锅炉设备管理之三辅助设备管理PPT课件

锅炉管理及节能减排新技术高级培训班主讲：王和平设备技术管理培训中心,1,2,Part1.国家对锅炉管理相关法律法规Part2.锅炉的现状分析Part3.锅炉设备管理Part4.锅炉安全管理Part5.锅炉的节能和减排Part6.锅炉检验和试验Part7.锅炉四新技术Part8.锅炉个性技术,目录,3,Part3.锅炉设备管理2.锅炉设备管理（1）受热面设备管理（2）燃烧设备管理（4）辅助设备管理（3）环保设备管理,锅炉的通风,锅炉的通风方式自然通风：自然通风是利用烟囱内热烟气和烟囱外冷空气的密度差形成的抽力作为推动力，来克服通风系统中空气及烟气流动时产生的阻力。由于热烟气和冷空气的密度差有限，这种抽力一般不会太大，所以仅适用于烟气阻力不大、无尾部受热面的小型锅炉的通风，如容量在1t/h以下的手烧炉等。机械通风：对于设有尾部受热面和除尘装置的锅炉，由于空气和烟气的流动阻力较大，必须采用机械通风，即借助于风机所提供的压头克服空气和烟气的流动阻力。机械通风方式有三种：负压通风、正压通风、平衡通风。负压通风只在锅炉的通风系统中装设引风机；正压通风只在通风系统中装设送风机；平衡通风在锅炉的通风系统中同时装设送风机和引风机。工业锅炉中应用得最为普遍的是平衡通风方式。,4,风、烟管道的设计锅炉房的送风管道是指从空气吸入口道送风机入口，再从送风机出口到炉膛这段管道；排烟管道指从锅炉或省煤器出口到引风机入口，再从引风机出口到烟囱入口的连接管道，二者统称为风、烟管道。（1）风、烟管道的结构风、烟管道截面的形状有圆形、矩形，烟道截面还有圆拱顶形。在同等用料的情况下，圆形截面积最大，相应的流速及阻力最小，所以设计中常采用圆形风、烟道。制作风、烟管道的材料有钢板和砖等。对于砖砌烟道，因烟气温度较高，还应设内衬。砖砌烟道拱顶一般采用大圆弧拱顶和半圆弧拱顶两种形式。（2）风、烟管道的布置要点风、烟管道的布置原则是力求平直通畅，附件少、气密性好和阻力小。水平烟道敷设要有坡度，沿烟气流动方向逐步抬高不得倒坡。风、烟管道应尽量采用地上敷设方式，检修方便、修建费用低。,5,为了便于清灰，减少锅炉房面积，总烟道应布置在室外。烟道转弯处内壁不能做成直角，以免增加烟气阻力。烟道外表面应加以粉刷，以免冷风及雨水渗入，同时要有排除雨水的措施。风机出口处风、烟道的转弯方向应与风机叶轮旋转方向一致，否则气流会形成旋涡使阻力明显增大。管道布置时，如果产生局部阻力的相邻配件距离过近，会使阻力明显增加。两个串联弯头所产生的阻力之和往往大于两个单独弯头产生的阻力之和。为了减少管道阻力，其相邻距离有一定要求。（3）风、烟管道截面面积风、烟管道截面面积计算是按锅炉额定负荷进行的：除尘器之前的烟道截面面积按锅炉排烟流量及排烟温度计算。除尘器之后的烟道截面面积按引风机处的烟气温度和烟气量计算。较短的风、烟管道截面尺寸宜按其所连接设备的进出口断面来确定。风、烟管道截面面积确定之后，根据确定的断面形状计算出其几何尺寸。管道截面的尺寸确定后，还应该算其实际流速。,6,风、烟管道系统的阻力计算空气和烟气在锅炉通风系统中流动所产生的阻力有：风、烟管道的摩擦阻力和局部阻力、燃烧设备阻力、锅炉本体阻力、省煤器阻力、空气预热器阻力、除尘器阻力、烟囱阻力。（1）摩擦阻力hm在水平烟道中，当烟气流速为34m/s时，每米长度的摩擦阻力约为0.8Pa/m；流速为68m/s，每米长度的摩擦阻力约为3.2Pa/m。