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锅炉基础知识 什么是锅炉 一 锅炉的分类 二 工业锅炉型号 三 锅炉基本技术指标 四 WNS燃气锅炉介绍 五 燃气锅炉基本参数表 七 燃气锅炉采暖面积及耗气量计算 八 锅炉安装备案流程 九 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 锅炉房的安全管理 十 什么是锅炉 一 锅炉是利用燃料的化学能或其他能源的热能 把水加热到一定参数的热能转换设备 锅炉由锅和炉以及为了保证锅炉安全运行所必需的附件仪表等三部分组成 锅 指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 或变成具有一定压力和温度的蒸汽 蒸汽锅炉 工质在管内流动 循环 传热 锅筒内汽水分配及分离装置 热化学等属锅内过程 炉 是指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的热量供锅吸收 锅炉附件仪表 是指安装在锅炉受压部件上用来控制锅炉安全运行的一些附件和仪表装置 主要包括安全阀 压力表 水位计 排污装置 给水系统 锅炉的汽水管道 常用阀门和有关仪表等 此外近年来由于对锅炉的机械化和自动化要求不断提高 工业锅炉上配置机械操作和自动控制的附件及仪表也越来越多 如给水自动调节装置 燃烧自动调节装置 自动点火熄火保护装置等 锅炉的分类 二 锅炉的分类 工业锅炉型号 三 工业锅炉产品型号按照JB T1626 2002 工业锅炉产品型号编制方法 编制 锅炉产品型号由三部分组成 各部分之间用短横线相连 见图1 型号的第一部分表示锅炉本体型式和燃烧设备型式或燃烧方式及锅炉容量 共分三段 第一段用两个大写汉语拼音字母代表锅炉本体型式 见表1 第二段用一个大写汉语拼音字母代表燃烧设备型式或燃烧方式 见表2 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 各段连续书写 型号的第二部分表示介质参数 对蒸汽锅炉分两段 中间以斜线相连 第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力为若干MPa 第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度为若干 C 蒸汽温度为饱和温度时 型号的第二部分无斜线和第二段 对热水锅炉分三段 中间也以斜线相连 第一段用阿拉伯数字表示额定出水压力为若干MPa 第二段和第三段分别用阿拉伯数字表示额定出水温度和额定进水温度为若干 C 型号的第三部分表示燃料种类 用大写汉语拼音字母代表燃料品种 同时用罗马数字代表同一燃料品种的不同类别与其并列 见表3 如同时使用几种燃料 主要燃料放在前面 中间以顿号隔开 工业锅炉型号 三 工业锅炉型号 三 工业锅炉型号 三 工业锅炉型号 三 蒸汽锅炉型号表示方法 总体型式代号 燃烧设备代号 额定蒸发量 t h 额定蒸汽压力 MPa 过热蒸汽温度 饱和蒸汽无此项 燃料种类代号 第一部分 第二部分 第三部分 例如 WNS2 1 25 Q表示卧式内燃室燃炉 额定蒸发量2t h 额定蒸汽压力1 25MPa 燃料种类为天然气 工业锅炉型号 三 热水锅炉型号表示方法 总体型式代号 燃烧设备代号 额定热功率 MW 允许工作压力 MPa 燃料种类代号 第一部分 第二部分 第三部分 例如 WNS1 4 1 0 95 70 Q表示卧式内燃室燃炉 额定热功率1 4MW 允许工作压力1 0MPa 表压 出水温度为95 进水温度为70 燃料种类为天然气 进水温度 出水温度 工业锅炉型号 三 锅炉基本技术指标 四 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 1MPa 兆帕 106Pa1Pa 1N m21大气压 0 1013MPa 锅炉运行常用 表压力 即锅炉压力表所显示的压力 1绝对压力 MPa 1表压力 MPa 0 1 MPa 大气压力 温度 用来度量物体冷热程度的标尺的度数 摄氏温度t 热力学温度 绝对温度 TKT t 273 15K 饱和蒸汽温度与压力对照表 表中压力指表压力 即锅炉压力表所显示的压力 