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锅炉知识大全王煜福编制目 录一、 锅炉的简介1. 锅炉的含义与分类2. 锅炉的发展与现状3. 常见问题4. 锅炉常用单位换算5. 锅炉型号和参数意义二、 锅炉的运行1. 锅炉的主要组成部分1.1 磨煤机1.2 给煤机1.3 风机1.4 空气预热器1.5 水循环1.6 泵1.7 除尘器2. 锅炉运行注意问题2.1 常见问题及对策2.2 设备维护三、 锅炉改造1. 改造原因2. 改造方法3. 改造其他问题四、 条文1.1 法律、法规、通知1.2 新闻1.3 案例五、 锅炉供应商1. 供应商名录2. 供应商的资料六、 锅炉维修商1. 维修商名录2. 维修商的资料七、 锅炉改造商1. 改造商名录2. 改造商的资料一、锅炉的简介1. 锅炉的含义与分类含义中文名称:锅炉 英文名称:boiler 所属学科:电力(一级学科);锅炉(二级学科)定义:利用燃料燃烧释放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。锅炉锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。锅炉设备中,吸热的部分称为锅,产生热量的部分称为炉。例如水冷壁、过热器、省煤器等吸热的部分可以看成是锅;而炉膛、燃烧器、燃油泵,送、引风机可以看成是炉。现代化的锅炉不像一般家庭用的锅和炉那样分得清楚。例如空气预热器既是吸热的部分,又是产生热量的部分,既可以看成是锅的部分也可以看成是炉的部分。锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标,包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等。 锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下,单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下,单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。 蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度,通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器,即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给水温度是指省煤器的进水温度,无省煤器时即指锅筒进水温度。分类方法一:按锅炉燃用的燃料分类可分为:燃煤炉、燃油炉和燃气炉。 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。 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。 按有无汽包分类可分为:汽包锅炉和直流锅炉。 按蒸汽压力分类可分为:低压锅炉、中压锅炉、次高压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉和超临界压力锅炉。 按管内通过的是水还是烟气分类可分为:火管锅炉、水管锅炉和水火管组合式锅炉。 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。方法二:(一)A级锅炉:额定工作压力(表压,下同)P3.8MPa的锅炉,包括: 1.超超临界锅炉: P27.0MPa或额定出口温度590的锅炉; 2.超临界锅炉: 22.1MPaP27.0MPa; 3.亚临界锅炉: 16.7MPaP22.1MPa; 4.超高压锅炉: 13.7MPaP16.7MPa; 5.高压锅炉: 9.8MPaP13.7MPa; 6.次高压锅炉: 5.4MPaP9.8MPa; 7.中压锅炉: 3.8MPaP5.4MPa。 (二)B级锅炉;包括: 1.蒸汽锅炉: 0.8MPaP3.8MPa或额定蒸发量1.0t/h; 2.热水锅炉: 额定出水温度120或额定热功率4.2MW; 3.有机热载体锅炉: (1)使用气相有机热载体的锅炉; (2)液相有机热载体锅炉:额定热功率4.2MW; (三)C级锅炉,除D级锅炉外的下列锅炉: 1.蒸汽锅炉: 额定工作压力0.8MPa且额定蒸发量1.0t/h的蒸汽锅炉; 2.热水锅炉: 额定出水温度120且额定热功率4.2MW; 3.液相有机热载体锅炉: 额定热功率4.2MW。 (四)D级锅炉: 1.蒸汽锅炉:设计正常水位时水容积50L且额定工作压力0.8MPa; 2.汽水两用锅炉: 额定工作压力0.04MPa且额定蒸发量0.5t/h的锅炉; (五)仅用自来水加压的热水锅炉,且出水温度95。其他分类:按结构分类火管锅炉:烟气在火管内流过,一般为小容量、低参数锅炉,热效率低,但结构简单,水质要求低,运行维修方便。 水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,也可以制成大容量、高参数锅炉。电站锅 炉一般均为水管锅炉,热效率高,但对水质和运行水平的要求也较高。按燃烧方式分类火床燃烧锅炉:主要用于工业锅炉,包括固定炉排炉、往复炉排炉等。 火室燃烧锅炉:主要用于电站锅炉,燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉。 沸腾炉:送入炉排空气流速较高,使大颗粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧,小颗粒燃煤随空气上升并燃烧。