锅炉培训课件.ppt
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1、锅炉基础知识和安全操作培训1锅炉基础知识2锅炉的发展历史 318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煤气发生炉锅壳,后来改用卧式锅壳,在锅壳下方砖砌炉体中烧火。4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。51830
2、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,构成煤气发生炉的主要受热面,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。619世纪中叶,出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管,煤气发生炉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。7二十世纪初期,汽轮机开始发展,煤气发生炉要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。
3、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。8一锅炉的工作过程:锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达到所需要的温度(热水)或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”(即锅炉本体水压部分)、“炉”(即燃烧设备部分)、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行,水进入锅炉以后,在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水,使水加热成一定温度和压
4、力的热水或生成蒸汽,被引出应用。在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热,一个放热,是密切联系的一个整体设备。锅炉在运行中由于水的循环流动,不断地将受热面吸收的热量全部带走,不仅使水升温或汽化成蒸汽,而且使受热面得到良好的冷却,从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。9二 锅炉参数:锅炉参数对蒸汽锅炉而言是指锅炉所产生的蒸汽数量、工作压力及蒸汽温度。对热水锅炉而言是指锅炉的热功率、出水压力及供回水温度。(一)蒸发量(D)蒸汽锅炉长期安全运行时,每小时所产生的蒸汽数量,即该台锅炉的
5、蒸发量,用“D”表示,单位为吨/小时(t/h)。(二)热功率(供热量Q)热水锅炉长期安全运行时,每小时出水有效带热量。即该台锅炉的热功率,用“Q”表示,单位为兆瓦(MW),工程单位为104千卡/小时(104Kcal/h)。(三)工作压力工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的,通常用MPa来表示。(四)温度温度是标志物体冷热程度的一个物理量,同时也是反映物质热力状态的一个基本参数。通常用摄氏度即“t”。锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度,又称额定温度。对于无过热器的蒸汽锅炉,其额定温度是指锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度;对于有过热汽的蒸汽锅炉,其额定温度是指过热
6、汽出口处的蒸汽温度;对于热水锅炉,其额定温度是指锅炉出口的热水温度。10锅炉的分类 于工业锅炉结构形式很多,且参数各不相同,用途不一,故到目前为止,我国还没有一个统一的分类规则。其分类方法是根据所需要求不同,分类情况就不同,常见的有以下几种。111按锅炉的工作压力分类低压锅炉:P2.5MPa;中压锅炉:P=2.65.9MPa;高压锅炉:P=6.013.9 MPa;超高压锅炉:P14MPa。2按锅炉的蒸发量分类(1)小型锅炉:D75吨/小时。3按锅炉用途分类电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。4按锅炉出口介质分类蒸汽锅炉,热水锅炉,汽、水两用锅炉。5按采用的燃料分类燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。12锅
