采用成排整根锅炉钢管从上锅筒（汽包）连通到下锅筒（汽包），钢管弯成“D”型，故也成为“D”型锅炉。在炉底水管上，铺有一层耐火砖，使其免受火焰直接辐射，确保炉管水循环的稳定和安全。炉后左侧水冷壁管做成“切角”构造，一来能让炉后烟气顺利右转，引出炉膛进入对流烟道，二来可加强拐角处高温烟气对管壁的传热作用，烟气充满度好。在锅炉对流管束是采用比较容易检查、清扫、吹灰效果好的顺列（平行）排列，另外为减少通风损失，烟气采用一次通过方式（无回程）。从炉膛出来进入后部对流管束的烟气温度还较高，因此后部对流蒸发管吸热大，所以进入汽包内的汽水混合物的量较大，为此本锅炉把后部的右侧面管壁用耐火材料遮蔽起来，作为非加热下降水管来提高该部分的水循环力。“D”型炉，炉膛较深长，有利于燃料充分燃烧，提高热效率，是一种选用气体、液体燃料的典型炉型。•锅炉组装图（前视）水冷壁管对流管束汽包水包燃烧器燃烧器•锅炉组装图（俯视）过热器烟道风箱第三节结构特点低压锅炉和一般的锅炉相比，其体积小而且热效率高，这与油、气燃料容易迅速燃尽，又无结渣原因有关，但低压锅炉更是从以下三个方面来尽量减小其外形体积的：•一是减少对流受热面面积，对策是提高介质流速，增大传热系数，可相对降低所需用的受热面积。为此本锅炉对过热器管内的蒸汽管、过热器、对流管束外的烟气流速均选用高流速。•二是密集紧凑布置受热面，来减少其所占空间体积，对策是采用密排膜式水冷壁和缩口（径）锅炉管，大片的对流管束不分段。炉膛“D”形管和右水冷壁管采用密排膜式壁，以求得在较小炉膛壁面布置较多的水冷壁管，使得到合适的自然循环倍率及限制水冷壁管出口汽水混合物流速，以得到良好的汽水分离效果。•三是运用缩口技术，即将锅炉管的端头轧制缩口（缩小口径）再与汽水包壁或联箱壁连接，这样汽水包和联箱壁面开孔口径也缩小，体积也相应减小。•锅炉附件是指安装在锅炉受压部件上，控制和监视锅炉安全和经济运行的一些阀类和仪表指示装置，它们主要用于锅炉汽水系统相连接的安全阀、压力表、排污阀及其其它阀类等。•锅炉配件是指安装在受压部件之外，不与锅炉汽水空间相连接的，用来控制和观察燃烧过程，保护炉体安全的一些部件装置。一般指的是防爆门、人孔门。观察孔、烟道挡板等。锅炉的安全附件：•安全阀•压力表•水位表•防爆门第一节安全阀锅炉安全阀的作用是保障锅炉不在超过规定的蒸汽压力下工作，以免发生爆炸的危险。安全阀的失效的锅炉是不容许运行的。安全阀装在锅炉汽包上和过热器出口管道（或联箱）上，主要分别保护蒸发受热面和过热器。安全阀是作如下动作的：当锅炉超压力，安全阀就自动打开，将部分蒸汽排入大气，使锅内压力下降（同时发出声响，警告运行人员采取措施）。当压力下降到容许压力时，安全阀又自动关闭，使锅内压力在容许的压力范围之内。为了避免许多安全阀同时开启，排汽过多，汽包上安全阀分为控制安全阀及工作安全阀两种，控制安全阀的开启压力低于工作安全阀的开启压力。一般锅炉汽包上至少应装有二个各自独立的安全阀，其中一个为控制安全阀。为了保护过热器，应使过热器的安全阀先行开启，这样可使蒸汽流过过热器进行冷却，以免金属过热。