企业培训_锅炉技术培训

1 启动锅炉技术培训 2 课程安排 第一章工业锅炉基础知识第二章 龙华热电一厂 启动锅炉结构介绍第三章启动锅炉房主要辅助设备第四章锅炉运行及调试 理论 第五章常见事故处理方法 理论 第六章锅炉安全知识第七章锅炉运行及调试 现场 3 第一章工业锅炉基础知识 1 1概述 1 2锅炉的基本结构及其工作过程 1 3锅炉基本特性 1 4锅炉房设备的组成 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 4 1 1概述 一 什么是锅炉生产蒸汽或热水的换热设备任务 燃料 煤 油 天然气等 的化学能转化为热能定义 利用燃料燃烧产生的热能或其他热能加热水或其他工质 以生产规定参数 温度 压力 和品质的蒸汽 热水或其他工质的设备 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 火力发电站三大主机之一4 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 返回 5 1 1概述 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 燃煤炉燃油锅炉燃气锅炉废热锅炉太阳能锅炉生物质炉4 按燃烧方式分 5 按出口介质压力分 6 按锅炉容量大小分 7 按介质流动方式分 8 按组装方式分 9 按换热方式分 返回 6 1 2锅炉的基本结构及其工作过程 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 由锅 炉及安全附件组成 1 锅 接受高温烟气的热量并将其传给工质的受热面系统2 炉 将燃料的化学能转化为热能的燃烧系统3 安全附件 水位计 压力表 安全阀2 锅炉金属钢架及平台楼梯3 炉墙及附件二 锅炉的工作过程1 燃料的燃烧过程 返回 7 1 2锅炉的基本结构及其工作过程 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机灰渣和烟气的排放 返回 8 1 2锅炉的基本结构及其工作过程 2 烟气向水 汽等工质 的传热过程辐射辐射 对流对流高温烟气水冷壁过热器 凝渣管 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 水省煤器锅2 水循环 锅下降管下集箱水冷壁3 汽水分离 返回 9 1 3锅炉基本特性 依照 GB T2900 48 2008电工名词术语锅炉一 锅炉容量1 锅炉容量 蒸汽锅炉在给定的输入 输出工质条件下 单位时间内所产生的蒸汽量 也称锅炉出力 锅炉负荷 锅炉蒸发量 2 锅炉额定负荷 蒸汽锅炉在额定蒸汽参数 额定给水温度 使用设计燃料时设计所规定的蒸发量 又称锅炉额定蒸发量 符号D 单位t h 注 有时锅炉额定负荷也用热功率表示 3 锅炉最大连续蒸发量 锅炉在额定蒸汽参数 额定给水温度 并使用设计燃料能安全连续产生的最大蒸发量 又称锅炉最大连续出力 4 额定供热量 热水锅炉在额定回水温度 额定回水压力 额定循环水量和使用设计燃料长期连续运行时应予保证的供热量 Q 单位MW 返回 10 1 3锅炉基本特性 二 蒸汽 热水 参数1 蒸汽参数额定蒸汽压力 蒸汽锅炉在规定的给水压力和负荷范围内长期连续运行时应予保证的出口蒸汽压力 符号p 单位Mpa 额定蒸汽温度 蒸汽锅炉在规定的负荷范围 额定蒸汽压力和额定给水温度下长期连续运行时应予保证的出口蒸汽温度 符号t 单位 2 热水参数热水温度 热水锅炉在额定回水温度 额定回水压力和额定循环水量长期连续运行时应予保证的出口热水温度 回水温度 供热系统中循环水在锅炉进口处的温度 三 锅炉热效率锅炉有效利用的热量与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比即为锅炉热效率 用符号 表示 返回 11 1 3锅炉基本特性 三 参数系列国家推荐性标准GB T1921 2004工业蒸汽锅炉参数系列GB T3166 2004热水锅炉参数系列四 产品型号编制方法推荐性标准JB T1626 2002工业锅炉产品型号编制方法DHL SHL SHW SHS WNS SZL DZL 返回 12 1 4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 返回 13 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 许可证制度许可证分级锅炉制造企业工业锅炉产量工业锅炉的行业特征工业锅炉产品锅炉容量的变化锅炉类型分布现有锅炉存在的问题工业锅炉发展预计 返回 14 许可证制度 从上世纪80年代起 我国开始对锅炉制造企业的管理实行许可证制度 许可证分为A B C D E1 E2六级 2000年国家对锅炉制造许可证等级的划分作了调整 调整后的许可证分为A B C D四级 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 15 许可证分级 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 16 锅炉制造企业 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 17 工业锅炉产量 1981 2001 2 3万台 年7 10万蒸吨 年 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 18 工业锅炉的行业特征 小厂多 15年来 