按所用燃料或能源分类固体燃料锅炉:燃用煤等固体燃料; 液体燃料锅炉:燃用重油等液体燃料; 气体燃料锅炉:燃用天然气等气体燃料; 余热锅炉:利用冶金、石油化工等工业的余热作热源; 原子能锅炉:利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发生器; 废热锅炉:利用垃圾、树皮、废液等废料作为燃料的锅炉; 其它能源锅炉:利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器或热水器。2 锅炉的发展与现状锅炉的发展分锅和炉两个方面。 18世纪上半叶,英国煤矿使用的蒸汽机,包括瓦特的初期蒸汽机在内,所用的蒸汽压力等于大气压力。18世纪后半叶改用高于大气压力的蒸汽。19世纪,常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。与此相适应,最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳,后来改用卧式锅壳,在锅壳下方砖砌炉体中烧火。 随着锅炉越做越大,为了增加受热面积,在锅壳中加装火筒,在火筒前端烧火,烟气从火筒后面出来,通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热,称为火筒锅炉。开始只装一只火筒,称为单火筒锅炉或康尼许锅炉,后来加到两个火筒,称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。发展历史1830年左右,在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中,构成锅炉的主要受热面,火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管,称为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低,但需要很大的砌体。 19世纪中叶,出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管,取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制,有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒,或称为汽包。初期的水管锅炉只用直水管,直水管锅炉的压力和容量都受到限制。 二十世纪初期,汽轮机开始发展,它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。直水管锅炉已不能满足要求。随着制造工艺和水处理技术的发展,出现了弯水管式锅炉。开始是采用多锅筒式。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽、水分离元件的改进,锅筒数目逐渐减少,既节约了金属,又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。 辅助循环锅炉又称强制循环锅炉,它是在自然循环锅炉的基础上发展起来的。在下降管系统内加装循环泵,以加强蒸发受热面的水循环。直流锅炉中没有锅筒,给水由给水泵送入省煤器,经水冷壁和过热器等蒸发受热面,变成过热蒸汽送往汽轮机,各部分流动阻力全由给水泵来克服。 第二次世界大战以后,这两种型式的锅炉得到较快发展,因为当时发电机组要求高温高压和大容量。发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒,可以采用小直径管子作受热面,可以比较自由地布置受热面。随着自动控制和水处理技术的进步,它们渐趋成熟。在超临界压力时,直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉,70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组。后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉。 在锅炉的发展过程中,燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响。因此,不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点,而且还要提高燃烧效率以节约能源。此外,炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物(硫氧化物和氮氧化物) 链带式链条炉排。早年的锅壳锅炉采用固定炉排,多燃用优质煤和木柴,加煤和除渣均用手工操作。直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排,其中链条炉排得到了广泛的应用。炉排下送风从不分段的“统仓风”发展成分段送风。 早期炉膛低矮,燃烧效率低。后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用,将炉膛造高,并采用炉拱和二次风,从而提高了燃烧效率。 发电机组功率超过6兆瓦时,以上这些层燃炉的炉排尺寸太大,结构复杂,不易布置,所以20年代开始使用室燃炉,室燃炉燃烧煤粉和油。煤由磨煤机磨成煤粉后用燃烧器喷入炉膛燃烧,发电机组的容量遂不再受燃烧设备的限制。自第二次世界大战初起,电站锅炉几乎全部采用室燃炉。 早年制造的煤粉炉采用了形火焰。燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降,再转弯上升。