锅炉的日常操作维护分解.ppt

锅炉培训教材 2009年9月 1 锅炉的基本原理 1 1锅炉的基本构造1 2锅炉的工作原理1 3锅炉的工作过程1 4锅炉经济指标 1锅炉的基本原理 1 1锅炉的基本构造什么是锅炉定义 锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备 按功能包括两大部分 一部分是通过燃烧煤 油 气及其他燃料 将化学能转化为热能 另一部分是各种形式的受热面 将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式 传递给炉水使之升温 汽化 过热以产生所需要的蒸汽 或加热所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用 锅炉的组成通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行 形成炉的概念 蒸汽或热水在锅筒 水冷壁 对流受热面等内部形成 形成锅的概念 形象理解锅 用来装要被加热的水 或其它介质 的容器 炉 加热锅的装置 炉 锅 锅炉 几个重要概念 锅的组成部分 汽包 锅筒 水冷壁 省煤器 空气预热器 炉的组成部分 炉膛 燃烧器 锅炉本体 炉膛 燃烧器 锅筒 水冷壁 对流受热面 钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件 称为锅炉本体 锅炉的其他重要辅机 燃料输配送装置及管道 送引风装置及管道 给排水装置 水处理设备及管道 除尘及除灰系统 控制系统等 1 2锅炉的工作原理锅炉工作过程有三个基本过程 1 燃料的燃烧过程 2 炉与锅炉的传热过程 3 水的汽化与过热过程 与之相对应的理论知识是 1 燃烧原理 2 传热学 3 流体力学和工程热力学 层燃炉由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料 在炉排上形成燃料层 燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风仓 透过燃烧层进行燃烧瓜而产生高温烟气 注意 只能用固体燃料 工业链条炉示意图 1 2 3水的受热 汽化及过热过程该过程是饱和蒸汽的生产过程 给水加热器使给水加热到145 175 中压锅炉 或215 240 高压锅炉 由给水管道将水送到省煤器 水在省煤器中被加热到某一温度后进入锅筒 然后沿下降管下行到水冷壁进口集箱 经适当分配后注入水冷壁管 水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱和蒸汽的混合物 上升进入锅筒内 由汽水分离装置分离 蒸汽由锅筒上部流入过热器 分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环 汽水混合物的分离设备是保证蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备 蒸汽流入过热器后继续被加热成具有一定温度和过热度的过热蒸汽 1 3 锅炉的工作过程1 3 1锅炉的燃烧过程什么是燃烧燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化化反应的过程 这是一种复杂的物理化学综合过程 它需要具有一定的温度和浓度条件 一定的时间和空间条件 燃料进入锅炉燃烧的基本过程 燃烧炉膛 或炉排 除渣设备 高温烟气水冷壁过热器 凝渣管 对流管束尾部受热面 省 空 除尘引风机烟囱 烟气的基本流程是 辐射 辐射 对流 对流 对流 1 3 2工质 水 的加热和汽化过程蒸汽的产生过程给水省煤器汽锅 未饱和水 高温水 饱和蒸汽 水循环过程汽锅下降管下集箱水冷壁 1 