锅炉年产量 7 10万蒸吨 锅炉厂 由551家 87年 增加到1373家 02年 增加的企业绝大多数是 企业 大于3 4 每个企业产量低 2001年产量超过1000蒸吨的 只有 级企业中的18家 占企业数的1 85 生产锅炉占总产量的44 企业 732家 平均年产量50蒸吨左右 设计能力差 中国工业锅炉行业已形成比较完整的产品体系 至上世纪九十年代 我国就已拥有8个大类 38个系列 85个品种 300多个规格的工业锅炉产品 但具有自行设计能力的仅百家左右 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 19 工业锅炉产品 国家能源结构调整环境保护要求严格工业锅炉产品开始出现新的变化 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 20 锅炉容量的变化 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 21 工质 热水锅炉产量有所增长 其台数和容量所占比例由1991年的30 增至37 左右 炉型 水火管锅炉在容量上所占比例大为降低 由1991年的45 降至21 内燃式锅炉所占比例由不足4 增至10 以上 流化床锅炉在总容量中所占比例由3 增至10 以上 链条炉略有增加 往复炉排炉所占比例降低很多 由17 降至5 左右 燃料 燃煤锅炉按容量所占比例开始降低 由90 降至81 燃油气锅炉所占比例由不足6 增高至15 以上 电热锅炉开始出现 但所占不到1 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 22 在用锅炉 2001年 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 23 2009年度65家企业产品分类 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 24 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 25 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 26 现有锅炉存在的问题 问题1 锅炉运行热效率低我国 设计效率 一般72 80 运行效率 大多60 65 通常比锅炉的鉴定效率低10个百分点以上 甚至有的锅炉运行热效率低于50 先进国家运行效率80 85 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 27 现有锅炉存在的问题 原因一 机械不完全燃烧热损失大我国 设计值8 12 运行值10 27 英国 设计值3 5 运行值3 6 甚至可控制到 2 5 仅此一项就使中国工业锅炉运行效率降低5 10个百分点 原因 燃用灰分高 细末多 煤质多变的原煤 如果燃用经过洗选 筛分和低膨胀特性的煤 该项损失几乎可以减半 同时司炉工若能较好地进行燃烧控制 q4损失也可降低 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 28 原因二 过量空气系数偏大英国 100 负荷时1 350 负荷时1 625 负荷时2 0中国 设计值1 7 1 9运行值 100 负荷时2 2 560 负荷时3 4 40 负荷时5 6过量空气系数高 使大量多于燃烧所需的空气 通过锅炉吸收热量后排入大气而白白浪费掉 现有锅炉存在的问题 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 29 影响工业锅炉市场的主要因素 国民经济的发展速度和投资规模北方地区采暖需要和住宅建设第三产业和民营企业的发展效率低污染重的落后锅炉淘汰改造以及正常的更新改造 能源政策和节能 环保要求 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 30 工业锅炉发展预计 在国家倡导并推行热电联产和集中供热的形势下 大中城市的小容量燃煤锅炉的比重将会显著下降 循环流化床锅炉等采用清洁燃烧技术的锅炉将得到较快的发展 燃油燃气锅炉特别是燃气锅炉将会有长足的进步 小型燃机热电 冷 联产系统 燃气 蒸汽联合循环热电 冷 联产系统的开发应用会有较大进展 蓄热式电热锅炉系统随着电力工业改革和发展其市场将进一步拓宽 燃生物质和生活垃圾的锅炉市场潜力较大 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 31 燃料结构 在未来相当长的一段时期内 燃煤工业锅炉仍将是我国工业锅炉的主导产品 且以中大容量 10 居多 比例 50 中小型燃煤锅炉在一 二十年内不可能很快退减 只是其应用将退出中心城区 未来市场对工业锅炉的需求将是高效燃煤工业锅炉 尤其是采用洁净燃烧技术的高效工业锅炉 对于层状燃烧的工业锅炉 将更多燃用洁净的洗选块煤 型煤及动力配煤 为了适应环保要求 燃用天然气 液化气 煤层气 电或其它清洁能源的高效工业锅炉的需求将显著提高 利用秸杆 木屑 生活垃圾等生物质燃料和再生能源的锅炉市场将进一步拓宽 从燃料结构上看 在中小型锅炉中 燃煤锅炉约占80 油气锅炉占15 以上 电热锅炉占1 以上 少数锅炉则以黑液 甘蔗渣 生物质等为燃料 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 32 层燃锅炉 链条炉 占工业锅炉总台数的47 总容量的58 作为燃煤锅炉主要炉型 