锅炉基本技术指标 四 额定热功率 热水锅炉在额定回水温度 额定回水压力和额定循环水量的情况下 长期连续运行时应保证的最大供热量 其单位为兆瓦 即MW 额定蒸发量 蒸汽锅炉在额定参数 压力 温度 额定给水温度 使用设计燃料并保证锅炉效率 连续运行时的最大蒸发量 其单位为吨 时 t h 或公斤 时 kg h 锅炉热效率 是指锅炉输出的蒸汽或热水的有效利用热量Q与同一时间进入锅炉的燃料完全燃烧放出的热量Qr的百分比 通常用符号 表示 即 Q Qr 100 锅炉热效率是反映锅炉对燃料所放出的热量的有效利用程度的参数 锅炉热效率是反映锅炉是否符合节约能源的标准 是锅炉经济运行的重要指标 燃料放出的总热量 燃料消耗量 燃料低位热值 国内计算方法 燃料放出的总热量 燃料消耗量 燃料高位热值 国外某些国家计算方法 燃料高位热值 燃料低位热值 受热面蒸发率 发热率锅炉锅筒与其他受热面和烟气进行热交换的面积H 其每平方米每小时产生蒸汽量D的大小 称为受热面蒸发率D H 单位为kg m2 h 由于各受热面所处烟温和吸热特性不同 D H有很大差异 炉内水冷壁辐射受热面蒸发率D H可达80kg m2 h左右 温度较低的对流受热面D H则只有20 30kg m2 h 整个受热面的平均D H值 通常不超过30 40kg m2 h 热水锅炉采用受热面发热率Q H来表示 一般Q H 23 2Kw m2 20000kcal m2 h 锅炉基本技术指标 四 WNS燃气锅炉介绍 五 WNS系列锅炉组成部分 传热面 水泵 炉膛 炉胆 控制系统 燃烧器 安全附件 锅筒 WNS燃气锅炉介绍 五 WNS三回程锅炉说明 本锅炉采用卧式内燃 三回程湿背式结构 炉膛为下置式布置的波形炉胆 后接回燃室 在回燃室与前管板之间环形布置螺纹烟管作为第二回程 在锅炉前后管板之间 第二回程烟管外侧对称布置第三回程平直烟管 锅炉前后两侧设置烟箱 前烟箱作为第二回程出口烟气转向室 后烟箱作为第三回程出烟口 尾部布置节能器 燃烧器布置在锅炉前面板上 正对炉膛 空气与燃料在燃烧器前部混合后喷入炉胆燃烧 到达末端回燃室时燃尽并转向 生成的高温烟气经第二回程烟管进入前烟箱 再经第三回程烟管到达后烟箱 经过省煤器换热从烟囱排出 其中第二回程采用螺纹烟管 改层流换热为紊流换热 换热效果明显加强 提高热效率 降低排烟温度 结构更紧凑 节省材料及锅炉房空间 节能采用翅片管省煤器 翅片管材质为ND钢 09CrCuSb 耐酸腐蚀 提高节能器使用寿命 WNS燃气锅炉介绍 五 WNS冷凝锅炉说明 冷凝锅炉就是利用高效的冷凝余热回收装置来吸收锅炉排出的高温烟气中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热 以达到提高锅炉热效率的目的 冷凝锅炉主要有三大部分组成 锅炉本体 节能器 冷凝器 节能器一般用碳钢制作 冷凝器一般用ND钢制作 因为冷凝器中烟气排烟温度低有大量的冷凝水生成 冷凝水中溶有一定量的酸性气体 显酸性 若不用ND钢 用普通碳钢很快会腐蚀坏 炉胆 一回程 二回程烟管 燃烧器布置在锅炉前面板上 正对炉膛 空气与燃料在燃烧器前部混合后喷入炉胆燃烧 到达末端回燃室时燃尽并转向 生成的高温烟气经第二回程烟管进入前烟箱 换热后的烟气经锅炉前部出口接到节能器 然后经冷凝器排入烟囱 经烟囱排到大气 通俗的讲 冷凝式燃气锅炉的工作原理就是通过一定的装置将锅炉燃烧后排放的热烟气 普通锅炉在140 左右 中的热量进行回收 经回收后的排烟温度只有70 左右 这样可以提高锅炉热效率 自然就节约了燃料 WNS燃气锅炉介绍 五 WNS冷凝锅炉与普通锅炉对比优势 普通锅炉燃烧时的烟气温度很高 约为140 带走了很多热量 冷凝燃烧技术将烟气温度降到70 将部分烟气中水蒸汽冷凝成液态 吸收了烟气中水蒸汽从气体变为液体的热量 通俗的讲就是吸收了将水蒸汽从气态变为液态释放出的凝结潜热 也就是回收了原来被烟气带走的热量 所以热效率比普通锅炉高许多 冷凝锅炉与普通锅炉相比多了冷凝器 我们在普通锅炉后加冷凝器是否也能达到冷凝锅炉的效果呢 冷凝锅炉将普通三回程锅炉变二回程 将第三回程变成节能器 冷凝锅炉的补水先通过节能器再进入锅炉的 水在节能器中是逆流 进水温度一般小于40 节能器进口烟温在300 左右 这样进水温度与烟气温度的温差就大 烟温易降下来 换热效果也好 