4锅炉经济指标受热面蒸发率每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量 符号D H 单位kg m2 h锅炉热效率每小时送进锅炉的燃料 全部完全燃烧时 所能发出的热量中有有百分之几被用来产生蒸汽或加热水 以符号 表示 汽煤比一吨标准煤所能产生的蒸汽量 由于锅炉生产出蒸汽的参数不同 所以产生不同蒸汽参数的锅炉没有可比性 对于工业比较常用 2 锅炉房设备 2 1锅炉本体及其辅助设备2 2汽包2 3省煤器与空气预热器 2 1锅炉本体及其辅助设备2 1 1锅炉本体设备包括 1 汽锅 炉子 蒸汽过热器 省煤器和空气预热器 燃烧器 锅炉钢架 2 锅炉附加受热面 蒸汽过热器 省煤器和空气预热器 3 锅炉尾部受热面 省煤器和空气预热器 2 1 2锅炉房辅助设备 1 运煤 磨煤 除灰系统 2 送引风系统 3 水 汽系统 包括排污系统 4 电气 仪表 2 2汽包2 2 1汽包的作用 1 汽包是加热 蒸发 过热三个过程的连接枢纽 同时作为一个平衡器 保证水冷璧循环所需要的压头 2 存有一定容量的水与汽 具有相当的蓄热量 当锅炉工况变化时 能起缓冲稳定汽压的作用 3 装有汽水分离装置 保证饱和蒸汽的品质 2 2 2汽水分离装置汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中锅水带杂技溶解问题 对中压和次高压锅炉主要是将锅水从蒸汽中分离出来 对高压锅炉除机械携带外 还要控制蒸汽中溶解的硅酸 而对超高压锅炉溶盐问题更重要的是除硅酸外还有氯化钠的溶解 2 3省煤器与空气预热器2 3 1省煤器的作用 1 降低烟气温度 2 减少蒸发受热面 以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁换热好 低温 强制流动 逆流布置 3 减少给水与汽包壁的温差 降低热应力 2 3 2空气预热器的作用 1 进一步降低烟气温度 由于大容量锅炉 给水温度250 280 烟气温度比较高 用空气预热器进一步吸收烟温使其降低到120 左右 2 制粉系统干燥 3 强化着火 2 3 3省煤器分类及布置特点 1 钢管式 铸铁式 压力 4MPa 2 非沸腾式 沸腾式 中压 3 错列有减少积灰 换热强 磨损大 顺列有利于吹灰 换热弱 磨损小 4 结构方面 采用蛇形管 分为光管式 鳍片式 膜式 肋片式 5 蛇形管水平布置利于疏水 6 逆流布置 增大传热温差 7 水由下而上 便于排出气体 避免腐蚀 烟气自上而下 吹灰作用 3 1锅炉的类型3 2锅炉的参数系列和技术经济指标 3 锅炉的分类 根据不同的分类方法 锅炉可分为以下几类 1 按锅炉燃用的的燃料分类可分为 燃煤炉 燃油炉和燃气炉 在我国使用最广泛的锅炉就是烧煤炉 2 按燃烧方式分类可分为 层燃炉 室燃炉和介于二者之间的沸腾 流化床 炉 层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤 而室燃炉煤 油气都可以燃烧 3 按锅炉水循环方式分类可分为 自然循环锅炉 强制循环锅炉和复合循环锅炉 自然循环锅炉从容量很小的 1吨及以下 到特大型锅炉 3000吨及及以上 均有使用 强制循环锅炉和复合循环锅炉一般只有在大型锅炉 自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的汽水比重差 强制循环的动力主要来自于给水泵 而复合循环锅炉的动力既有来自汽水比重差 又有给水泵的动力 自然循环锅炉 复合循环锅炉 直流循环锅炉 4 按有无汽包分类可分为 汽包锅炉和直流锅炉 直流锅炉没有汽包 5 按蒸汽压力分类可分为 低压锅炉 压力 2 45MPa 中压锅炉 压力2 94 4 9MPa 高压锅炉 压力7 84 10 8MPa 超高压锅炉 11 8 14 7MPa 亚临界压力锅炉 15 