在对原煤进行洗选筛分并进一步改进燃烧设备的基础上将有更大的发展空间 往复炉 因其更广泛的煤种适应性 将向大型化发展 手烧炉 目前大量采用传统的手工加煤 间歇燃烧方式的小型固定炉排锅炉 必将被淘汰 取而代之以新开发的新型锅炉 抛煤机炉 随着供煤条件的改变会有新的发展 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 33 循环流化床锅炉 循环流化床燃烧技术具有强化燃烧和传热 燃烧效率高 燃料适应性广和排放污染物少等特点 是一种有发展前途的洁净燃烧技术 应该重点发展并向大型化努力 目前国产循环流化床锅炉75t h等级及以下在技术上已过关 占领了国内市场 并已完全取代了在这个等级的进口锅炉 已在运行的75t h循环流化床锅炉达500多台 130t h 220t h 410t h流化床锅炉已相继投运 通过研发 推广和应用循环流化床锅炉可以推动我国量大面广的劣质煤 煤矸石综合利用 实现热电联产 节约能源 保护环境 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 34 燃气锅炉 随着环保力度的加大 西气东输工程的实施 大多数城市开始推广应用清洁能源 大量的燃气锅炉将替代原有的燃煤锅炉 燃气锅炉的市场前景相当广阔 为配合集中供热和燃气热电联产的需要 大容量的燃气锅炉市场看好 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 35 电锅炉 电是一种清洁的二次能源 电锅炉具有清洁 可靠等优点 但运行成本较高 因此长期以来电锅炉在我国未能得到很好发展 但随着经济的发展 电力建设的加快以及对环保要求的提高 特别是实行峰谷电价后 蓄热式电锅炉将得到较快发展 虽然目前全国很多地区出现不同程度的供电紧张状况 预计不会影响电热锅炉的发展 原因 目前的供电紧张状况没有改变峰谷差 地区间用电不平衡的状况依然存在 随着电力体制改革和电力负荷的迅速增长 电力负荷的峰谷差不断增大 基于以上判断 电加热锅炉的市场将会扩大且以蓄热式电锅炉为主 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 36 垃圾焚烧锅炉 我国是一个发展中国家 随着城市化进程加快和居民生活水平提高 城市生活垃圾的数量每年以8 的速度递增 由于传统的垃圾填埋方式成本大 所以垃圾焚烧技术在我国将成为极具发展潜力的新兴产业 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 37 水煤浆锅炉 水煤浆是一种由35 左右的水 65 左右的煤以及1 2 的添加剂混合制备而成的煤基流体燃料 水煤浆既保留了煤的燃烧特性 又具备了类似重油的燃烧特性 其外观像油 流动性好 储存稳定 一般36个月不沉淀 运输方便 燃烧效率高 污染物排放低 在1200 1250 燃烧火焰温度下最大脱硫率可达50 约1 82 水煤浆可替代1 燃油 虽然少数厂已开发了水煤浆锅炉 但技术上还有待改进和完善 水煤浆锅炉在石化 电力 油田 煤矿等领域将会有很好的市场 在工业锅炉中替代油 气燃料有很好的前景 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 38 冷凝式锅炉和生活用小型锅炉 2001年 全世界供暖 供热水的生活用小型锅炉的销售总量已达860万台 61亿美元 其中韩国 日本 英国 德国 意大利等都是销售大国 近年来 国外利用烟气中水蒸气冷凝放热的冷凝式锅炉的产量迅速增长 冷凝式锅炉的热效率高 燃天然气时 效率 100 按常规的燃料低位发热量计 排入大气的有害物质少 具有节能与环保双重优点 2004年全世界冷凝式锅炉的销售量已接近100万台 其中90 的世界市场由荷兰 英国 德国和意大利4个国家占领 我国应加大开发研究力度 特别是开发燃天然气的冷凝锅炉 抓住机遇去占领市场 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 39 生物质锅炉和气化炉 我国是一个农业大国 生物质种类多 数量大 生物质能占一次能源比重约15 左右 而在商业用能结构中却不到1 显然如此巨量的资源应该加以利用以满足人们的能源需求 研究开发燃烧生物质燃料的锅炉 将生物质气化 变成优质 高效的气体燃料 然后加以利用 将生物质在气化炉中进行气化 产生的燃气通过燃汽轮机发电 即采用联合循环 将生物质与煤混合燃烧 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 40 需求预测 工业锅炉需求量年增长率预计在3 5 每年将新增装机约4 6万蒸吨 到2010年每年工业锅炉需求量约为10 11万蒸吨 但需求结构将会变化 较大容量和较高参数的工业锅炉产品比例将会增加 2010年前 每年将有5万蒸吨的工业锅炉需要更新 2010年后 每年将有7 2万蒸吨的工业锅炉需要更新 1 5中国工业锅炉现状及发展方向 返回 41 第二章 龙华热电一厂 启动锅炉结构介绍 2 SZL20 1 25 350 AII链条炉排过热蒸汽锅炉锅炉总述技术特点锅炉主要参数锅炉部件构成 DZL29 1 25 130 70 AII新型锅壳链条炉排热水锅炉锅炉总述技术特点锅炉主要参数锅炉部件构成 42 一 锅炉总述本锅炉系双锅筒纵向布置水管式过热蒸汽锅炉 锅炉是散装出厂 受热面本体的前端系由四周布置的水冷壁上升至上锅筒 组成燃烧室 以吸收炉膛辐射热 在其后端上 下锅筒之间布置密集的对流管束 炉膛与对流管束之间布置过热器 燃烧后的高温烟气 经二次回程横向冲刷对流受热面 