后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器,火焰在炉膛中形成形火炬。随着锅炉容量增大,旋流式燃烧器的数目也开始增加,可以布置在两侧墙,也可以布置在前后墙。1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器。 第二次世界大战后,石油价廉,许多国家开始广泛采用燃油锅炉。燃油锅炉的自动化程度容易提高。70年代石油提价后,许多国家又重新转向利用煤炭资源。这时电站锅炉的容量也越来越大,要求燃烧设备不仅能燃烧完全,着火稳定,运行可靠,低负荷性能好,还必须减少排烟中的污染物质。3. 常见问题 (1)、什么是火管锅炉 所谓火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过,对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热。 (2)、什么是水管锅炉 所谓水管锅炉,就是水、汽或汽水混合物在管内流动,而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。 (3)、什么是循环流化床锅炉 循环流化床锅炉是在流化床锅炉(又称鼓泡床或沸腾床锅炉)的基础上改进和发展起来的一种新型锅炉。循环流化床锅炉保留了流化床锅炉的全部优点,而避免和消除了流化床锅炉存在的热效率低、埋管受热面磨损严重和脱硫剂石灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。 循环流化床锅炉床料处于流化状态与流化床锅炉是相同的,前者与后者的主要区别是前者的流化速度较高,炉膛出口烟气中物料的浓度很高,大量的物料被炉膛出口的物料分离器分离后返送回炉膛,即有大量物料在炉膛和物料分离器之间循环。(4)、蒸汽锅炉 蒸汽锅炉是用热能加热水(工质)产生蒸汽的设备。它由锅和炉两部分组成:锅是锅炉接受热量,并把热量传给工质的受热面系统;炉是指锅炉中把燃料的化学能变为热能的空间和烟气流通的通道。通常用“吨/时”或“t/h”表示锅炉的容量。用“Mpa”或“兆帕”(旧单位用“公斤力/厘米2”或“kgf/cm2”)表示锅炉的额定压力,用“”(摄氏度)表示额定压力下饱和蒸汽的温度和过热蒸汽温度。 (5)、热水锅炉 是指载热工质为热水的锅炉。通常用“MW”(兆瓦),旧单位用“万千瓦/时”或“万大卡/时”,即“104kcal/h”表示锅炉的容量,用“Mpa”表示锅炉的额定压力,用“”表示热水温度。 热水锅炉主要用于北方采暖,分为高温热水锅炉(热水温度为130或更高一些)和低温热水锅炉(热水温度在95以下),过去多半采用低温热水锅炉,今后要发展高温热水锅炉,热水锅炉有自然循环和强制循环两种。我司卧式三回程锅壳式热水锅炉为自然循环。 (6)、有机热载体炉 是指载热工质为高温导热油(也称热煤体、热载体)的新型热能转换设备。通常也用“MW”(兆瓦)表示炉的容量,旧单位也用“万千瓦/时”或“万大卡/时”,即“104kcal/h”表示。有机热载体炉(也称导热油炉)的优势在于“高温低压“、运行平稳而被广泛运用。有机热载体炉有液相、气相之分。我司有机热载体炉为液相。 (7)、锅炉容量 是指蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉提供热能的一种能力。容量大供热的能力大、出力大;反之就小。如:容量为1t/h蒸汽锅炉,即表示该锅炉在1小时内可以将1吨的水变成一定压力下饱和蒸汽的能力;如0.7 MW的热水炉和有机热载体炉表示可以在1小时内产生相当于0.7MW功率的热量(相当于1吨蒸汽的热量)。 (8)、锅炉受热面 通常是指接触火焰或烟气一侧之金属表面积(另一侧接触水或导热油)。锅炉的热交换就是通过这样的金属表面积来进行的。一般用米2(m2)来计量的,受热面积大,锅炉容量就大,反之就小。 (9)、温度 是标志着物体冷热程度的状态参数,一般用“”(摄氏度)表示。英、美等国过去通用“”(华氏度),水沸点为100,转换为华氏度为212。 (10)、锅炉压力 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,旧单位“公斤力/厘米2” (kgf/cm2)。 (11)、饱和蒸汽 锅炉中的水在某一压力下被燃料燃烧所放出的热量加热而发生沸腾,汽化变为蒸汽,这种处于沸腾状态下的炉水温度是饱和蒸汽;锅内压力高,饱和蒸汽温度就高。如1.0 Mpa饱和蒸汽温度184,1.25 Mpa饱和蒸汽温度193。 (13)、过热蒸汽 温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的热焓大,熵值高做功的能力大,与饱和蒸汽质量相同的过热蒸汽作为热源用,可使被加热的介质温度升得高,送入汽轮发电机则可以发出较多的电力。 (14)、锅炉热效率 是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中,被水、蒸汽或导热油所吸收的热量,占进入锅炉的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。被锅炉吸收的热量(有效利用热量)。燃料完全燃烧放出的热量4. 锅炉常用单位换算(1)、锅炉蒸发量与锅炉热效率 1吨/时(t/h)60104千卡(大卡)/时(kcal/h) 0.7兆瓦(MW) (2)、锅炉蒸发量与锅炉马力 1吨/时(t/h)71.1锅炉马力(BHP) (3)、锅炉压力工程单位与国际计量单位 1兆帕(Mpa)10公斤力/厘米2 (kgf/cm2) (4)、兆帕与帕 1兆帕(Mpa)=106帕(pa) 1帕(pa)=0.01mbar(毫巴)10-5公斤力/厘米2(工程大气压)(kgf/cm2) 1帕(pa)0.1毫米水柱(mmH2O) (5)、力与重力 1公斤力(kgf)=9.81牛顿(N) (6)、热量 1千卡(大卡)(kcal)=4.187千焦(KJ) (7)、体(容)积 1立方米(m3)=1000升(L)5. 