而普通锅炉三回程出口温度在210 左右 要达到冷凝锅炉的排烟温度 在较低的温差下需布置很大的受热面 钢耗很大 由于布置较大受热面会使其烟风阻力过大 不利于燃烧 WNS燃气锅炉介绍 五 锅筒 锅筒是容水设备 其作用是把锅炉给水按锅炉的设计要求合理的分配到各受热面 并汇集加热到额定工况的介质送出锅炉 锅筒筒身是用Q245R的钢板卷焊而成 管板是用同型号钢板冲压而成 锅筒通过锅筒支座支撑在底座上 其中一支座设计成滑动支座 锅筒可沿轴向自由的胀缩 波形炉胆 炉胆设计为波形 用Q245R的钢板卷焊然后在高温下滚压而成 燃料在炉胆内部燃烧 外部四周浸没在水中 波形炉胆是燃油锅炉的重要部件 该部件直接受到高温火焰的辐射和高温烟气的冲刷 波形炉胆特点 增强烟气扰动 促进燃料在炉膛内的燃烧 增大了辐射传热面积 强化了传热效果 增加了炉胆刚度 有效减弱了炉胆热应力 WNS燃气锅炉介绍 五 回燃室 在炉胆后部设计180 湿背式回转烟室 更有利于检修 锅炉回转烟室前后管板均采用扳边对接焊 燃料燃烧完全后的高温烟气在此处回转沿对流管内进入下一回程 回转烟室四周被锅筒内的热水包围覆盖 烟室内高温烟气对外的辐射热量 传导热量全部被锅筒内水所吸收 螺纹烟管 锅炉第二对流受热面采用螺纹烟管 螺纹烟管比光管的传热效果能提高30 左右 也就是同样的传热量 可节省30 左右的烟管 螺纹烟管材质为20 锅炉专用无缝钢管 锅炉管与管板连接采用先胀接后焊接 最后削边齐头的连接方式 胀接消除管子与管孔之间的间隙 焊接保证连接强度 削边齐头精确达到设计尺寸 减小管端应力 WNS燃气锅炉介绍 五 节能器 冷凝器 锅炉节能器 冷凝器采用高频电阻焊螺旋翅片管 热管 作为高效换热元件 可有效利用烟气中的潜热 使锅炉排烟温度由70 左右 燃料热能利用率可提高3 8 有效提高了锅炉热效率 节约能源 降低运行费用 冷凝器采用ND钢 09CrCuSb 耐酸腐蚀钢制作 有效增强耐硫酸露点腐蚀性能 使设备使用寿命大大延长 该节能器既能提高能源利用率 又符合环保节能主题 是工业锅炉等余热回收中常用的换热设备 WNS三回程锅炉运行系统图 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 WNS冷凝锅炉运行系统图 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 WNS系列锅炉运行系统由锅炉本体 控制柜 燃烧器 阀门仪表 水处理 水泵 分汽缸等辅机组成 燃烧器 锅炉配置品牌燃烧器 自动化程度高 按照控制器指令自动吹扫 电子自动点火 自动燃烧 风燃料自动比例调节 性能安全稳定 燃烧效果好 并有熄火保护装置 保证安全运行 所选用燃烧器应符合TSGZB001 2008 燃油 气 燃烧器安全技术规则 规定 水处理 锅炉软化设备就是采用阳树脂对源水进行软化 主要目的是让阳树脂吸附水中的钙 镁离子 形成水垢的主要成分 降低源水的硬度 提高锅炉使用寿命 设备应符合JB T2932 1999 水处理设备技术条件 规定 经处理后水质应满足GB T1576 工业锅炉水质 要求 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 水泵 锅炉水泵采用知名品牌QDL型水泵 该水泵结构形式为立式 多级 单吸 筒形双壳体 采用不锈钢材料制造 叶轮 导叶 过流壳体均为不锈钢板冲压 拉伸 自动焊接成形 过流部件全部采用不锈钢材料 全新的结构 先进的工艺技术 设计合理新颖 该泵制造精度高 体积小 重量轻 运行平稳可靠 噪音低 无泄露 使用安全 高效节能 安装维护方便 是泵类更新换代的最新最佳产品 另可提供60Hz产品 该泵适用于高压供水 热水循环 是锅炉供水 消防增压 医药 食品 酿造 化工 高层建筑供水及水处理 水净化最理想的给排水设备 适用温度 15 120 水泵应符合GB T5657 2013 离心泵技术条件 类 的规定 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 电控柜 锅炉控制柜是根据锅炉操作规程及控制要求设计的 具有对锅炉进行全自动控制及故障保护等功能 主要控制对象可为燃烧器 给水泵等 该控制系统采用彩色触摸屏作为监控平台 同时嵌入精心设计的工业控制软件和控制外围的工艺结构 