进入尾部受热面 与铸铁省煤器换热后排出锅炉 经除尘器净化后的烟气由烟囱排出 燃烧设备可根据用户要求配备鳞片式或链带式炉排 锅炉采用双侧进风 通风均匀 蒸汽锅炉设有超温及超压报警控制装置 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 返回 43 二 技术特点1 出力足 运行稳定 调整方便 2 采用 长短包 式双纵布置 锅炉结构紧凑 外形尺寸小 3 设置低长后拱 促进燃料的燃烧与燃烬 4 可采用分层给煤技术及不漏煤炉排 强化煤的燃烧 减少固体不完全燃烧损失及漏煤损失 进一步提高锅炉热效率 返回 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 44 三 锅炉主要参数 返回 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 45 四 锅炉部件构成 一 受压元件 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 返回 46 受压元件的材质 所有受压元件的材质必须按照 蒸汽锅炉安全技术监察规程 的有关规定选取 各种材料均有其适用的温度 压力 介质 受热情况等条件的限制 材质适用范围受压元件的厚度均需按照GB9222 2008 水管锅炉受压元件强度计算 进行设计或校验计算 受压元件的厚度 返回 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 47 二 结构金属件 三 炉墙材料耐火砖 耐火混凝土 保温混凝土 硅酸铝纤维 岩棉 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 返回 48 四 一次阀门仪表其中 水位计 安全阀 压力表是必备的安全附件 阀门仪表示意图 dwg安全阀整定压力按下表 安全阀开启压力 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 返回 49 注 1 锅炉上必须有一只安全阀 按表中较低的开启压力进行调整 对有过热器的锅炉 按较低压力调整的安全阀 必须为过热器上的安全阀 以保证过热器上的安全阀先开启 2 表中的工作压力 对于脉冲式安全阀系指冲量接出地点的工作压力 对其他类型的安全阀系指安全阀装置地点的工作压力 安全阀启闭压差一般应为整定压力的4 7 最大不超过10 当整定压力小于0 3MPa时 最大启闭压差为0 03Mpa 对于新安装锅炉的安全阀及检修后的安全阀 都应校验其整定压力和回座压力 在用锅炉的安全阀每年至少应较验一次 检验的项目为整定压力 回座压力和密封性等 2 1SZL20 1 25 350 AII结构介绍 返回 50 一 锅炉总述锅炉本体采用两侧布置对流管束的单锅筒纵置式水火管组合结构 炉排采用鳞片式链条炉排 燃料在炉排上燃烧 在炉膛辐射放热后的高温烟气进入两侧对流烟道 横向冲刷对流管束 由前烟箱进入螺纹烟管 经两级对流换热后 烟温降至160 以下 尾部增加空气预热器 提高炉膛热空气温度 提高燃烧效率 排出锅炉的烟气经净化后排入大气 回水从侧墙水冷壁上集箱引入锅炉 在侧水冷壁中下降流动 再由下集箱分配进入对流管束作上升下降流动 后经双面水冷壁及后水冷壁进入锅筒 以上均为强制循环 只有前拱管及烟管为自然循环 热水通过供水集箱供给用户 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 返回 51 二 技术特点1 出力足 运行稳定 调整方便 2 本锅炉是为了适应城市集中供热专门开发设计的热水锅炉 采用平管板 锅壳内充满了密集的烟管 使锅壳直径减小 厚度降低 螺纹烟管及错排小直径对流管 高烟速等强化传热的措施使受热面得到充分利用 加之对流管束设在炉膛两侧 锅炉没有任何多余空间 结构十分紧凑 体积小 标高低 可节省锅炉房基建投资 3 炉膛内设置带水平段的低长后拱 配合双折线前拱 具有良好的引燃作用 并强化了燃烧 使燃料能充分燃烬 锅炉测试热效率高达84 5 具有明显的节能效果 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 返回 52 4 采用新结构 两侧布置对流管束 降低前管板处烟温至600 以下 解决了管板开裂问题 从锅炉筒底部引入上升管 充分 扰动 使沉渣 泥垢无法沉积 解决了 肚皮鼓包 问题 从而克服了旧式水火管锅炉的缺点 大大地提高了锅炉使用的安全性及可靠性 延长锅炉寿命 5 国内首创大功率锅壳式锅炉的强制循环结构 各流程水速得到了简单 有效的控制 防止了 爆管 现象 6 根据用户要求 锅炉本体可组装成三大件出厂 锅筒和螺纹烟管组成一大件 两侧对流管束各组成一大件 现场施焊全部在锅壳外进行 便于安装 并可缩短现场安装周期 7 可采用分层给煤技术及不漏煤炉排 强化煤的燃烧 减少固体不完全燃烧损失及漏煤损失 进一步提高锅炉热效率 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 返回 53 三 锅炉主要参数 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 返回 54 四 锅炉部件构成 一 受压元件 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 返回 55 受压元件的材质 所有受压元件的材质必须按照 热水锅炉安全技术监察规程 的有关规定选取 各种材料均有其适用的温度 压力 介质 受热情况等条件的限制 