7 19 6MPa 和超临界压力锅炉 压力 22 0 6 按传热面布置方式分类可分为 塔型锅炉 U形锅炉 倒U型锅炉和倒L型锅炉 7 按锅炉的容量分类可分为 小型锅炉 中型锅炉 大型锅炉和超大型锅炉 8 按管内通过的是水还是烟气分类可分为 火管锅炉 水管锅炉 水管锅炉和水火管组合式锅炉 9 按锅炉有无再热系统分为 再热锅炉和无再热锅炉 10 按炉膛内的压力分类分为 负压锅炉和微正压锅炉 11 按锅炉的用途分为 生活锅炉 工业锅炉 电站锅炉和热水锅炉 12 按排渣方式分类可分为 固态排渣炉和液态排渣炉 3 2锅炉的参数系列和技术经济指标3 2 1锅炉的参数系列蒸汽锅炉 其参数是指锅炉出口蒸汽的蒸发量 压力 表压力 温度及给水温度 电站锅炉容量 目前国内用额定蒸发量 以t h表示 或用与汽轮发电机组配套的功率 以kW或MW表示 工业锅炉的容量可用额定蒸发量表示 以t h为单位 额定蒸发量是指蒸汽锅炉在额定蒸汽参数 额定给水温度 使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸发量 给水温度是指进入省煤器的水温 对无省煤器的锅炉则指进入锅筒的水温 3 2 2 工业锅炉的表示我国工业锅炉型号由三部分代码表示 各部分之间用短横线相连 见表2 表2 1工业锅炉型号表示方法 1 型号的第一部分表示锅炉总体型式 燃烧设备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字母代表锅炉总体型式 第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧设备 第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t h或热水锅炉额定热功率为若干MW 各段应连续书写 互相衔接 2 型号的第二部分表示介质参数共分两段 中间的斜线相连 第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许工作压力为若干MPa 第二段用阿拉件数字表示过热蒸汽温度或出水温度和回水温度为若干 蒸汽温度为饱和温度时 型号的第二部分无 斜线和第二段 3 型号的第三部分表示燃料种类以汉语拼音字母代表燃料种类 同时以罗马数字代表燃料品种分类与其并列 如同时使用几种燃料 主要燃料放在前面 表3锅炉总体型式 表4工业锅炉的燃烧方式 表5工业锅炉的燃料 型号DZL4 1 25 AII 表示为单锅筒纵置链条炉排锅炉 额定蒸发量4t h 额定工作压力为1 25MPa表压 出口为饱和蒸汽 燃用II类烟煤 型号SHL35 2 5 400 AIII 表示该锅炉为双锅筒横置链条炉排 额定蒸发量为35t h 额定蒸汽压力为2 5MPa表压 出口温度为400 燃用三类烟煤 3 2 3 锅炉的技术经济指标锅炉的技术经济指标主要指 热效率 制造和运行成本及工作的可靠性 1 锅炉的热效率定义为送入锅炉的热量中被有效利用的百分数 如果将锅炉的辅助设备如风机 水泵 吹灰器等的消耗功率及蒸汽列入 则称为净效率 通常锅炉效率指热效率 2 锅炉成本 锅炉制造成本由材料价格 劳动生产率 工资和技术开发成本等构成 由于钢材是整台锅炉的主要成本 所以从设计制造角度以锅炉每生产1吨蒸汽所需要的金属材料重量作指标 称钢材消耗量 t钢 t汽 4 锅炉水质标准 锅炉水质应符合GB1576 85 低压锅炉水质标准 的要求 5 链条炉排运行操作 10吨链条炉的外貌 链条炉的燃烧特点 跟据炉拱的设计型式 煤种较固定燃烧方式 煤直接铺在炉排上燃烧煤的燃烧过程 水分蒸发 挥发分析出着火燃烧燃烬四个阶段请看下页的示意图 链条炉的燃烧示意图 跟据炉拱的设计型式 煤种较固定 与设计煤种偏差大 容易出现不着火或者跑火的问题煤的粒度和挥发分影响整个着火问题 