本锅炉在汽包上配有SJ220(T)型KIS－20K铸钢安全阀二个，过热减温器出口配有SJ230(T)型JIS－20K铸钢安全阀一个，另外锅炉的附属设备的受压容器除氧器上配有SJ120(T)型JIS－10K铸钢安全阀一个，连续排污扩容器上配有SP－B1型JIS－10K铸钢安全阀一个。低压锅炉的安全阀均为弹簧式，全量（启）式安全阀。安全阀阀芯在开放时升高高度达到阀座内径尺寸的1/4以上，即称为全量（启）式安全阀，其排放量大。第二节水位计水位计按连通器的原理工作，用以指示锅炉汽包内水位计的高低，起到监视水位东态，以便控制锅炉水位在正常范围之内。锅炉汽包水位是锅炉运行中的主要控制项目，水位过高会造成蒸汽带水，损坏过热器等设备；水位过低会造成锅炉缺水，受热面烧坏，胀口泄漏，严重的甚至引起锅炉爆炸，所以水位计安装不合格或所有水位计失效等，锅炉是警止投入运行的。低压锅炉配有直接安装在汽包上的现场水位计二台，右侧是反射式，左侧是双式水位计。反射式水位计——具有单面耐热玻璃板，用压板、螺栓压装在水位计壳体的前面，玻璃平面上有3条三角形凹槽。由于光源在前面，光线通过水位计蒸发部分凹槽产生反射作用，所以蒸汽部分呈现玻璃透明色，而在存水部分呈暗黑色，因此能清楚地显示水位。双式水位计——水位计本体部具有二块耐热平板玻璃，分别用压板、螺栓压装在水位计楔形壳体的二面，在玻璃平板的内部，衬有云母片，一来防止锅水对玻璃的腐蚀，二来可减少玻璃板的温差应力，这样可以提高玻璃板的使用寿命（包括清晰度）。再配装一套双式投光装置，使锅水呈现绿色，蒸汽呈现红色，极为分明。第三节压力表压力表是用来指示锅炉工作压力，起到监视锅炉内部压力的作用，也是锅炉重要的安全附件之一。压力表安装不合格，压力表失灵，侧禁止锅炉投入运行。每台锅炉必须装有与汽包蒸汽空间直接相连接的压力表，还应在给水调节阀前，过热器出口和主汽阀之间装设压力表。压力表应附有存水弯管，形成一个水封，防止高温的汽水工质直接通过弹簧，使其受热过高，失去弹性，影响精度和使用寿命，甚至损坏。第四节防爆门燃烧油、气、煤粉的锅炉，如运行不当，或设备有故障等，均能造成爆炸气体，引起炉膛和尾部烟道爆炸，严重时可能引起汽包、炉管炸坏变形，炉墙和烟道开裂。防爆门是用来排放炉内不正常的高温烟气，从而起到泄压保护作用，因此防爆门是保护锅炉特别是炉墙的安全配件。低压锅炉的防爆门是倾斜旋启式，由斜形门框、门盖、锁定铆钉、铰链等构件组成，门盖背面及门框内面有耐火材料。其作用原理是：当爆炸性气体爆炸时产生一定的冲击压力作用于门盖上，当此作用力矩大于门盖本身重量所产生重力矩和铆钉所能承受的剪切力矩之和时，门被推开泄压，直到门盖重力矩超过此作用力矩后，门盖又自行关闭。第五节排污装置锅炉运行时，锅水中所含有各种盐类杂质，随锅水不断蒸发浓度增高，且会析出沉积在锅内，如不及时排出，会导致以下不良后果：1、锅炉水循环不良。2、锅炉内壁结垢，热传导不良，导致受热面局部过热而损坏。3、由于传热不良，排烟温度升高，降低了锅炉热效率，使燃烧损失增加。4、锅水表面张力增大，导致锅水表面起沫，蒸汽夹带水份增多等情况发生。5、使汽包和锅炉管道内壁腐蚀和苛性脆化。6、水位表连通管、锅内给水管小孔，取样口，仪表信号取样口堵塞等。