（2）局部阻力hj风烟管道的阻力主要为局部阻力。,7,（3）锅炉送风系统的总阻力送风系统总阻力包括：风道的摩擦阻力和局部阻力、燃烧设备阻力、空气预热器空气侧阻力。即：,8,（4）锅炉烟气系统的总阻力烟气系统总阻力包括：形成的炉膛负压、锅炉本体阻力、省煤器阻力、空气预热器烟气侧阻力、除尘器阻力、烟囱阻力、烟道阻力。即：烟囱的计算（1）烟囱的种类和构造要点烟囱按其制作材料不同可以分为：砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢板烟囱。砖烟囱：具有取材方便、造价低和使用年限厂等优点，在中小型锅炉房中得到广泛的应用。砖烟囱的高度不宜超过60m，适于地震烈度为七度及以下的地区。缺点是如设计不当或施工质量低劣易产生裂缝，影响通风和运行安全。,9,钢筋混凝土烟囱：具有对地震的适应性强、使用年限长等优点，但需耗用较多的钢材、造价较高。当烟囱高度超过80m时，钢筋混凝土烟囱的造价较砖烟囱要低。一般适用于烟囱高度超过60m或地震烈度在七度以上的地区。钢板烟囱：自重轻、占地少、安装快、有较好的抗震性能。但耗用钢材较多，而且易受烟气腐蚀和氧化锈蚀。如果燃用含硫分高的燃料时，腐蚀会更严重。因此，必须经常维护保养，否则会缩短使用年限。钢板烟囱一般用于容量较小的锅炉、临时性锅炉，以及要求迅速投产供热的快装锅炉上。要求煤的含硫量为每4187kJ/kg不大于0.30.4。钢板烟囱的高度不宜超过30m。烟囱的种类应根据其高度要求及使用场合的具体情况来选定。烟囱的构造要点：钢筋混凝土烟囱的砖烟囱的筒身，一般设计成锥度为22.5的圆锥形，以求筒身的稳定。为了防止高温烟气损坏烟囱内壁，筒身内部应敷以耐火材料的内衬，筒身与内衬之间通常留出50mm的空气隔热层。筒身支承在烟囱基础上，在烟囱底部应留比水平烟道底部低0.51.0的积灰坑。烟囱底部还应设清灰人孔，以便清灰和检修。烟囱与烟道连接处应有伸缩缝。为防止烟囱遭受雷击，烟囱外部应设避雷设施。烟囱外部还应设爬梯，供检修烟囱、避雷设施等使用。,10,（2）烟囱高度的确定机械通风：对于采用机械通风的锅炉，烟道阻力主要由风机克服，因此，烟囱的作用主要是将烟尘排至高空扩散，减轻飞灰和烟气对环境的污染，使附近的环境处于允许污染程度之下。因此，烟囱高度要根据环境卫生的要求确定，应符合锅炉大气污染物排放标准的规定，其高度应根据锅炉房总容量按表选取。且应高出半径200m范围内最高建筑物3m以上，以减轻对环境的影响。自然通风对于采用自然通风的锅炉房，要利用烟囱产生的抽力来克服风、烟系统的阻力。因此，烟囱的高度除了满足环境卫生的要求外，还必须通过计算使烟囱产生的抽力足以克服风、烟系统的全部阻力。烟囱抽力是由于外界冷空气和烟囱内热烟气的密度不同，而形成的压力差产生的。,11,（3）烟囱出口直径的计算烟囱出口直径也可查表求出。由公式求得烟囱出口直径后，还应考虑因内壁挂灰使截面缩小的因素，一般应将出口直径适当加大，此值一般不大于100mm。烟囱进口处直径d1：d1=d2+2iH式中，i烟囱锥度，取0.020.03。,12,风机的选择（1）选择风机的原则锅炉的送、引风机宜单炉配置。容量较小的小型锅炉可根据具体情况，确定是单炉还是集中布置风机。选择风机时，应使风机工作区在其效率最高的范围内。