材质适用范围受压元件的厚度均需按照GB T16508 1996 锅壳锅炉受压元件强度计算 进行设计或校验计算 受压元件的厚度 返回 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 56 二 结构金属件 三 炉墙材料耐火砖 耐火混凝土 保温混凝土 硅酸铝纤维 岩棉 红砖 返回 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 57 四 一次阀门仪表其中 安全阀 压力表是必备的安全附件 阀门仪表示意图 dwg锅炉上的安全阀应按下表规定的压力每年至少进行一次整定和校验 注 1 锅炉上必须有一个安全阀 按表中较低的始启压力进行整定 2 工作压力是指与安全阀直接连通部件的工作压力 返回 2 2DZL29 1 25 130 70 AII结构介绍 58 第三章启动锅炉房主要辅助设备 3 1煤 灰系统 3 2风 烟系统 3 3水 汽系统 3 4电气 自控系统 59 3 1煤 灰系统 60 3 2风 烟系统 61 3 3水 汽系统 62 3 3水 汽系统 63 3 4电气 自控系统 锅炉控制台 3个 控制柜 18个 控制台1000X600X1600控制柜800X600X2500电力配电系统图调节阀计算数据表 64 第四章锅炉运行及调试 4 1链条炉燃烧的基本过程 4 2点火前的检查 4 3锅炉点火 4 4链条炉在运行中的调节 4 5燃料性质对链条炉运行的影响 4 6运行调节与正常停炉 4 7维护与保养 65 在层燃炉中 燃烧是比较有规律是链条炉一个较为鲜明的特点 燃料随着炉排不断地运动 干燥 着火燃烧 燃尽等几个阶段是沿着炉排长度方向分阶段 分区域依次进行 同时这因而在燃烧层表面的气体成分沿着炉排长度方向是很不均匀的 链条炉在运行时 煤从煤斗中落到炉排前部 经煤闸门调整煤层厚度 随着炉排的运转 自前向后缓慢移动进入炉内 空气经过炉排进入燃烧层 煤层着火主要靠炉膛火焰和炉墙 炉拱的辐射热 使煤层逐渐干燥 干馏 碳化以及灰渣形成 燃烧层表面首先着火 然后逐渐向下燃烧 由于这一特点 就构成了链条炉燃烧过程的区域性和阶段性 如图1所示 4 1链条炉燃烧的基本过程 66 煤进入炉内 首先是水分蒸发 当进入到图中1点时 煤中挥发分逐渐析出并着火燃烧 到图中2点时进入到固定碳的燃烧阶段 到图中3点时 煤已进入燃尽阶段 因此 图中1 4点之前为干燥 干馏区 1 4线与2 5线之间为挥发分析出 燃烧区 2 5线与3 6线之间为固定碳着火 燃烧区 3 6线之后为焦碳继续燃尽 灰渣形成区 图1还表示燃料在燃烧过程中与进入炉内的空气量的关系 如果从炉排下进入炉内的空气均匀 就出现如图所示的情况 图中1点以前是煤中的水分蒸发 称干燥干馏段 3点以后是灰渣形成阶段 这两个阶段都只需小量氧气 因此 炉排前后两端剩余的氧气量多 二氧化碳 CO2 少 中间燃烧区则需要大量的氧气 因此 炉排中部剩余的氧气很少 而产生的二氧化碳多 从图1点开始 燃烧层逐渐加厚 再加之燃料在高温的作用下 相互粘在一起 所需要的氧气也逐渐增加 到7点 燃烧所需要的氧气刚好能满足碳化反应需要 从图中7点以后燃烧层还继续加厚 燃烧层相互粘结得更紧 氧气就显得不够了 因而在燃烧层表面 超出7点所表示的厚度部分 出现了还原区 由于灰渣层的膨胀 厚度不断增加 而使还原区的焦炭层逐渐减薄 在还原中 二氧化碳与碳化合成一氧化碳 4 1链条炉燃烧的基本过程 67 因而在燃烧层表面 超出7点所表示的厚度部分 出现了还原区 由于灰渣层的膨胀 厚度不断增加 而使还原区的焦炭层逐渐减薄 在还原中 二氧化碳与碳化合成一氧化碳 因此 还原区上面的一氧化碳很多 而二氧化碳则反而减少了 炉排中部为焦炭燃烧区还需要大量的氧 而炉排前后部又不需要很多的氧 这是与链条炉排 往复炉排燃烧过程是相矛盾的 也是不合理的 为了克服燃烧过程中的这个毛病 使中部的一氧化碳能够得到所需要的氧而继续燃烧 一般采取分段送风的措施 即调整各风门的开度 集中送风于强烈燃烧区 综上所述 链条炉的燃烧是一个比较复杂的过程 影响燃烧的因素很多 技术性很强 整个燃烧过程分四个阶段进行 而阶段与阶段之间 既有区别又互相联系 严格地说 阶段与阶段之间交错地进行 因此司炉操作人员要正确地 熟练地掌握链条炉的整个燃烧过程 不是一件很容易的事 要不断地学习 不断总结 不断实践 只有这样 才能更好地掌握链条炉的运行与调整技术 4 1链条炉燃烧的基本过程 68 参照JB T10354 2002工业锅炉运行规程 4 2点火前的检查 69 4 3锅炉点火 1 在炉排前部1米左右铺上20 30毫米厚的煤层 在煤层上铺上木柴和油质的废棉纱等引火物 在炉灰煤层的后部铺一层较薄的素煤灰 其目的 防止冷空气大量进入 降低炉膛温度 延长升火时间 另外 也是为了防止暴露在火焰下的炉排烧坏 2 点燃引火物 缓慢转动炉排 待火焰离开煤闸门约1 1 5米后停止炉排 3 当前拱温度逐渐升高到能点燃新煤时 调整给煤量 保持煤层厚度为70毫米 缓慢转动炉排 并调节引风机 炉膛出口负压在40Pa左右 加快煤层的着火和燃烧 4 当燃煤转动到第二风室处时 适当开启第二风室小风门 当炉排转动到第三 四风室处 依次开启第三 四风室的小风门 当燃烧层转到第五风室处 焦炭燃尽 灰渣形成 小风门的开度视燃烧情况而定 在一般情况下 第五风室处的小风门开得很小 如果小风室串风 有的不开 5 当底火布满炉排后 根据负荷情况 适当调节煤层厚度 并且相应地增加风量 提高炉排速度 维持炉膛负压1 4毫米水柱 保证煤层迅速着火和完全燃烧 70 链条炉在运行中随着负荷和煤种的变化情况 需要进行适当地调节 能否使运行适应这种变化 