工业锅炉运行与维护培训教材及考题

一、引言工业锅炉作为工业生产、供暖等领域的核心热能设备，其安全稳定运行直接关系到生产效率、能源消耗及作业安全。系统的运行与维护培训，是提升操作人员专业技能、保障设备全生命周期可靠运行的关键环节。本教材立足实际工况，整合锅炉运行原理、操作规范、维护技术及故障处置要点，并配套针对性考题，为培训工作提供实用参考。二、锅炉运行基础认知（一）锅炉分类与工作原理工业锅炉按燃料类型可分为燃煤、燃油、燃气及生物质锅炉，不同燃料对应燃烧设备（如链条炉排、煤粉炉、燃气燃烧器）的结构与运行特性差异显著；按压力等级分为低压（≤2.5MPa）、中压（3.8~5.4MPa）、高压（9.8~13.7MPa）锅炉，压力参数直接影响工质状态与系统设计；按用途分为蒸汽锅炉（输出饱和/过热蒸汽）、热水锅炉（输出高温水/热水）。锅炉核心工作原理为“能量转换+工质循环”：燃料在燃烧设备内化学能转化为热能，通过受热面（水冷壁、对流管束、省煤器等）传递给锅水/蒸汽，蒸汽锅炉需经汽水分离装置保证蒸汽品质，热水锅炉则通过水循环实现热量输出。自然循环锅炉依赖工质密度差驱动循环，强制循环锅炉需借助循环泵强化工质流动，两者的水循环可靠性直接影响受热面安全。（二）核心参数与系统组成锅炉关键参数包括：蒸发量（D）：单位时间输出的蒸汽量（t/h）或热水供热量（MW），反映锅炉容量；工作压力（P）：锅筒/集箱内工质的压力（MPa），需与用汽/用热系统匹配；额定温度（t）：蒸汽/热水的设计输出温度（℃），决定受热面材料选择；热效率（η）：有效利用热量与输入燃料热量的比值（%），体现节能水平。锅炉系统由“锅”（汽水系统）与“炉”（燃烧系统）及辅机组成：汽水系统：锅筒、水冷壁、过热器（蒸汽锅炉）、省煤器、给水管路等，负责工质加热、汽化与输送；燃烧系统：燃烧器、炉排、炉膛、烟道、空气预热器等，保障燃料高效燃烧与烟气排放；辅机系统：给水泵、引风机、送风机、除渣机、水处理设备等，为锅炉运行提供辅助保障。三、运行操作规范与要点（一）启动前的检查与准备启动前需对设备本体（锅筒、受热面、阀门管道）、安全附件（安全阀、压力表、水位计、高低水位报警器）、辅机系统（风机、水泵、给煤/给料装置）、燃料与水质（燃料储备、水质达标情况）进行全流程检查：水位计需清晰可见，汽水旋塞灵活；安全阀铅封完好，压力表在检定有效期内；辅机试运转无异常振动、异响，轴承润滑充足；给水管路阀门开关状态正确，水处理设备输出水质符合GB/T1576《工业锅炉水质》要求。（二）启动操作流程1.冷态启动（锅炉停运超过24小时）：上水：经省煤器缓慢向锅筒上水至正常水位下限，水温与锅筒壁温差≤50℃；点火：燃煤锅炉先启动引、送风机通风5~10分钟，再点燃引火物（如木柴），逐步加煤；燃气锅炉需先吹扫炉膛，确认燃气浓度安全后点火；升压：严格遵循升压曲线（如低压锅炉升压速率≤0.05MPa/min），定期排污（启动初期排除沉淀物），注意监视膨胀指示器。2.热态启动（锅炉停运不足24小时，锅水温度＞100℃）：需维持锅水水位，启动辅机后直接点火，升压速率可适当加快，但需防止汽水共腾。（三）运行调整与监控运行中需动态调整水位、压力、燃烧三大核心参数：水位调整：采用“三冲量控制”（水位、给水流量、蒸汽流量联动），维持水位在正常范围（±50mm），避免“虚假水位”（负荷突变时水位短暂异常）；压力调整：通过调节燃料量、送风量或负荷分配，使蒸汽压力稳定在额定值±0.05MPa内，超压时先减负荷，再手动开启安全阀泄压（紧急情况）；燃烧调整：燃煤锅炉控制煤层厚度（100~150mm）、炉排速度（与负荷匹配），保持炉膛负压（-20~-40Pa）；燃气锅炉调节空燃比（通常1:10~1:12），火焰呈淡蓝色为最佳。