风机样本上列出的性能范围是指效率不低于该风机最高效率90时对应的性能，可按此数值范围选用。风机的风量和风压应按锅炉的额定蒸发量进行计算。单独配置风机时，风量的富裕量应为10，风压的富裕量应为20；集中配置风机时，其风量和风压的富裕量应比单炉配置时适当加大。选择风机时，以选择效率高、转速低、功率小、寿命长、噪声小、价格低、高效率工作区范围宽为宜原则。有条件时，尽量选用调速风机。,13,（2）风机的选择计算风机的主要参数是流量和风压。当在锅炉额定负荷下烟、风道中介质的流量和阻力确定之后，即可计算所需风机的风量和风压，选出合适的风机。送风机的选择计算送风机风量：送风机风压：引风机的选择计算引风机的流量：引风机的风压：,14,风机所需电动机的功率风机所需功率：电动机功率：（3）风机的布置送风机的布置送风机集中布置时，应力求对每台锅炉送风均匀。风机可布置在锅炉前面两侧或专设的风机室内。如果在锅炉前面两侧各设一台风机，在送风管上应设阀门，使两台风机同时运行时不会相互干扰。当锅炉房单层布置时，送风机不应设置在妨碍司炉人员操作的位置上，风道可设在地下；锅炉房楼层布置时，送风机应设于底层，对于重量较轻的小型风机可以放置在柱子上，以节省风管，减少管道阻力，但管理和操作不便。二次风机的转速高，振动和噪声都较大，宜布置在底层。若布置在操作层楼板上，则应将风机放置在梁上并设减振装置，以减轻振动。,15,送风机进风管一般敷设在锅炉房上部温度较高处。这样既能利用顶部热空气的热量，又能在夏季加强室内通风，利于降温。但在北方地区，冬季如吸走大量室内热空气，必然要增加采暖设备，这样做也不经济。因此可将进风口做成三通形式，运行时可根据室内外气温情况，选择吸取室内或室外空气。风机进风口应设网格，以免吸入大块杂物损坏风机。网格通路面积不得小于进风口截面面积。引风机的布置引风机按烟气流程应布置在除尘器后面，以减轻烟尘对风机叶片和壳体的磨损。如果引风机单炉布置，则应尽量使引风机靠近锅炉除尘器烟气出口。如果集中布置，即多台锅炉配一套引风机，应力求使风机对每台锅炉的抽力均衡。引风机宜布置在锅炉房后面的附属间，这样操作及管理都比较方便，但基建投资较高。对于双层布置的锅炉房，引风机也可以设于锅炉房底层，靠近后墙的地面上。必要时引风机也可以露天布置，但必须考虑防雨、防腐和保温等措施。,16,风烟系统,一、锅炉通风方式二、送风系统分类及作用三、引风系统四、锅炉风机,2020/5/22,17,第一节锅炉通风方式,锅炉通风的任务与方式锅炉通风的任务是：连续不断地给锅炉提供燃料燃烧所需的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证燃烧的正常进行。自然通风：是利用烟囱进行通风，即利用烟囱中热烟气和外界冷空气之间的密度差所产生的自生通风力(抽力或自拔力)进行通风。机械通风：主要是利用风机产生的压头，迫使空气和烟气在风、烟系统中流动。,2020/5/22,18,第一节锅炉通风方式,（1）负压通风主要缺点是：当炉膛和烟道不够严密时，易造成大量冷空气漏入炉内。不利于燃料的着火与燃烧，又会导致锅炉效率降低，甚至影响锅炉正常运行。（2）正压通风要求炉膛和烟道都十分严密，其优点是：消除了锅炉向内漏风，提高了燃烧强度和锅炉效率。此外，由于不存在飞灰磨损风机的问题，既延长了风机的使用寿命，又使运行维护简单。目前微正压燃烧方式多在燃油锅炉、燃气锅炉上采用。