7、炉结构 13一立式锅壳锅炉 立式锅壳锅炉主要有立式横水管锅炉和立式多横水管锅炉、立式直水管锅炉、立式弯水管锅炉和立式火管锅炉等,目前应用较多的是后三种。由于立式锅炉的热效率低和机械化燃烧问题难以解决,并且炉膛水冷程度大,不宜燃用劣质煤,目前产量逐渐减少,只是局限在低压小容量及环保控制不严及供电不正常的地少量应用。14二卧式锅壳锅炉 卧式锅壳式锅炉是工业锅炉中数量最多的一种。目前已由原来最大生产4t/h(少量的也有6t/h)发展到可以生产40t/h锅壳式锅炉。1卧式内燃锅壳式锅炉 卧式内燃锅壳式锅炉以其高度和尺寸较小,适合组装化的需求,采用微正压燃烧时,密封问题容易解决,而炉膛的形状有利于燃油燃
8、气,故在燃油(气)锅炉应用较多,燃煤锅炉应用较少。2卧式外燃锅壳式锅炉 这是我国工业锅炉中使用的最多、最普遍的一种炉型,按现行的工业锅炉型号编制方法,应用代号WW,但目前国内锅炉行业均用水管锅炉的形式代号DZ来表示。卧式外燃水火管锅炉与卧式内燃水火管锅炉的主要区别,在于卧式外燃水火管锅炉将燃烧装置从锅壳中移出来,加大了炉排面积和炉膛体积,并在锅壳两侧加装了水冷壁管,组成燃烧室,为煤的燃烧创造了良好条件,因此燃料适应性较广,热效率较高。15三水管锅炉 水管锅炉在锅筒外部设水管受热面,高温烟气在管外流动放热,水在管内吸热。由于管内横断面比管外小,因此汽水流速大大增加,受热面上产生的蒸汽立即被冲走,
9、这就提高了锅水吸热率。与锅壳式锅炉相比水管锅炉锅筒直径小,工作压力高,锅水容量小,一旦发生事故,灾害较轻,锅炉水循环好,蒸发效率高,适应负荷变化的性能较好,热效率较高。因此,压力较高,蒸发量较大的锅炉都为水管锅炉。常见的水管锅炉有双锅筒横直式水管、双锅筒纵置式水管锅炉和单锅筒纵置式水管锅炉16四.热水锅炉 热水锅炉是指水在锅炉本体内不发生相变,即不发生蒸汽,回水被送入锅炉后通过受热面吸收了烟气的热量,未达到饱和温度便被输入热网中的一种热力设备。17锅炉燃料 工业锅炉用燃料分为三类:固体燃料烟煤,无烟煤,褐煤,泥煤,油页岩,木屑,甘蔗渣,稻糠等;液体燃料重油,渣油,柴油,等;气体燃料天然气,人工
10、燃气,液化石油气等。18煤 19一 煤的成分:自然界里煤是多种物质组成的混合物,它的主要成分有碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分等。1 碳:用符号C表示,是煤的主要成份,煤的含碳量愈多,发热量越高。不过含碳量较高的煤较难着火,这是因为碳在比较高的温度下才能燃烧。一般碳约占燃料成份的5090%。2 氢:用符号H表示,是煤中最活波的成份,煤中含量越多,燃料越容易着火,煤中 氢量约为2%5%。3 硫:用符号S表示,是煤中的一种有害元素。硫燃烧生成二氧化硫(SO2)或三氧化硫(SO3)气体,污染大气,对人体有害,这些气体又与烟气中水蒸汽凝结在受热面上的水珠结合,生成亚硫酸(H2SO3)或硫酸(H2SO4)
11、腐蚀金属。不仅如此,含硫烟气排入大气还会造成环境污染。含硫多的煤易自燃。我国煤的含量为0.55%。4 氧:用符号O表示,是不可燃成份,煤中含氧为1%10%。5 氮:用符号N表示,是不可燃成份,但在高温下可与氧反应生成氮氧化物(NOx),它是有害物质。在阳光紫外线照射下,可与碳氢化合物作用而形成光学氧化剂,引起大气污染。6 灰分:用符号A表示,是煤中不能燃烧的固体灰渣,由多种化合物构成。熔化温度低的灰,易软化结焦,影响正常燃烧,所以,灰份多,煤质差。煤中灰份约占535%。7 水分:用符号W表示,煤中水份过多会直接降低煤燃烧所发生的热量,使燃烧温度降低。20二 煤的发热量 1Kg煤完全燃烧时所放出
12、的热量,称为煤的发热量。1 高位发热量(Qgw)指煤的最大可能发热量。2 低位发热量(Qdw)指煤在正常燃烧条件下的实际发热量。国目前的锅炉燃烧设备都是按实际应用煤的低位发热量来进行计算的。通常将Qdw=7000Kcal/Kg(约合29300KJ/Kg)的煤定义为标准煤 21煤的燃烧(一)煤完全燃烧的条件1 适量的空气2 一定的燃烧温度3 燃料与空气的混合均匀性4 充分的燃烧时间(二)煤的燃烧过程1 预热干燥2 挥发分析出并开始着火燃烧3 固定碳着火燃烧4 固定碳的燃烧和灰渣的形成。22锅炉三大安全附件 23 锅炉的附件及仪表是锅炉安全经济运行不可缺少的一个组成部分。如果锅炉的 附件不全,作用