锅炉型号和参数意义目前市面上的工业锅炉分为三大类;蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉。一、蒸汽锅炉型号由三部分组成,各部分之间由短横线相连123456注释:1锅炉型式 2燃烧方式 3额定蒸发量(t/h)4额定蒸汽压力 5过热蒸汽温度 6燃料种类二、热水锅炉型号由三部分组成,各部分之间由短横线相连123456注释:1锅炉型式 2燃烧方式 3额定热功率(MW)4允许工作压力(MPa) 5出/进水水温 6燃料种类 其中锅炉形式的代号锅炉型式 立式水管卧式外燃立式火管卧式内燃单锅筒立式单锅筒纵置式单锅筒横置式双锅筒纵置式双锅筒横置式代号LSWWLHWNDLDZDHSZSH其中燃烧方式的代号燃烧方式 固定炉排固定双层炉排活动手摇炉排链条炉排往复炉排抛煤机振动炉排下饲炉排沸腾炉排半沸腾炉排室燃炉 旋风炉倒转炉排加抛煤机 代号GCHLWPZAFBSXD其中燃烧种类的代号(一)燃料种类类劣质煤类劣质煤类无烟煤类无烟煤类无烟煤类烟煤类烟煤类烟煤褐煤型煤代号LLWWWAAAHX其中燃烧种类代号(二)燃料种类贫煤木柴稻糠甘蔗渣柴油重油天然气焦炉煤气液化石油气油母页岩其他燃料代号PMDGYCYYQTQJQYYMT三、有机热载体炉分为液相炉和气相炉,型号由二部分组成,各部分之间由短横线相连12345注释:1炉型号代号 2燃烧设备代号 3炉体安置型式代号4额定热功率(KW) 5燃料代号其中炉型号代号 炉类型液相炉气相炉代号YQ其中燃烧设备代号燃烧设备类型链条炉排抛煤机炉排其他炉排油燃烧器气燃烧器代号LPGYQ 其中炉体安置型式代号炉体安置型式立式卧式其他代号LWQ二、锅炉的运行1.锅炉的主要组成部分锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 炉膛又称燃烧室,是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上,进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉,又称火床炉;将液体、气体或磨成粉状的固体燃料,喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉,又称火室炉;空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧,并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉,又称流化床炉;利用空气流使煤粒高速旋转,并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。 炉膛的横截面一般为正方形或矩形。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气,所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管,它既保护炉墙不致烧坏,又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃用特性差别较大的燃料时锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。 锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中,接受省煤器来的给水、联接循环回路,并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒简体由优质厚钢板制成,是锅炉中最重的部件之一。 锅筒的主要功能是储水,进行汽水分离,在运行中排除锅水中的盐水和泥渣,避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。 锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来,并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件;中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外,还用百页窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。 为了考核性能和改进设计,锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡,从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅炉房的实际效益时,不仅要看锅炉热效率,还要计及锅炉辅机所消耗的能量。单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时,按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧,实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失,但排烟热损失会增大,还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此应设法改进燃烧技术,争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。 锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质,未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离,在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。湿式和文氏水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰,除尘效率很高还能吸收气态污染物。 二十世纪50年代以来,人们努力发展灰渣综合利用,化害为利。如用灰渣制造水泥、砖和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又从粉煤灰中提取空心微珠,作为耐火保温等材料。 锅炉未来的发展将进一步提高锅炉和电站热效率;降低锅炉和电站的单位功率的设备造价;提高锅炉机组的运行灵活性和自动化水平;发展更多锅炉品种以适应不同的燃料;提高锅炉机组及其辅助设备的运行可靠性;减少对环境的污染。在水汽系统方面,给水在加热器中加热到一定温度后,经给水管道进入省煤器,进一步加热以后送入锅筒,与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中,由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器,继续吸热成为450的过热蒸汽,然后送往汽轮机。 在燃烧和烟风系统方面,送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。在磨煤机中被磨成一定细度的煤粉,由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入炉膛。燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧,放出大量热量。燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后,再经过除尘装置,除去其中的飞灰,最后由引风机送往烟囱排向大气。 一般生活用的煤是“烟煤”和“无烟煤”。1.1 磨煤机 概述及原理磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械,它是煤粉炉的重要辅助设备。磨煤过程是煤被破碎及其表面积不断增加的过程。要增加新的表面积,必须克服固体分子间的结合力,因而需消耗能量。煤在磨煤机中被磨制成煤粉,主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。其中压碎过程消耗的能量最省。研碎过程最费能量。各种磨煤机在制粉过程中都兼有上述的两种或三种方式,但以何种为主则视磨煤机的类型而定。分类磨煤机的型式很多,按磨煤工作部件的转速可分为三种类型,即低速磨煤机、中速磨煤机和高速磨煤机。低速磨煤机:主要为滚筒式钢球磨煤机,一般简称钢球磨或球磨机。它是一个转动的圆柱形或两端为锥形的滚筒,滚筒内装有钢球。滚筒的转速为1525转分。工作时筒内的钢球不断地撞击和挤压煤块,将煤块磨制成煤粉。然后由通入滚筒内的热风将煤烘干并将煤粉送出,经分离器分离后,一定粒度的煤粉被送入煤粉仓或直接送入煤粉燃烧器。钢球磨笨重庞大、电耗高、噪声大;但对煤种的适应范围广,运行可靠,特别适宜于磨制硬质无烟煤。中速磨煤机:转速为50300转分,种类较多。常见的有平盘磨、碗式磨、E型磨和辊式磨。它们的共同特点是碾磨部件由两组相对运动的碾磨体构成。煤块在这两组碾磨体表面之间受到挤压、碾磨而被粉碎。同时,通入磨煤机的热风将煤烘干,并将煤粉送到碾磨区上部的分离器中。经分离后,一定粒度的煤粉随气流带出磨外,粗颗粒的煤粉反回碾磨区重磨。中速磨煤机具有设备紧凑、 占地小、 电耗省(约为钢球磨煤机的5075)、噪声小、运行控制比较轻便灵敏等显著优点;但结构和制造较复杂,维修费用较大,而且不适宜磨制较硬的煤。在大容量燃煤锅炉中碗式中速磨用得较多。高速磨煤机:转速为5001500转分,主要由高速转子和磨壳组成。常见的有风扇磨和锤击磨等。在风扇磨(图3)中煤块受到高速转子的高速冲击与磨壳碰撞,以及煤块之间互相撞击而被磨碎。这种磨煤机与煤粉分离器组成一个整体,结构简单,紧凑,初投资省,特别适用于磨制高水分褐煤和挥发分高、容易磨制的烟煤。风扇磨由于磨损大,连续运行时间较其他磨煤机都短,不适于磨制硬质煤种。1.2 给煤机概述按锅炉负荷或磨煤机出力要求,将煤连续、均匀并可调节地送往磨煤机的设备。给煤机适用于火力发电厂燃煤炉制粉系统,能在很大的负荷变动范围内改善锅炉性能,使过热温度、再热温度和压力温度的控制更为稳定,使燃料与所需空气量更为匹配,所需的空气过剩量减少,连续给煤,称量准确,工作稳定,节能高效,是燃煤锅炉制粉系统中与磨煤机相配的先进的计量给煤设备。给煤机工作原理储煤仓中的煤通过煤闸门进入给煤机,由给煤机内部的输送计量胶带连续均匀输送磨煤机中,在输送计量胶带的下面装有电子称重装置,该装置主要由高精度的电子皮带秤组成,称重传感器产生一个与煤的重量成比例的电信号和速度传感器检测到的皮带速度信号,同时送入积算器,经积算后得到瞬时流量和累计量。给煤机参数给煤机主要技术参数包括:额定出力、给煤机距离、进煤口、落煤口、带宽、主驱电动机型号/功率、清扫电动机型号/功率、给煤机计量精度、给煤机控制精度。 额定出力是指设备在额定参数下(压力、温度等)和保证一定效率下的连续的运行能力。 给煤机距离是指给煤机进煤口中心至出煤口中心水平距离即中心距。操作程序一、开车前的检查 1. 检查各紧固件是否牢固可靠,各联接螺栓是否松动。 