同时，每小时记录压力、水位、温度、燃料量、给水量等数据，每班分析热效率，及时发现能耗异常。四、维护与保养技术（一）日常维护要点巡回检查：每小时对锅炉本体（受热面泄漏、炉墙裂缝）、辅机（轴承温度≤75℃、振动≤0.1mm）、安全附件（安全阀是否泄漏、压力表指针波动）进行目视、耳听、手摸检查，记录异常；润滑管理：风机、水泵轴承每运行500小时补充润滑脂（如3#锂基脂），联轴器对中偏差≤0.05mm；密封检查：烟道、人孔门、看火门的密封垫无老化，漏风率≤5%（烟气含氧量间接判断）。（二）定期保养与检修水垢清理：每年对水冷壁、锅筒进行水垢检测，结垢厚度＞1mm时采用化学清洗（盐酸+缓蚀剂）或机械清理，清洗后需中和钝化；受热面维护：每季度吹扫烟管（压缩空气或蒸汽），清除积灰；检查水冷壁管磨损，磨损量＞壁厚1/3时更换；安全附件校验：安全阀每年校验1次，压力表每半年检定1次，水位报警器每月手动测试。（三）停炉保养短期停炉（≤7天）：维持锅水正常水位，定期启动水泵循环，防止局部冷却；长期停炉（＞7天）：采用干法保养（锅筒内放置生石灰或硅胶，定期更换）或湿法保养（加氢氧化钠/碳酸钠溶液，保持水位，每月检测pH值），防止金属腐蚀。五、常见故障诊断与处置（一）水位异常故障满水：水位计看不见水位，蒸汽带水，管道发生水击。处置：关闭给水阀，开启排污阀放水，待水位正常后恢复给水，查明给水自动调节失灵原因。缺水：水位计看不见水位，过热蒸汽温度骤升，受热面过热变形。处置：立即停炉，严禁向锅炉进水（“叫水法”确认缺水程度：开启放水阀后关闭，观察水位计是否出现水位，未出现则为严重缺水）。（二）压力异常故障超压：压力表指针超过红线，安全阀拒动。处置：手动开启安全阀泄压，减负荷、停燃料，查明压力表或安全阀故障原因；压力骤降：蒸汽流量突增（如用汽设备泄漏）或燃料中断。处置：紧急停炉（燃料中断时），或迅速关小用汽阀门，补加燃料恢复燃烧。（三）燃烧故障熄火：炉膛负压骤增，烟气含氧量上升。处置：立即停止燃料供应，通风5分钟后重新点火，检查点火器、燃气压力（燃气锅炉）或煤层着火情况（燃煤锅炉）；回火：火焰倒灌至燃烧器，发出爆鸣声。处置：关闭燃料阀，检查风门开度（送风量过小）或燃气压力（过低），调整后重新点火。六、培训考题设计与应用（一）理论考题示例1.选择题（1）锅炉运行中，水位计出现“虚假水位”的主要原因是（）。A.给水压力波动B.负荷突然变化C.水位计堵塞D.安全阀泄漏（2）燃煤锅炉炉膛负压应维持在（）范围内。A.-50~-100PaB.-20~-40PaC.0~20PaD.20~50Pa2.简答题简述锅炉长期停炉干法保养的操作步骤及注意事项。（二）实操考题示例1.故障处置考核：模拟锅炉“满水”故障（现场设置水位计假信号、给水阀误开等场景），要求考生在15分钟内完成故障判断、应急处置并分析根本原因。2.操作流程考核：考核“锅炉冷态启动”全流程，重点观察上水温度控制、点火前通风、升压速率把控、安全附件检查等环节的规范性。（三）考题设计原则针对性：覆盖运行、维护、故障处置的核心知识点，区分司炉工（侧重操作）与维护工（侧重检修）的考核重点；实用性：结合现场常见工况（如负荷突变、辅机故障）设计考题，避免纯理论考核；层次性：基础题（占60%，考查概念）、提升题（占30%，考查分析）、综合题（占10%，考查处置能力）搭配，满足不同培训阶段需求。结语工业锅炉运