该系统软件实现了锅炉的手 自动控制 工况监控 历史数据记录 实时趋势等一般的图文显示及监控要求 具备了丰富的故障检测 故障报警 故障处理等功能 最大限度的保证了锅炉的安全可靠运行 控制柜应符合NB T47051 2016 工业锅炉控制装置技术条件 的规定 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 分汽缸 分汽缸是锅炉的主要配套设备 用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去 分汽缸系承压设备 属压力容器 分汽缸的主要功能是分配蒸汽 因此分汽缸上有多个阀座连接锅炉主汽阀及配汽阀门 以便将分汽缸中蒸汽分至各需要之处 分汽缸主要受压元件为 配汽阀座 主汽阀座 安全门阀座 疏水阀座 压力表座 温度表座 封头 壳体等 分汽缸应符合GB150 2011 压力容器 和TSG21 2016 固定式压力容器安全技术监察规程 的规定 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 安全阀 安全阀是锅炉上最重要的安全附件之一 它对锅炉内部压力上极限值的控制及对锅炉的安全保护均起着重要的作用 当锅炉内的压力升高到超过规定值时 安全阀自动开启排放蒸汽 当锅炉内的压力降到安全阀的回座压力时 安全阀自动关闭 使锅炉在规定的压力内安全运行 热水锅炉上装安全阀也同样为了泄压 报警 安全运行 安全阀也可作放气阀 在水压试验和进水升压时作排气用 安全阀应符合TSGZF001 2006 安全阀安全技术监察规程 的规定 WNS燃气锅炉运行系统介绍 六 水位计 水是锅炉的工作介质 水位则是锅炉安全经济运行的重要标志 水位计是用来显示锅炉水位的一种安全附件 安装合理的水位计能使司炉工正确地控制水位 防止发生事故 是锅炉上非常重要的安全附件之一 水位计应符合JB T4268 1999 双色水位计制造技术条件 的规定 压力表 压力表是一种测量压力大小的仪表 安装在锅炉上可以用来测量锅炉内的压力值 压力表指针的变化 可以反映锅炉燃烧及负荷的变化 司炉人员可根据锅炉压力表的指示数值来调节燃烧 使之适应外界负荷的变化 将锅炉的压力控制在允许的范围内 从而达到安全运行的目的 压力表应符合GB T1227 2017 精密压力表 的规定 燃气锅炉基本参数表 七 低氮冷凝蒸汽锅炉参数表 燃气锅炉基本参数表 七 低氮冷凝热水锅炉参数表 燃气锅炉基本参数表 七 三回程低氮蒸汽锅炉参数表 燃气锅炉基本参数表 七 三回程低氮热水锅炉参数表 燃气锅炉采暖面积及耗气量计算 八 燃气锅炉因其负荷自动调节能力强 按照每吨6000 8000平方米计算 北京及以南地区供热负荷负荷可按每吨供热8000平方米计算 北京以北及西部冬季严寒地区供热负荷每吨按照6000平方米计算 如采暖面积为18000平方米 需要选多大锅炉 可按照18000 6000 3 吨 设计考虑余量 选3吨锅炉合适 3吨热水锅炉 按照标准热功率 每吨为0 7MW 3吨为 3 0 7MW 2 1MW 即可选择燃气锅炉型号为 CWNS2 1 90 65 Q或WNS2 1 0 7 95 70 Q型号锅炉 燃气锅炉耗气量计算 燃料耗气量 锅炉有效利用的热量 燃料低位发热量 锅炉热效率如0 7MW热水锅炉耗气量计算 锅炉有效利用的热量 0 7MW 0 7 3600 1000 2520000kj h 燃料低位发热量 35588kj Nm3 锅炉热效率 91 5 燃料耗气量 35588 91 5 77 38Nm3 h 燃气锅炉出水量计算 出水量 锅炉发热量 水的比热容 温差 水的比热容为4 186kj kg 由于1kcal 4 186kj 顾1kg水升高1 所需热量为1kcal 如0 7MW锅炉进水温度为10度 出水温度要求达到50度 求锅炉出水量 0 7MW热水锅炉发热量相当于60万kcal 出水量 600000 1 40 15000kg 锅炉安装备案流程 九 锅炉安装注册登记办理流程图 锅炉安装备案流程 九 办理开工告知 办理程序 施工单位携带有关材料于施工前办理 告知后即可施工 办理特种设备开工告知时 应当提供以下资料 1 特种设备安装改造维修告知书 一式三份 2 施工单位营业执照 许可证 原件 复印件各一份 3 施工项目的安装 改