13、不可靠,全部或部分失灵,都会直接影响锅炉的正常运行。所以,必须保证锅炉的附件及仪表准确,灵敏,可靠。24安全阀 安全阀是锅炉三大安全附件(安全阀,压力表,水位表)之一,其作用是保证锅炉排水时,由人工抬起,以排除或吸入空气。蒸气锅炉采用全启式安全阀,热水锅炉既可采用权启式又可采用微启式安全阀。在一定工作压力下安全运行。如果锅炉超过允许规定时,安全阀一方面产生较大音响,引起操作人员警觉,及时采取措施,另一方面起排气,减压作用,使锅炉压力迅速降低,保证锅炉安全。同时,锅炉在没有空气阀的情况下,安全阀可在冷炉进水时生火及无压排水时,由人工抬起,以排除或吸入空气。蒸汽锅炉采用全启式安全阀,热水锅炉既可采
14、用全启式又可采用微启式安全阀。25安全阀的安全操作与日常维护保养:1.锅炉安装或移装后,投入运行前,应对安全阀进行调查。2.对于员全阀的泄漏,首先要分析其泄露原因,然后在采取措施。3.安全阀经过调查校验后,应加锁或铅封。4.要防止与安全阀无关的异物将安全阀压住,卡住,以保证安全 阀动作的可靠性。5.安全阀使用一段时间后,为防止阀芯与阀座粘住,可定期进行手动或自动排汽(排水)试验,以检查安全阀动作的可靠性。26压力表 锅炉上使用的压力表是测量锅炉气压或水压大小的仪表。司炉人员可通过压力表的指示值,控制锅炉的气压升高或降低,对热水锅炉可了解循环水压力的波动,以保证锅炉在允许工作压力下安全运行。27
15、水位表 水位表是锅炉主要安全附件之一,是利用液体连通各部位水面均在同一平面上的原理,监视锅筒(或锅壳)内水位的一种安全装置。通过水位表显示水位的高低,以指示锅炉内水面的位置,司炉人员依此进行正确操作,保证锅炉安全运转。每班冲洗水位表保证水位表灵敏可靠。28我们公司的锅炉型号是DHL10-1.25MpaDHL10-1.25Mpa29DHL10-1.25Mpa是什么锅炉?是角管式水管锅炉角管式水管锅炉的特点:全膜式水冷壁结构,上锅筒为外置式,系统回水由锅筒进入,在炉膛部分自然循环后再进入布置在烟道的旗式受热面,这样能有效降低在烟气出口处旗式受热面发生的低温腐蚀的可能性。炉排结构:采用链带式炉排,设
16、计双面进风冷却好,使用寿命长的特点。30送风结构:由于煤在炉排上燃烧是分阶段分区进行的,所以沿炉排长度方向所需的空气量也是不同的。在煤的预热干燥时,可以不需要空气;在挥发物析出区,有一部分可燃气体已经开始着火,因此需要供给一部分空气,使不断析出的可燃气体着火燃烧;以后,挥发物燃烧和焦炭的燃烧区域是燃烧过程的主要部分,需要送入大量的空气;最后是炉渣的形成区域,燃烧过程已基本完毕,所以不需要很多空气,主要是炉排冷却需要送风。因此,各区所需的空气量是不等的,呈现梯形状的变化过程,即由少到多,再由多到少的变化过程;而相应的通风压头是随着着火燃烧直至燃尽是逐渐递减的。为适应链条炉的这种送风特性,传统做法
17、由于结构上的限制,送风沿长度方向一般只设56段风室,同时为减少沿炉排宽度方向的风量分配不均,还采用双面进风的措施,即使是这样,炉排的通风仍很不均匀,直接影响煤的燃烧和烧尽。所以增加了一个二次鼓风的设计,加强了燃烧烧尽。31蒸汽工艺控制参数32公司用汽要求工艺参数蒸汽压力不能低于0.5MPa锅炉锅筒压力控制在1.0MPa,不能超高总管送汽要排尽冷凝水并暖管,压力不能高于1.0MPa糖化通知用汽时,必需告知打开糖化分汽缸排水阀,再进行送汽.33压力力MPa温度温度压力力MPa温度温度0.360148.50.480157.50.370149.50.500158.50.380150.00.600164
18、.50.390151.01.00271800.400151.51.0259 1810.420153.0 1.04961820.440154.5 1.3398193蒸汽的温度与压力对照表34软化水制作工艺35一.锅炉用水概述对进入锅炉之前的水,即锅炉给水中的悬浮物、胶体物、有机物、各种溶解的盐类和气体进行处理,并对锅内水质进行调整,使锅炉给水和锅水的品质符合标准的过程。锅炉水处理的目的是为了防止锅炉水汽系统结垢、积盐和腐蚀36二.锅炉用水杂质的危害水垢的形成及危害水垢的种类及性质水垢的危害防止水垢的方法37 水在锅内受热沸腾蒸发后,为水中的杂质提供了化学反应和不断浓缩的条件。当这些杂质在锅水中达
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