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建环专业认识实习锅炉及锅炉房原理讲座主讲 张治 锅炉及锅炉房原理 一 什么是锅炉生产蒸汽或热水的供热设备任务 把燃料 煤 油 天然气等 的化学能转化为热能二 锅炉的重要性1 锅炉及锅炉房是供热系统中热源产生的主要设备2 锅炉是化工 石化 冶金 轻纺 造纸等工矿企业主要动力及供热设备3 锅炉是能源工业发展的主要组成部分 火力发电站 4 锅炉及锅炉房设备在节能 环保等科技改造及研究方面具有重要地位三 锅炉的分类1 根据用途的不同分为 电站锅炉 在火电厂 蒸汽驱动汽轮机组发电工业锅炉 用于工业及采暖动力锅炉 驱动蒸汽动力装置2 按载热工质的不同分为 蒸汽锅炉热水锅炉3 按能源分为 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 废热锅炉 太阳能锅炉 一 基本结构1 锅炉本体构成锅炉的基本组成部分称为锅炉本体 由汽锅 炉子及安全附件组成 汽锅 锅炉本体中的汽水系统 高温燃烧的产物 烟气 通过受热面将热量传递给汽锅内温度较低的水 水被加热 沸腾汽化 生成蒸汽 炉子 锅炉本体中的燃烧设备 燃烧时将燃料的化学能转化为热能 安全附件 水位计 压力表 安全阀等 2 锅炉金属钢架及平台楼梯二 锅炉的工作过程1 燃料的燃烧过程 定义 燃料在炉内 燃烧室内 燃烧生成高温烟气 并排出灰渣的过程高温烟气给煤斗燃料 煤 炉排面 燃烧室 除渣板 入灰渣斗 空气在一定的燃烧设备内 正常燃烧应具备的条件 高温环境 必需的空气量及空气与燃料的良好混合 燃料的供应及灰渣和烟气的排放 2 烟气向水 或蒸汽 的传热过程辐射辐射 对流对流高温烟气水冷壁过热器对流管束对流尾部受热面 省 空 除尘引风机烟囱3 工质 水 的加热和汽化过程 蒸汽的生产过程1 给水 水省煤器汽锅2 水循环 汽锅下降管下集箱水冷壁3 汽水分离 锅炉房设备的组成 一 锅炉房设备包括锅炉本体及其辅助设备 锅炉本体设备包括 汽锅 炉子 蒸汽过热器 省煤器和空气预热器 锅炉附加受热面 蒸汽过热器 省煤器和空气预热器锅炉尾部受热面 省煤器和空气预热器二 锅炉房辅助设备1 运煤 除灰系统2 送引风系统3 水 汽系统 包括排污系统 4 仪表控制系统 锅炉给水处理 一 水中的杂质及其危害性1 水中的杂质杂质按其颗粒大小的不同可分成三类 颗粒最大的称为悬浮物 其次是胶体 最小是离子和分子 即溶解物质 2 水中杂质的危害性天然水中的悬浮物和胶体杂质是在水厂里通过混凝和过滤处理后大部分被清除 水中的一部分溶解盐类 主要是钙 镁盐类 会析出或浓缩沉淀出来 水渣 是锅炉给水中的一部分溶解盐类 主要是钙 镁盐类 析出或浓缩沉淀出来并以悬游的形式存在的杂质 水垢 是锅炉给水中的一部分溶解盐类 主要是钙 镁盐类 析出或浓缩沉淀出来 附着受热面的内壁的杂质 水渣使管内流通截面减小 容易造成堵塞 水循环受到破坏 水垢导热性能很差 比钢小30 50倍 使受热面的传热情况恶化 从而使锅炉的排烟温度升高 降低了锅炉的出力和效率 当悬浮物 油脂及盐分等浓度达到某一限度时 锅水的蒸发面上便会产生大量泡沫和形成汽水共腾现象 造成蒸汽大量带水 严重影响蒸汽品质 同时还会造成过热器及蒸汽管道中的积盐及结垢现象 而使管壁温度增高 以致烧损 O2和CO2会对锅炉的受热面产生化学腐蚀 在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀 俗称 起麻点 腐蚀到一定阶段 常形成穿孔 造成锅炉事故 3 锅炉水处理的方式和任务1 水处理和任务 1 软化 降低水中钙 镁盐类的含量 防止锅内结垢 2 除氧 减少水中的溶解气体 以减轻对受热面的腐蚀2 水处理方式锅外水处理 给水经预先处理后进入锅炉 大部分供热锅炉 锅内水处理 水处理在锅内部进行 对一些小容量的供热锅炉 锅炉水处理方法 阳离子交换法 用阳离子交换剂 由阳离子和复合阴离子组成 常用的离子交换剂 磺化煤和合成树脂常用的阳离子交换水处理有 钠离子 氢离子 氨离子等 二 钠离子交换软化法1 软化反应 经钠离子交换后 水中的钙 镁盐类转化为钠盐 除去水中硬度 原水中的中碳酸盐碱度均转变为钠盐碱度 NaHCO3 因此 其只能软化水 但不能除碱 即水中碱度不变 由于Na 的当量值比Ca Mg 的当量值大 水中含盐量有所增加 2 再生原理用NaCl水溶液进行反冲洗 三 给水除氧1 热力除氧软水经雾化 再经蒸汽加热 除去氧气2 真空除氧原理及设备和热力除氧相似 是利用低温水在真空状态下达到沸腾 从而达到除氧的目的 3 解吸除氧是将不含氧的气体与要除氧的软水强烈混合 由于不含氧的气体中的氧分压力为零 软水中的氧就大量的扩散到无氧气体中去 从而使软水的含氧量降低 达到除氧的目的 4 化学除氧1 钢屑除氧 经铁屑过滤器2 药剂除氧 向水中加药3 树脂除氧 使用触媒型除氧树脂 将贵重金属粒子牢固吸附在仪器表面 进行活化处理 再在水中通入氢气与氧化合成水 达到除氧的目的 锅炉的排污 1 连续排污 排除锅水中的盐分杂质由于锅筒蒸发面附近的盐分较高 连续排污管就设置在低水位下面 习惯上也称为表面排污 2 定期排污 排除锅水中的水渣 松散的沉淀物 同时也排出盐分设置在下集箱或锅筒的底部 小型锅炉只装设定期排污 供热锅炉烟气除尘及脱硫 1 大气污染物的组成1 烟尘 1 炭黑 煤燃烧过程中处于高温缺氧的条件下分解析出的一些微小碳粒 在炉膛中不能完全燃烧 2 降尘 高温烟气带出的飞灰和一部分未燃尽的焦炭细粒 2 有害气体 SOx NOx CO2等2 危害酸雨温室效应动植物的危害 3 锅炉常用的除尘装置 沉降室 旋风除尘器 卧式 立式 双旋风 多