取决于对煤层厚度 炉排速度 炉膛风压的调节 调节的正确与否 又取决于司炉操作人员的技术熟练程度 1 煤层厚度 为了适应负荷的变化 煤层厚度也随之改变 调节煤层厚度要注意煤的特性 对于灰分大 水分多的煤 进煤时要多 才能适应锅炉负荷的增加 而颗粒小的煤 煤层空隙小 阻力大 空气不易透过 所以薄煤层有利于通风 粉煤多及灰分熔点低的煤也要薄煤层 链条炉燃料层厚度一般在100 160毫米左右 对于粘结性强的煤 煤层厚度可调至60 120毫米 非粘结性的煤 其厚度可调至80 140毫米 无烟煤和贫烟可调至100 160毫米 无烟煤着火温度高达700 800摄氏度 且难于着火燃烧 因此 炉排速度要相应减慢 为了适应负荷的变化 只有适当地调整煤层厚度 然而 无烟煤受热后 在一般情况下 它要产生自裂 由大块的煤变成细粒的煤 增加了通风的阻力 从而限制了煤层的厚度 司炉操作人员在调节煤层厚度时 一定做到因炉 因煤制宜 综合分析 权衡利弊 然后确定煤层厚度 煤层厚度适当 且燃烧正常 新煤离开煤闸板后100 200毫米就应开始燃烧 在距挡渣板 俗称老鹰铁 前200毫米处燃尽 4 4链条炉在运行中的调节 71 当锅炉负荷变化时 给煤时应相应地变化 但在一定范围内 或一般情况下 不宜采用调节煤层厚度的办法 因为煤层厚度的变化 对调节负荷不能立即见效 只有当新调节的煤层移动到炉排中部 即燃烧中心区域 时 才开始对负荷有影响 因此 对于小量负荷的调节 一般仅通过加快炉排速度来增加给煤量 如果负荷变化较大 而且锅炉将在新负荷下长期稳定运行时 则应考虑煤层厚度 使给煤量与负荷相适应 2 炉排速度 链条炉排速度的可调范围一般在2 25米 时 随着锅炉负荷的变化 炉排的速度必须与负荷变化相适应 在调节炉排速度时 要注意煤的特性 挥发分少的煤 不容易着火 如果炉排速度过快 容易出现断火 因此速度应慢些 挥发分多的煤 容易着火 如果炉排速度过慢 会把煤闸门烧坏 这时 需要调快炉排速度 炉排速度应经过试验确定 正常的炉排速度 应保持整个炉排面上都有燃烧火床 而在接近档渣板 老鹰铁 处没有正在燃烧的焦炭 3 对风压和风量的调节 根据链条炉燃烧过程分区域和分阶段进行的特点 在炉排下部都设置了风室 一般为3 6个 风室多有利用于调节送风量 但风室的结构就复杂得多了 链条炉有采用一侧送风的 当炉排较宽时 则采用两侧送风 4 4链条炉在运行中的调节 72 链条炉运行时 风压的大小应根据煤层厚度而定 煤层厚 颗粒又小的煤 即粉煤多 要求风压高一些 否则 就会影响燃烧 当煤层调薄时 风压要相应调低 否则 炉排上的粉煤会被扬起 随着烟气一起逸出烟囱 另外 由于炉排上的粉煤被扬起 会使炉排燃烧上局部出现火口 即炉排上燃烧层局部穿孔 当炉排上燃烧层出现火口时 在火口周围 燃料炽烈地燃烧 而炉排其它部分则缺乏空气 燃烧不旺 使炉排上下整个火床燃烧不均匀 燃烧层表面呈暗红色 从而增加了机械和化学不完全燃烧损失 同时也影响锅炉的出力 在正常运行时 炉排下面各风室的小风门开度应根据燃烧情况及时调节 例如 在炉排前后两端 新煤刚刚进入和焦炭接近燃尽 都不需要过多空气 因此 这两个风室的小风门一般只开一点 如果风室串风 有时甚至不开 在炉排中部 即燃烧中心区 焦炭迅速燃烧 需要大量空气 在炉排中部的小风门要全开 在调整各风室小风门的开度时 调整的幅度不宜太大 否则 会影响燃烧的不均匀性 在调节燃烧时 要维持炉排上火床的长度 在正常燃烧时火床的长度约占炉膛有效长度的四分之三以上 对于在满负荷运行分五段送风的锅炉 一般第一 第五风室的风室的风压为10 20毫米水柱 第二 第四风室的风压为40 60毫米水柱 第三风室的风压为60 80毫米水柱 从以上几个方面的相互关系说明 对炉排速度 煤层厚度 风压的调节 不仅决定于锅炉负荷变化 还决定于煤的质量 上述三者的配合是 厚煤层 高风压 跑慢车 薄煤层 低风压 跑快车 中等厚度的煤层 取中等的风压 和中等的炉排速度 4 3链条炉在运行中的调节 73 锅炉运行时 负荷的变化系指负荷的增加或减少 当负荷增加时 若燃料调节配合不当 压力就下降 当负荷减少时 燃烧不减弱 压力则上升 它的调节顺序如下 1 需要增加负荷时 先增加引风 再增大送风 然后增加炉排速度 在实际运行中 往往是先调风量 再调煤量 因为改变风量可以很快稳住压力 所以大多司炉操作人习惯于先调风 这样做的另一个原因是链条炉炉排转速慢 增加进煤量后 需要一段时间 才能初见效果 但调风后一定要很快调节给煤量 不然 随着风量的增加 炉排上的燃料燃烧速度加快 可燃质越来越少 在火床上将出现不均匀现象 这样压力虽然在短时间顶上去了 但很快又会降下来 而且风量越大 炉膛温度将显著下降 压力下降会更快 2 需要减少负荷时 先降低炉排转速 然后减少风量 先减送风 再减引风 上述调节步骤不是绝对不变的 能否做到灵活运用 这就决定于司炉操作的实际经验和运行技术的熟练程度 链条炉的运行较稳定 炉膛内负压可控制在1 4毫米水柱 为了不至于造成正压喷火伤人 炉膛的负压还可适当高一点 4 3链条炉在运行中的调节 74 燃料性质对链条炉运行的影响很大 因此对燃用的燃料有以下要求 1 燃料应进行筛选 保持一定的颗粒直径 未经筛选的统煤对链条炉的燃烧十分不利 因为粒度不一 碎煤嵌在大颗粒煤之间 煤层堆得很密实 燃烧层在干燥过程中产生的水蒸汽不易散发出来 延迟了燃料的着火和燃烧 另一方面 密实的燃料层使通风阻力增大 粉煤多的地方容易被风吹扬而形成火口 此外 煤的粒度不均匀 容易在下煤斗中自然产生机械分离 大块的煤落在炉排的两侧 细颗粒与粉煤则落在炉排的中间 使炉排通风不均匀 这样就破坏了燃烧的正常进行 所以 