（3）平衡通风在炉膛出口处保持2030Pa的负压力。由于处于合理的负压下运行，锅炉漏风量较少。,2020/5/22,19,二、送风系统分类及作用,循环流化床锅炉的风烟系统比链条炉和煤粉炉要相对复杂，风机数量多，压头差异大。根据其作用和用途主要分为一次风、二次风、播煤风(也有称做三次风)、回料风、冷却风和石灰石输送风等,2020/5/22,20,2020/5/22,21,22,1、一次风系统,主要作用是流化炉内床料，并给炉膛下部密相区送入一定的氧量供燃料燃烧。,2020/5/22,一次风系统,23,2、二次风系统,作用相同煤粉炉，主要是补充炉内燃料燃烧的氧气并加强物料的掺混，另外循环流化床锅炉的二次风能适当调整炉内温度场的分布，对防止局部烟气温度过高、降低N0 x的排放量起着很大的作用。,2020/5/22,24,二次风系统,一、送风系统分类及作用,3、高压风系统高压风系统主要为回料密封阀提供高压流化空气。,2020/5/22,25,高压风系统,、播煤风,播煤风(也有的称做三次风)，作用与抛煤机锅炉的播煤风一样，使给煤比较均匀地播撒入炉膛，提高燃烧效率，使炉内温度场分布更为均匀，同时播煤风还起着落煤管处的密封作用。,2020/5/22,26,、冷渣器流化风,克服流化床冷渣器布风板阻力，将部分床料吹回到炉膛内，其风压基本与一次风风压持平，可设置一台单独的冷渣器流化风机，也可以从一次风管引入。,2020/5/22,27,一、送风系统分类及作用,、冷却风是专供风冷式冷渣器冷却炉渣的，冷却风要有足够的压头克服流化床冷渣器和炉内阻力，冷却风常由一次风机出口(未经预热器)引风管供给，或单设冷渣冷却风机。、石灰石输送用风是对采用气力输送脱硫剂；、床下点火燃烧器用风：风道燃烧器内部燃烧形成的高温烟气需要送入压头较高的一次风管中，因此，点火风风压高于一次风风压，独立设置点火风机。,2020/5/22,28,一、送风系统分类及作用,、给煤机的密封风的风压在任何情况下都要高于给煤口处的炉膛压力，以防止炉内高温烟气返窜入给煤机烧坏设备，需要的风量不大，可以从空气预热器前的一次风道上引入。,2020/5/22,29,一、送风系统分类及作用,大型流化床锅炉送风系统总体三种布置：第一种：设置单独的一次风机、二次风机、高压风机、播煤风机、点火风机、石灰石风机。二次风机只提供炉膛上二次风和下二次风用风以及给煤皮带密封用风，一次风机可提供冷渣器流化风。播煤用风和点火用风均来自于一次风道，通过增压风机增压。该方案一般用于无外置式流化床热交换器的循环流化床锅炉。,2020/5/22,30,一、送风系统分类及作用,第二种：设置单独的一次风机、二次风机、回料高压风机、和石灰石风机，二次风机提供炉膛上二次风外，还提供播煤风、点火用风、皮带密封用风。一次风机还提供炉膛下二次风。,2020/5/22,31,一、送风系统分类及作用,第三种：主要适应外置式流化床换热器的大型流化床锅炉。例如锅炉，一次风机冷风分两路，一路进入空气预热器，另一路送往冷渣器和冷却仓。从空气预热器出来的热风分为三路，一路进入布风板下的等压风室，作为流化风；一路作为反料风，还有一路作为冷却风。,2020/5/22,32,一、送风系统分类及作用,二次风机风一路进入空气预热器，另一路作为皮带给煤机密封风。空气预热器出来的风，一路作为二次风进入炉膛，另一路作为播煤风。