链条炉的负荷调整方式 厚煤层 高风压 跑慢车薄煤层 低风压 跑快车中煤层 中风压 跑中速 煤完全燃烧的条件 足够高的炉温合适的过量空气系数足够的燃烧时间 合理的组织燃烧 1 足够高的炉温 着火的保证 引燃新煤燃烬的保证 大颗粒的燃烬锅炉稳定燃烧的保证 2 合适的过量空气系数 链条炉的燃烧特点决定了氧的需求分布着火区和燃烬区需氧少燃烧区需氧最大 3 足够的燃烧空间 时间 合理组织燃烧 链条炉的几个基本概念 火床的长度着火线 燃烬线卡火位 烧穿火孔煤层厚度 链条炉负荷调整的方法 汽压变化时主要调整 煤量和风量调整煤量的方法 调整煤层厚度和炉排速度 加厚煤层和加快炉排速度都会使入炉煤增加 相反 入炉煤则减少 煤层厚度和炉排速度调整 相同条件下 煤层厚度与负荷成正比关系 煤层的厚度而且与煤的特性有关 以下情况适合用厚煤层 灰分大 水份大 颗粒大 灰熔点高的煤炉排速度不但与负荷相适应 而且与煤的特性中的挥发分有关 链条炉运行操作的要领 多看火多看煤 合理配风分段小风门 二次风的调整卡火位 多看火 看配风 看风量 看火焰看火床是否有穿火孔 压火看着火线 看燃烬线是否有偏火 注意 着火线延后10cm 燃烬线要延后50cm 分段小风门 二次风的调整 根据燃烧特点进行分段小风门的调整二次风的调整原则 分段小风门的位置 1 4线以前是干馏区1 4线与2 5线之间是挥发分燃烧区2 5线与3 6线之间是固定碳燃烧区3 6线以后是灰渣区 1 2 3 4 分段小风门一开度调整示例 配风要求 分段送风 集中送风于强烈燃烧区用拱将前后多余的氧气引到中部加二次风 使一氧化碳与氧气充分搅拌 混合 促使一氧化碳继续燃烧 二次风的调整要求 1 要有相当高的风速 助燃 形成旋流 将煤末沉降到炉排上2 风量不宜过大 影响炉温 降低燃烧效率 多看煤 合理配风 水分的影响 1水分高 2水分低煤的挥发分的影响煤的灰分的影响煤的焦结性对燃烧的影响 卡火位 燃烧调整的关键 卡火位 就是炉中既有一定的红火 又不出现跑火 火位的长度 与负荷成正比关系 高负荷时保持六 七成火 满负荷超负荷时烧至七 八成火 火位反映了进煤量与送风量的配合关系 同等条件下煤层加厚 炉排速度加快 火位加长 反之相反 6 锅炉运行中检查内容 水位计1 检查水位计旋塞 消除泄漏现象2 检查照明设备 若有损坏及时修复压力表1 检查三通旋塞及存水弯管管接头 消除泄漏2 转动三通旋塞 压力表指针应能恢复到零3 存水弯管应畅通安全阀1 检查安全阀应无泄漏2 检查铅封应无损坏 排气管应畅通 管路及附件1 清洁及补漆其外表面 修理保温层2 检修管路 阀件的漏水和漏气现象3 调换填料 垫片锅炉本体1 检查锅炉外表应无严重变形2 检查人孔 手孔 清除泄漏3 锅炉结垢 加强水质处理炉墙 炉膛1 消除炉墙上漏烟 漏风的缺陷2 修补保温层 辅助设备1 检查风管2 检查并试验各出灰装置3 检查除尘设备4 检查给水 循环水泵及水处理设备 通风设备自动控制装置1 检查电路 控制盘 调节阀 操作机构及一次仪表2 检查联锁报警保护装置的可靠性锅炉水质1 锅炉水质要严格按照水质标准要求 如果水质差锅炉容易结垢 会降低锅炉热效率 锅炉容易过热及爆管 浪费能源 7 燃油锅炉常见事故处理 一 锅炉熄火 锅炉在正常运行中突然熄火的原因有 燃油 气 中断 燃油带水 油温太低 配风不当 风量过大将火吹熄 熄火发生时 应立即关闭本炉总油 气 阀 监视水位变化 待查明原因和消除故障后才能重新点火 重新点火时必须先通风5分钟以上 再按步骤点火 二 炉膛爆燃 当炉膛内存有可燃物质 遇高温或明火突然猛烈燃烧 体积急剧膨胀 会造成炉膛喷火 如果可燃料气体与空气混合物的浓度在爆炸极限内 遇明火就会发生炉膛爆炸事故 炉膛爆炸一般发生在锅炉灭火 点火的过程中 发生炉膛爆炸事故时 应迅速关闭进油 气 总阀门 关闭各燃烧器的油 气 阀门 停止风机运行 并紧闭闸门 检查防爆门