燃料在进入落煤斗之前 最好经过筛选 若燃用未经筛选的统烟 0 6毫米的碎煤不宜超过30 最大的块煤直径不得大于40毫米 因为它在燃烧过程中 表面被灰层包围 空气很难与煤层表面接触 燃烧不完全 它会随着灰渣一起排出 增加机械不完全燃烧失损 4 5燃料性质对链条炉运行的影响 75 2 燃料的粘结性要适当 链条炉燃用的燃料 不宜燃用粘结性很强的煤 也不宜燃用受热易碎裂成粉末的煤 燃用粘结性很强的煤时 它的表面在高温作用下容易形成板状焦块层 通风阻力增加 破坏燃烧 因此要经常拨火 增加了司炉操作人员的劳动强度 有时由于严重结焦 在炉排上结成一整块 随着炉排的转动 整块大焦渣堆积在档渣板处 卡塞落灰斗 甚至把后拱及顶棚管挤坏变形 由此 被迫停炉打渣 有的燃料粘结性虽然弱 但受热后却容易自裂成碎粒或粉状 一部分被空气扬起 随飞灰一起逸出烟囱 另一部分则从炉排缝隙下漏掉 3 煤中含的水分要合适 从燃烧的角度考虑 煤中的水分过多 过少都不好 燃料中的水分多 会使燃料的着火和燃烧推迟 对整个燃烧过程是不利的 水分过多 不仅输送困难 而且最容易粘附在煤斗壁上 增加落煤阻力 一不小心 很易造成断煤事故 燃料中的水分也不宜太少 对于粉末多的煤 有一部分会随飞灰逸出 还有一部分会从炉排缝隙中漏入灰坑 对于干燥的煤 特别是干燥的粉煤 适当地加些水析出速度 有利于减少化学不完全燃烧损失 水量既不能加得过多 而且要分布均匀 还要给予一定的渗透时间 根据运行经验 煤中的水分一般为8 10 4 4燃料性质对链条炉运行的影响 76 4 灰分多的煤对燃烧也是不利的 燃料中的灰分不宜过多 灰分过多 焦炭燃烧表面裹灰现象就严重 空气不易接触焦炭燃烧表面 这样 给焦炭的燃尽带来一些困难 5 灰分溶点低的煤 容易在火床中部产生软化溶融状态 一遇冷空气 就结成大块焦渣 堵塞炉排上的通风孔 破坏正常的燃烧 从而加速炉排的烧损 4 5燃料性质对链条炉运行的影响 77 4 6运行调节与正常停炉 参照JB T10354 2002工业锅炉运行规程 4 7维护与保养 78 第五章常见事故处理方法 紧急停炉与常见事故处理方法参照JB T10354 2002工业锅炉运行规程 79 第六章锅炉安全知识 6 1锅炉事故 6 2锅炉事故统计 6 3加强安全意识 80 6 1锅炉事故 经济损失 电厂 心脏 崩溃 1993年3月10日14时7分 宁波某发电厂与l号机组配套的锅炉发生了炉膛爆炸 造成死亡23人 重伤8人 轻伤16人 锅炉标高21米以下损坏情况自上而下趋于严重 冷灰斗向炉后侧塌倒呈开放性破口 侧墙与冷灰斗交界处撕裂水冷壁管31根 立柱不同程度扭曲 刚性梁拉裂 水冷壁管严重损坏 有66根开裂 炉右侧21米层以下刚性梁严重变形 0米层炉后侧基本被热焦培至冷灰斗 三台碎渣机及喷射水泵等全部埋没在内 事故后 清除的灰渣堆容积为934立方米 停炉抢修132天 这次事故直接经济损失780万元 81 6 1锅炉事故 黑 设计 半吨炉18人伤亡 1987年7月27日0时50分 山东省博兴县曹王镇前塘村骨胶厂 一台正在试烧的蒸发量为0 5吨 时 尽力为0 59兆帕的立式蒸汽锅炉发生爆炸 当时在锻炉四周观看十八人无 幸免 其中当即死亡四人 重伤五人 轻伤九人 所有厂房成为废墟 骨胶厂是前塘村农民为了脱贫致富集资150000无兴建起来的 事故当天该锅炉安装后进行试烧 由一前来帮助筹建骨胶厂的所谓工程师做示范操作 在试烧过程中 从压力表上看出 锅炉内的压力不断上升 突然一声巨响 锅炉发生了爆炸 82 6 1锅炉事故 黑锅炉 1996年4月26日 时10分许 山西交城县义望乡贾家寨村南新建造纸厂发生锅炉爆炸重大事故 4人死亡 事故锅炉为立式平头火管锅炉 1992年8月购入后自行安装投用 锅炉无任何技术资料及铭牌 出厂时间 制造单位以及额定压力等技术不明 主管厂长蔚某带人正在研究锅炉问题时发生爆炸 锅壳飞向东南方450m的麦田 炉胆等飞至西北方约200m的一居民房顶上 锅炉房完全毁坏 造成人员伤亡 83 6 1锅炉事故 缺水干烧 2003年10月23日 长沙市星沙开发区某厂发生一起重大锅炉事故 该厂一台江苏无锡锅炉厂2001年1月生产编号为01015 直编号为L 02的SHL20 2 45 400 A 双锅筒横置式链条炉排锅炉因缺水干烧造成大面积水冷壁管 对流管 过热器管烧坏 直接经济损失达60余万 因停产等造成的间接损失更是无法估量 该锅炉2002年4月才安装完毕投产 在使用才一年多就发生如此重大的事故 确实令人深思与借鉴 事故经过10月23日上午 该厂换炉运行 将启用已停用数日的L 02号锅炉 该厂司炉工未按正常操作程序 先查阅运行记录 再对锅炉状况进行检验 然后核实锅炉水位再点火 而是直接点火升炉 在点火的半小时后 有司炉工发现情况异常 锅炉房出现烟雾 且有浓烈的干烧气味 立即紧急停炉 但为时已晚 事故已发生 所幸司炉工还有经验 未大量进水 否则引起锅炉爆炸 后果不堪设想 84 6 1锅炉事故 安全附件失灵 管理混乱 1998年9月16日下午4时10分 新密市某镇造纸厂一台WNG4 1 2MPa 卧式内燃回火管 型锅炉在运行中爆炸 造成1人死亡 1人重伤的重大事故 直接经济损失30多万元 9月16日上午10时30分 当班锅炉操作工周国亭对锅炉进行点火升压 1个多小时后 锅炉压力达到0 2MPa 因为纸机车间没有生产 此时纸厂已停电 操作工周国亭就擅自脱离工作岗位回家吃饭 中午1时多才返回工作岗位 开始操作锅炉 当锅炉压力升至0 3MP时 开始向车间供气 下午2时50分左右 因整个造纸厂全部停电 锅炉也停止运行 当第二次来电时 因锅炉房灯泡不亮 周国亭让相邻锅炉房操作工张少华照看自己操作的锅炉 他去找锅炉班长领灯泡 