,2020/5/22,33,2020/5/22,34,方式一：,方式二：,2020/5/22,35,一次风需要克服布风板的阻力，压头较高，流量较大；二次风机风压只有一次风压的，但流量最大；回料风压力最高，大约是一次风压的三倍左右，流量很小；冷渣流化风需要克服冷渣器布风板的阻力，并将部分细床料吹回炉膛，其风压基本与一次风压持平；点火用风由于风道燃烧器内燃烧形成的高温烟气要能送入压头较高的一次风道中，因此点火用风风压要比一次风压高；给煤口位置低于炉膛二次风口，还需要足够的风压将燃料在炉内尽可能散开，要求播煤风高于二次风压，但明显低于一次风压；给煤机的密封风在任何情况下都要高于给煤口的炉膛压力，风量不大；石灰石输送风一般风压高于二次风压，甚至高于一次风压。,2020/5/22,36,三、引风系统,主要由引风机、除尘器、烟囱组成。引风机主要任务是为烟气在尾部烟道中的流动提供动力，以克服烟道和尾部受热面的阻力。,2020/5/22,37,四、锅炉风机,锅炉风机一、离心式风机一）离心式风机的结构离心式风机结构分为动静两部分。动部分有叶轮、轴、和轴承；静部分有风机壳、支架、导流器、扩散器等。,2020/5/22,38,三、引风系统,1）叶轮封闭式和开式。封闭式叶轮又分为单吸式和双吸式。封闭式的叶轮由叶片及轮毂组成，叶轮的叶片有后弯叶片和径向叶片、前弯叶片三种。叶轮的作用是对气体作工并提高其能量。叶轮的作用在于使吸入叶片中的气体强迫转动，产生离心力而从叶轮中排出去，使其具有一定的压力和流速。叶片局部磨损不能超过原厚度的1/3，否则应进行焊补或挖补叶片；若超过原厚度的1/2时，则要更换叶轮。,2020/5/22,39,2020/5/22,40,2020/5/22,41,2020/5/22,42,2020/5/22,43,2020/5/22,44,2020/5/22,45,2020/5/22,46,2020/5/22,47,三、引风系统,二、轴流式风机一）轴流式风机构造及原理轴流式风机由叶轮、主轴、外壳和导流叶片组成。,2020/5/22,48,在轴流式风机中，气流随叶片的推挤作用而获得能量，提高压力，然后经导流叶片由轴向压出，轴向进入，转向流出。,2020/5/22,49,2020/5/22,50,三、引风系统,二）轴流式风机负荷调节机构轴流式风机常采用改变动叶角度和改变导流器叶片角度的方法进行负荷调节，采用导流器调节其结构与离心式风机采用的导流器调节结构一样。,2020/5/22,51,三、引风系统,各转速下的振动允许值转速（r/min）300015001000750振幅（mm）0.050.0850.100.12,2020/5/22,52,四、风机的启动、停运及日常检查工作,风机常见的故障及处理,2020/5/22,53,风道和烟道所有主风道均采用碳钢材料制造。所有风道和烟道均经适当加固，以防振动及承受运行压力。除了挡板、风机、锅炉等的接口外，全是焊接结构。膨胀节、角钢法兰按需要的缝隙焊接到烟风道上，然后将非金属膨胀节栓接到角钢法兰上。烟风道配有人孔、挡板、膨胀节、仪表接口和烟风道吊杆。烟风道上设有人孔门。人孔门是预制钢构件且为气密的。所有暴露在超过65的温度环境下的风道都配有膨胀节。膨胀节用来减少运行过程中产生的热膨胀应力。,2020/5/22,54,空气预热器一、作用空气预热器是锅炉烟风系统中的一个主要设备，是现代锅炉不可缺少的部件