2. 减速器润滑油位是否适当,各润滑部分润滑是否良好。 3. 检查行程销、联接销、给煤机滚轮、导轨是否完好。 二、开车与运行 1. 接到开车信号后,待受煤设备转动正常后,按下起动按钮起动给煤机。 2. 运行中,应随时观察受煤设备的运行情况。 3. 观察出料口有无大矸和煤块堵塞,如发现有应发出信号,立即停机,同时将上山皮带即停开关关闭,然后进行处理。 4. 测听减速器和电机温度有无异常情况。 三、 停车 1. 接到停车信号后,按下停止按钮停机。 2. 工作结束后做好设备保养和文明生产。1.3 风机概述风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。 风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称,通常所说的风机包括通风机,鼓风机,压缩机以及罗茨鼓风机,离心式风机,回转式风机,水环式风机,但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械转换为气体压力能和动能,并将气体输送出去的机械。 风机主要由风叶、百叶窗、开窗机构、电机、皮带轮、进风罩、内框架、机壳、安全网等部件组成。开机时由电机驱动风叶旋转,并使开窗机构打开百叶窗排风。停机时百叶窗自动关闭。风机分类与参数1.风机按使用材质分类可以分好几种,如铁壳风机(普通风机)、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等 2.风机分类可以按气体流动的方向,分为离心式、轴流式、斜流式(混流式)和横流式等类型。 3.风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为:轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。 4.风机按用途分为压入式局部风机(以下简称压入式风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内,隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机(以下简称抽出式风机)。 5.风机按照加压的形式也可以分单级、双级或者多级加压风机。如4-72是单级加压,罗茨风机则是多级加压风机 6.风机按照用途划分可以分为:轴流风机、混流风机、罗茨风机、屋顶风机、空调风机等。 7.风机按压力可分为低压风机,中压风机,高压风机. 风机的性能参数主要有流量、压力、功率,效率和转速。另外,噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量,以单位时间内流经风机的气体体积表示;压力也称风压,是指气体在风机内压力升高值,有静压、动压和全压之分;功率是指风机的输入功率,即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90。风机节能改造目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%,耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是,大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象,加之因生产、工艺等方面的变化,需要经常调节气体的流量、压力、温度等;目前,许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式,并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。这种落后的调节方式,不仅浪费了宝贵的能源,而且调节精度差,很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求,负面效应十分严重。三晶变频器的出现为交流调速方式带来了一场革命。变频节能系统(装置)在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%,在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%,在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值,这些节能效果平均值是由实际应用中得到,权威性数据可由市场上公开出售的资料(书)查到;通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知:变频节能系统(装置)的投资回收期一般为6-15个月(这是经验值也是权威数据)。1.4 空气预热器概述利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉效率的热交换设备。空气预热器(air preheater)就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗。 一般简称为空预器。多用于燃煤锅炉。在锅炉中的应用一般为三分仓式。 使用时空预器缓慢旋转,烟气入口和空气入口不变。烟气进入空预器的烟气侧后排出,吸收了烟气热量的散热片在空预器的旋转下来到空气侧,将热量传递给空气。分类按空气预热器的传热方式可将空气预热器分为导热式和再生式两大类。在导热式空气预器中最常用的是管式空气预热器。随着锅炉参数的提高和容量的增加,管式空气预热器的受热面也增大,这给尾部受热面的布置带来了困难。因此,在大容量机组中多数采用结构紧凑、质量较轻的回转式空气预热器。