就在周国亭返回距锅炉房20多米远时 锅炉突然爆炸 时间是下午4时10分 85 6 1锅炉事故 司炉班长擅自分小班 1988年10月21日3时40分 郑州卷烟厂一台SZW10一1 27型锅炉发生严重烧干锅事故 造成对流管 水冷壁管全部烧坏 上 下锅筒严重脱碳 过渡烟道烧化 空气预热器损坏225根管 这几部分失去使用价值而报废 这次事故的直接损失95000元 间接损失150000元 10月20日晚 当班司炉工未认真检查水位的情况下 错误地将缺水判为满水而关给水泵 当发现汽压下降 炉膛出现正压现象时 又错误地判断为车间用汽量大而增大了锅炉的给煤量 当发现上锅筒 下锅筒均已烧红 炉顶烧塌 炉膛内听到倒塌声音后才布置停炉 此后虽采取了一系列措施 但锅炉已严重损坏 86 6 1锅炉事故 司炉期间打扑克 1988年12月31月 朝阳市长征轮胎厂发生一起sHL20 2 45 350锅炉严重缺水事故 使锅炉过热器全部熔化成铁水 对流管束80 被熔化 水冷壁管全部弯曲变形 除部分辅机和上 下锅筒外全部报废 事故直接损失近300000元 12月31日18时 锅炉处于低负荷运行 司炉班长回家吃饭 其他司炉均打扑克 18时30分左右 一名司炉人员回到控制室检查 看到电接点水位报警器指示为满水 将锅炉补充水阀关闭后又去打扑克 直到21时左右 值班司炉回到炉前发现锅炉炉体外部钢梁和尾部烟道护板均已烧红 立即停炉进行处理 但为时已晚 一台20吨 时锅炉已被烧毁 87 6 1锅炉事故 目无法纪 2002年11月5日6时55分 广西壮族自治区钦州市浦北县寨圩酒精厂发生蒸汽锅炉爆炸重大事故 造成4人死亡 2人重伤 2001年9月4日 钦州市锅检发现该锅炉存在重大事故隐患 对该锅炉进行了查封 2002年4月27日 浦北县质监局接到群众举报 立即派员前往该厂检查 发现该厂正在使用被查封的锅炉 当场责令该厂立即停炉熄火 依法予以封存 同时进行了立案处理 2002年10月 该厂由于生产旺季 蒸汽不足 业主和其子共同商议擅自启用该台被责令停止使用的锅炉 11月4日16时15分正式点火升压 5日l时交班给3位司炉工 1人无证 2人操作证过期 至6时55分发生爆炸 该台锅炉筒底原修补处的一块1000mm 650mm钢板炸开 飞出左前方10m外墙根的沙石堆内 锅筒爆炸后 锅炉耐火砖及护板全部炸飞 锅炉本体向上炸飞 冲坏锅炉房钢筋混凝土屋顶及一条大粱 跌下后向前移位约lm 锅炉及锅炉附属设备全部损毁 锅炉房钢筋混凝土框架结构大部断裂 双侧砖墙被强大的冲击波冲毁 直接经济损失42 04万元 88 6 1锅炉事故 水箱爆炸 私自改造 某日上午10时 江苏省扬州市某浴室 当班的司炉工正在锅炉房正常操作 锅炉余热水箱突然爆炸 爆炸产生的气浪将司炉工掀翻至锅炉房门外5米处 导致司炉工重伤 89 6 1锅炉事故 违规酸洗 事故概况及经过1987年11月末 牡丹江纺织厂 一台生产用的SHL20 1 27 250型锅炉发生了一起严重腐蚀渗漏的重大事故 1987年对锅炉进行定期检验时 发现锅炉内有结垢现象 1987年7月2日 5日 清洗公司对锅炉进行了硝酸清洗 缓蚀剂采用Lan 826新技术 清洗后检验时 牡丹江纺织厂认为垢没有清净 不予验收 当时清洗公司提出再清洗一次 牡丹江纺织厂也同意 但没有及时进行 间隔了两个月 1987年9月5日 7日进行了第二次清洗 第二次清洗后 牡丹江纺织厂虽作了验收 但因第一次酸洗后发现有一根下降管有一小孔漏水 进行了修理 而对其它管子没有采取保养措施 第二次酸洗两个月后 于1987年11月30日对锅炉进行水压试验 加水时发现对流管束于下锅筒胀口处有四 五处漏水 进一步检查后发现锅筒与管束内壁均有严重腐蚀 致使这台锅炉无法投入使用 初步估算 直接经济损失达200000元 90 6 1锅炉事故 随意改动 对事故现象无判断 1986年4月22日 南京化学纤维厂SHL20 1 27型蒸汽锅炉因缺水而造成严重损坏 直接经济损失达30000元以上 4月22日11时 该锅炉升火给车间供汽 至14时锅炉负荷开始增大 15时司炉工在仪表控制室听到高水位报警并看到黄色指示灯亮 仪表盘上的色带水位指示偏高便开始排污50秒钟 但这样处理后半小时 色带指示又在高水位的位置 而炉前平板玻璃水位计已看不见水位 只认为是轻微缺水 于是到炉顶叫水 看到有少量的水上来 实际上是因水连管连接不当造成的假水位 就按轻微缺水处理 加大进水 可仍不见水位上升 而见到省煤器安全阀有汽喷出 于是立即停泵 到炉前打开看火门时 听到炉内有响声 这时才判定是炉管爆破 采取紧急停炉措施 后经检查发现 34根炉膛水冷壁管和259根对流管均已不同程度因过热而后损坏 其中一根对流管爆破 破口为140 100毫来 锅炉被迫停炉大修 更换全部对流管束和水冷壁管 91 6 1锅炉事故 宋庆龄故居 1986年3月24日8时30分 宋庆龄故居一台额定热功率为0 23兆瓦 额定出水压力为0 3兆帕双层燃烧热水采暖锅炉发生爆炸 造成锅炉上端锅壳撕裂 炉座向后移动2 5米 锅炉房两侧墙向外倒塌 整个锅炉房连同浴室等附近房屋的屋顶与墙身水平断裂 附近建筑物有11块玻璃震碎 经济损失15000元左右 发生事故的该台锅炉已停用20多天 供 回水阀门已关闭 事故当天 为了把锅炉内残留的煤碳烧净 重新点火 但在点火前未对锅炉进行检查 也未将出水阀门和回水阀门拧开 点火启动后司炉工离开岗位 导致锅炉的锅水汽化 另一方面 在锅炉运行期间长期未对安全阀进行手动试验 安全阀锈死失灵 结果锅炉超压造成爆炸 92 6 1锅炉事故 地点 北京人民大会堂 1990年4月22日6时15分 北京人民大会堂一台SZQ4 1 25型锅炉发生炉膛爆炸 炉体