作为预防上述危害的有效措施，在锅炉运行中将浓缩的锅水排出一小部分，俗称排污。所以锅炉均设有排污装置用来排除锅水中的盐分和杂质，起改善锅水水质的作用，使其符合水质标准，达到安全运行的目的。锅炉的排污分为定期排污和连续排污。•定期排污——装设在锅炉受压部件最低处的排污装置，一般采用定期排污方法，其目的是把积聚在锅炉底部的锅水中析出的盐类和泥垢（沉渣）排出。•连续排污——装设在汽包蒸发面表面的排污装置，其目的是把积聚在锅炉蒸发面的各种盐类排出，有效地降低锅水中的盐类浓度。第一节送风机锅炉送风机的作用是克服风道、空气预热器、燃烧器等对送风（空气）的阻力，保证供给锅炉燃料燃烧时所需要的空气量。本锅炉配有一台送风机。性能参数如下：•风机规格性能型号:11.2—10AF—SCM风量：1300m3/min风压：390mmAq转速：1480rpm轴功率：110KW效率：75％•电动机规格性能型号：SF—FH315M极数：4P功率：125KW转速：1470rpm电源：3000V50Hz•送风机结构：本风机属于高压、单吸式离心通风机，蜗壳进口装有流线型集流器，风机为悬臂支撑，有二个采用干油润滑的滚珠轴承座，靠近叶轮侧的一个，允许轴承轴向游动，因此称为自由车轴承座，靠近电动机侧一个为国定侧轴承座。第二节引风机锅炉引风机的作用是克服对流受热面、空气预热器、烟道等对烟气的阻力，将其从炉膛内抽吸到烟囱，然后排入大气。本锅炉配有一台送风机，与送风机相配合，形成锅炉的平衡通风，维持炉膛负压，保证燃料充分有效燃烧。性能参数如下：•风机规格性能型号:14—6BC—DCM(Y.Z)风量：3300m3/min风压：380mmAq转速：1480rpm轴功率：277KW效率：74％•电动机规格性能型号：SF—FH355M极数：4P功率：295KW转速：1480rpm电源：3000V50Hz•引风机结构：本风机属于高压、双吸式离心通风机，蜗壳二侧与二个进气箱连接，进气箱上端与锅炉出口烟道相连，蜗壳二侧进口均装有流线型集流器，蜗壳和进气箱都是水平中分式的，风机轴承由二个分别位于风壳两侧的采用稀润滑油的滚珠轴承座支承（双支承装置），靠近电动机侧一个为固定侧轴承座，另一个允许轴承轴向游动，因此称为自由车轴承座，以适应抽吸高温烟气引起风机轴轴向膨胀的需要，为适应在高温条件下工作，两轴承设有冷却室，又在轴承座与风壳间的轴段上还装有散热风扇，以加强散热作用。第三节空气预热器布置在锅炉烟道尾部的空气预热器是利用锅炉排烟的热量加热锅炉助燃所需空气的受热面，是现代锅炉设备的重要组成部分。它的主要作用是：1、强化燃烧助燃用空气经空气预热器预热后提高了温度（如本锅炉回转式空气预热器可将助燃空气加热到近200℃），从而使燃料加速着火，加快燃烧速度，增强燃烧稳定性，提高燃烧效率。2、强化传热由于使用了热空气并加强了燃烧，可提高燃烧室内烟气温度，加强炉内辐射热交换。3、提高锅炉运行经济性使用空气预热器后，可以有效降低排烟温度（如本锅炉回转式空气预热器可将排烟温度降低100℃以上），这样就减少了排烟温度，提高锅炉热效率。•空气预热器按传热方式可分为两大类：1、表面式空气预热器：烟气热量通过壁面连续地传给空气。2、再生式空气预热器：烟