1.5 水循环水循环一、工作过程锅炉的工作过程主要包括三个过程:燃料的燃烧过程、火焰和烟气向水的传热过程和水被加热、汽化过程。1燃料油的燃烧过程具有一定压力、温度的燃料油,通过油嘴喷入炉膛,被雾化成细小的油粒,然后吸收炉内热量逐渐蒸发分解而变成油气,再与进入炉膛的空气混合,形成了可燃气混合物。混合物继续吸热,温度升高,当达到燃料油的着火温度(燃点)即开始着火燃烧,并持续到结束。 2火焰和烟气向水的传热过程传热过程是指燃料燃烧后产生的热量,通过钢管或钢板等各种受热面传递给工质(水)的过程。它将直接影响到锅炉运行的安全性和经济性。传热过程在炉膛内主要以辐射的方式进行。在受热面金属的外部主要以对流的方式进行。在受热面金属的内部主要以传导的方式进行。如果传热过程进行得不好,燃烧产生的热量不能被充分有效地利用,就会造成热损失的增加和锅炉热效率的下降。3水被加热、汽化的过程水被加热、汽化的过程包括水循环过程和汽水分离过程。如果水循环不畅通,水不能有效地将受热面传递过来的热量带走,就会使受热面超温而影响安全;如果汽水分离过程进行得不好,则从锅炉出去的蒸汽中将带有较多的水分,使蒸汽品质变坏,造成过热器结垢爆管。二、水循环原理锅炉水循环是指锅内水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面的闭合回路中有规律地、连续不断地流动的过程。锅炉水循环按其循环方式可分为自然循环和强制循环两种。自然循环是依靠受热部分汽水混合物的密度小于不受热部分水的密度,从而形成压力差(流动压头),促使锅水流动。强制循环是利用水泵的推动作用,强迫锅水流动。工业锅炉上,大多采用自然循环。三、水循环回路由于锅炉结构不同,自然循环至少应有一条循环回路,也可以有几条循环回路。图14是常见的自然循环示意图。图中锅炉水循环回路是由锅筒、下降管、下集箱和上升管(即水冷壁)组成的,形成一个连通器。其中上升管布置在炉膛内,受到高温热辐射,管中的水有一部分被汽化,成为汽水混合物。下降管布置在炉墙外不受热,管内流动的是水。由于上升管内的汽水混合物的密度比不受热的下降管内水的密度为小,于是就产生了一个流动压头,形成了图14中箭头所示的有规律的、连续的循环流动回路。图14 单回路水循环示意图1上升管 2锅简 3蒸汽出口管4给水管 5下降管 6下集管四、循环倍率自然循环锅炉中的水,每经过一次循环,只有一部分水转化为蒸汽。通常将进入循环回路的水量称为“循环流量”,它与该循环回路中所产生蒸汽量的比值称为“循环倍率”。即:循环倍率的大小与循环回路的阻力、流动压头以及锅炉工作压力、负荷的变化等因素有关。水循环的动力来自下降管与上升管内水和汽水混合物的密度差形成的流动压头。水循环动力可按下式计算:水循环动力=循环高度(下降管水的密度上升管汽水混合物的密度)从上式可以看出,使水产生循环的动力大小,决定于循环回路的高度及上升管中汽水混合物的汽化程度。回路越高,汽化越强,循环动力越大。循环的动力是用来克服水及汽水混合物在下降管、上升管及集箱中的阻力的。因此,要使水循环好,一方面要增加循环动力,另一方面要减小回路中的阻力。五、水循环故障自然循环的锅炉,当循环结构不合理或运行不当时,容易出现循环停滞、循环倒流、汽水分层、下降管带汽等故障。1循环停滞在同一循环回路中,当并联的各上升管受热不均匀时,受热弱的管中汽水混合物的密度,必然大于受热强的管中汽水混合物的密度。在下降管供水有限的情况下,受热弱的管内可能流速降低,甚至处于停止不动的状态,这种现象称为循环停滞。这时,上升管内的蒸汽不能及时被携带走,造成管壁过热爆管事故。因此,锅炉的结构应尽量使每根管子受热均匀;使下降管向水冷壁管的配水均匀;以保证水循环的畅通。2循环倒流当并联的各上升管受热严重不均匀时,受热最强的管中汽水混合物上升力强,流速过大而产生抽吸作用,致使受热最弱的管中汽水混合物朝着与正常循环方向相反的方向流动,这种现象称为循环倒流。如当汽泡的上升速度与水的向下流动速度相等时,便会造成汽泡停滞,形成“汽塞”,造成汽塞管段过热爆管。3汽水分层当锅炉的水冷壁管水平或接近水平布置,管中汽水混合物流速不高时,因蒸汽比水轻,蒸汽便在管子上部流动,水在管子下部流动,这种现象称为汽水分层。由于蒸汽的导热性能差,管子上部容易过热烧坏。因此,汽水混合物的上升管或引出管不能水平布置,倾斜度一般不应小于12。4下降管带汽锅炉在正常运行时,下降管中是不允许出现蒸汽的,否则,水要向下流,汽要向上浮,两者互相顶撞,既增加了流动阻力,又减少了循环流量,严重时会形成汽塞,使水循环停止,造成水冷壁管普遍缺水而烧坏。为此,下降管不宜受热,应接在锅筒的水空间,尽量接在锅筒的底部,并保证下降管人口与锅筒最低水位间的高度不小于下降管直径的四倍,以免将蒸汽带入管内。1.6 泵概述泵是用以输送流体(液体和气体)的机械设备。泵的作用是把原动机的机械能或其他能源的能量传递给流体,以实现流体的输送。分类(1)叶片式。通过叶轮旋转将能量传递给流体。包括离心式泵、混流式泵、轴流式泵和旋流式泵。(2)容积式泵。通过工作室容积的周期变化,将能量传递给流体。包括: 1.往复式泵。包括活塞式泵、柱塞式泵和隔膜式泵; 2.回旋式泵。包括齿轮泵、螺杆泵和滑片泵。(3)其他类型泵。包括真空泵、射流泵和水击泵。1.7 除尘器概述除去或降低烟气中飞灰含量的设备。除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时,除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。分类 (1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。 (2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。 (3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等。现在工业中用的比较多的是袋式除尘器。(4)静电除尘器。 (5)磁力除尘器。 行业标准 AQ 1022-2006 煤矿用袋式除尘器 DL/T 514-2004 电除尘器 JB/T 10341-2002 滤筒式除尘器 JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器 JB/T 6409-2008 煤气用湿式电除尘器 MT 159-1995 矿用除尘器 JC/T 819-2007 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器 JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器 JB/T 8532-2008 脉冲喷吹类袋布除尘器2.锅炉运行注意问题近年来,我们对在用工业锅炉运行安全检查过程中发现,人们对工业锅炉房内的主体设备锅炉和承受高温高压的各种压力容器(罐)的火灾爆炸的危害性给与了足够的重视,从设备(设施)到运行管理,防火防爆措施大多具体可行,而对锅炉房内的电气设备和电气线路敷设的安全要求缺乏之一定的了解,致使电气方面的事故隐患得不到重视。主要表现在以下几个方面:(1)电机、起动控制设备、灯具和导线型式的选择,与锅炉房各个不同的建筑物和构筑物的环境不相适应。如煤粉仓、制粉系统的电气设备不是隔爆防爆型:水泵房、水处理间的电气设备不具备防潮、防腐蚀性能。(2)电气线路布线敷设不尽合理。有所把电气线路设在汽水、水水换热器、蒸汽或热水管理、热水分水缸、分汽缸的附近或上方:有的在高温、潮湿、粉尘、腐蚀场所采用明线敷设。(3)在装设锅炉水位表、锅炉压力表、仪表屏和其他主要操作的地点和通道处,或是照明照度值不够,或是缺乏事故照明。(4)对锅炉房烟囱避雷针的引下线、电气系统接地保护线及液体燃料管道静电接地装置缺乏日常检测和维护管理,引下线(接地线)或是断路,或是接地处被腐蚀接触不良。上述电气运行方面存在的不安全因素,除极个别是原有设计不周外,大多或是施工安装没有按照设计要求进行,或是建后疏于管理,或是企业对设备进行维修、更换时擅自更改原设计所致。保证电气设备安全运行应注意的几个问题1.电气设备型式选择的原则燃煤工业锅炉采用的燃煤在高温表面沉积粉尘(5mm)的引燃温度一般在225280,煤尘爆炸下限浓度3475g/m3属于可燃性物质。其中煤粉制备间、碎煤间和运煤走廊等属于丁类火灾危险场所,按照GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范对火灾危险区域划分原则,为22区,与之相对应,电机、电器和仪表的防护选型为IP54型,照明灯具为IP54X型。而燃煤锅炉间则属于多尘环境,粉尘的点燃温度大于270,点燃温度级别T11,防尘外壳防护等级应为IP5。水泵房、地下凝结水箱间属于潮湿环境。上述不同环境的建筑物和构筑物内所选用的电机和电气设备,均庆与各个不同环境相适应。发目前城市集中供热锅炉房多采用换热站以提高供热效率。而换热站内的换热间属于高温高热高湿环境,对其内的电气设备(电机、水泵、电器开关、防腐蚀性能;而电缆严禁在高温、高热设备的上方或附近)敷设,最好穿钢管埋墙(或沿墙)敷设,电力设备的外壳应采用接零保护。2.配电线敷设的一般要求锅炉表面、烟道表面、热风道及热水箱和其他载热体的表面温度在4050或以上,为避免线路绝缘过热而加速绝缘损坏,电力线路应避免沿上述表面敷设。当需要沿载热体表面敷设时,应采取隔热措施。在锅炉房内、配电间及水处理间内的电气线路宜采用穿金属管式电缆布线,电线接线处不能出现裸露。3.照明装置的配置(1)照明装置电源的电压。锅炉房照明装置的电源电压应视不同场所使用不同电压等级。地下凝结水箱间、出灰渣地点和安装热水箱、锅炉本体、金属平台等设备和构件处的灯具,当距地面和平台工作面小于2.5m时,应有防止触电的措施或采用不超过36V的电压;手提行灯的电压不应超过36V;当在这些地点的狭窄处或在煤粉制备和锅炉筒内工作使用手提行灯时,则安装要求更高,照明电压不应超过12V。水处理间的电源开关应设在室外,电器插座应有防水性能。(2)局部照明的设置。锅炉房各房间及构筑物工作面上人工照明最低照明度值的选用,应符合现行国家标准工业企业照明设计标准的规定。锅炉热力控制屏需要经常观察的水位表、值班化验桌的白炽灯照度为125Ix,萤光灯照度标准为390Ix,一般照明难以满足,故上述地点应设置局部照明。当工作照明因故障熄灭,为保证锅炉继续运行或停炉,必须严密注意水位、压力及操作有关阀门,并根据需要启动事故备用汽动给水泵以保持锅炉汽包一定的水位,宜设有事故照明;在装设锅炉水位表、锅炉压力表、给水泵以及其他主要的地点和通道,也宜设置事故照明。照明灯个布置在事故时气流不易冲击的位置。4.接地装置气体和液体燃料管道应有静电接地装置,当其管道为金属材料时,可以防雷或当其与电气系统接地保护线相连时,可不另设静电接地装置。砖砌或钢筋混凝土烟囱应设置避雷针或避雷带,可利用烟囱爬梯作为其引下线,但必须有可靠的连接,每根引下线冲击接地电阻不宜大于30。如有埋设地下的油罐,当地下油罐有通气管引出地面时,该通气管应作为防雷处理。运煤系统的导煤槽及除尘装置中的风道,均应采取防静电接地措施。照明网络的工作零线必须两端接地,接地电阻不应大于4。5.胶带运输线电气应采取的安全措施胶带运输机的电气联锁必须满足工艺和安全的要求,并应经济、可靠。按照GB50055-93通用用电设备配电设计规范第3.2.9条,对胶带运输线配电线路的
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