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锅炉基本知识
作者:南昌市金鼎特种设备销售有限公司   时间:2014/8/17   浏览次数:

锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原义是指在火上加热的盛水容器,炉是指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

1 基本内容
锅炉指的是一种利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分,锅的原义是指在火上加热的盛水容器,炉是指燃烧燃料的场所,上为锅下为炉,组成一块形成锅炉。
 
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
 
提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
 
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、高温水或有机热载体。
 
智研数据研究中心统计资料显示:2012年1-11月中国工业锅炉产量为419631.87蒸发量吨。在产量方面、河南,四川,山东等地处于全国领先地位,1-11月河南工业锅炉产量达81026.1蒸发量吨,占全国总量的19.31%。在电站锅炉生产方面:11月当月电站锅炉产量73,784蒸发量吨,同比增长70.78%。2012年1-11月全国电站锅炉累计总产量481,452蒸发量吨,同比增长6.52%。
 
2 锅炉发展
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。
 
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)
 
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U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L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。[1]
 
3 工作原理
 
余热电站循环流化床补燃锅炉系统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。
 
锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉;锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉,其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉;按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉;按燃烧方式,锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。
 
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,继续吸热成为一定温度的过热蒸汽(目前大多300MW、600MW机组主汽温度约为540℃左右),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。
 
4 锅炉结构
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。
 
 
锅炉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。
 
 
 
5 组成部分
1)、外壳部份:
 
燃气壁挂炉的外壳主要分为底壳和面壳两部分。 底壳主要是用于固定燃烧器、膨胀水箱、轮回水泵、燃气阀、三通阀、主热交换器、板式热交换器、电控盒等部件组成,使之成为一个整体,在安装时作为与墙体连接的固定的支架。而面壳的作用是防风、防尘、装饰美观和印贴各种功能标志。
 
2)、燃气锅炉电器控制部份:
 
燃气壁挂炉的电器部分是非常重要的,主要是用来控制、轮回水泵、风机、风压开关、燃气阀、轮回水流、地暖温度探测器等装置的运行。
 
6 相关分类
可以从不同角度出发对锅炉进行分类:
 
 
回转窑余热锅炉改造设计1、按烟气在锅炉流动的状况分:水管锅炉、锅壳锅炉(火管锅炉)、水火管组合式锅炉
 
2、按锅筒放置的方式分:立式锅炉、卧式锅炉
 
3、按用途分:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉
 
4、按介质分:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉
 
5、按安装方式分:快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉
 
6、按燃料分:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉
 
7、按水循环分:自然循环、强制循环、混合循环
 
8、按压力分:常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉
 
9、按锅炉数量分:单锅筒锅炉、双锅筒锅炉
 
10、按燃烧定在锅炉内部或外部分:内燃式锅炉、外燃式锅炉
 
11、按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
 
12、按制造级别分类:A级、B级、C级、D级、E级(按制造锅炉的压力分)
 
13、按出口蒸汽压力分为:低压锅炉(P〈2.5MPa)、中压锅炉(22.5〈P〈4.0MPa)、高压锅炉(4.0〈P=10MPa)、超高压锅炉(10〈P=13.7MPa)、亚临界锅炉(13.7〈P=16.7MPa)、超临界锅炉(P=22MPa)。
 
具体详细的锅炉分类产品:
 
燃煤锅炉 热水锅炉 燃油锅炉 蒸汽锅炉 电热锅炉 环保锅炉 特种锅炉 燃气锅炉 水管锅炉 导热油锅炉 专用锅炉 双燃料锅炉 余热锅炉 常压锅炉 电锅炉 工业锅炉 热风锅炉 承压锅炉 真空锅炉 链条锅炉 家用锅炉 沼气锅炉 取暖锅炉 茶\浴锅炉 电站锅炉 秸杆气化炉 焚烧炉 水煤浆锅炉 煤气发生炉 有机热载体锅炉 循环流化床锅炉[2]
 
7 锅炉种类
生物锅炉
 
生物质锅炉是锅炉的一个种类,就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉,分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。
 
生物质锅炉的特点
 
(1)锅炉采用最适合生物质燃料燃烧的燃烧设备----往复炉排。
 
锅炉在结构设计上,相对传统锅炉炉膛空间较大,同时布置非常合理的二次风,有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。
 
控制系统采用高亮度、全中文显示,以名牌PLC控制系统为中央控制单元;以人机对话方式与锅炉用户交换信息,实现生物质颗粒锅炉全自动安全可靠运行。
 
生物质锅炉的最大特点是:节能、环保,且安装使用方便。
 
(2) 燃料供应
 
锅炉的燃料是BMF燃料,燃料由输料机送入炉顶料仓,然后由螺旋给料机送入炉膛,均匀散落在炉排上。
 
(3) 燃烧过程
 
燃料被螺旋给料机送入炉膛,在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热,干燥、着火、燃烧,此过程中析出大量挥发分,燃烧剧烈。产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后,进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器,再进除尘器,最后经烟囱排入大气。未气化的燃料边向炉排后部运动,直至燃尽,最后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口。[3]
 
(4) 生物质锅炉的环保排放
 
BMF燃烧产生的灰份约占燃料的1.5%左右,为方便排灰,锅炉的后部布置有螺旋出渣机,实现连续清灰。锅炉尾部烟道布置有除尘器,保证烟尘排放符合环保要求。
 
(5)效率
 
生物质锅炉的效率一般都在80%以上,锅炉型号大,燃烧的更充分,锅炉的效率也就更高。最高的达到了88.3%,比燃煤锅炉平均效率水平高15%。
 
生物质锅炉的优势
 
生物质锅炉需要绿色新能源,相比其它锅炉,生物质锅炉主要有以下四大优势:
 
1、一炉多用, 在供暖同时可做饭,烧水,沐浴。 
 
2、超强转化系统,启动传热温度低,传热速度快。 
 
3、安装成本低,供暖安全:设备通用,不改变原有的取暖设备,管道、暖气片通用,利用水循环来达到供 暖料来源广泛,永不枯竭,随处可取(如:谷壳、玉米秆、稻秆、麦) 
 
 4、安全环保:工作压力小,没、炒菜、烧水、洗浴、取暖等,同时也适合烧锅炉、大棚加温、大面积供暖、中小饭店使用,不受季节限制,一年四季均可使用。 衡阳大成锅炉有限公司认为,未来生物质锅炉是锅炉行业的重大发展方向,以合同能源管理模式运营的新型锅炉,将有效减低PM2.5的排放,减少雾霾的天气出现。
 
环保锅炉
 
顾名思义,环保锅炉所必需的燃料是水煤浆。水煤浆是一种新型清洁燃料,是燃料家族的新成员。它以煤炭为主料,以水、化学添加剂为辅料组成,经过专用设备的研磨、细化,并充分与水混和均匀,在化学添加剂的作用下,制出均匀、稳定的水煤浆
 
传统燃煤锅炉中,煤炭燃料是固态燃烧方式,而环保锅炉革命性的将之改变为高压流态雾化喷燃方式。这种类似燃油燃烧的方式,充分整合了液态燃料、空气、水种种燃烧因素的化学物理特点,实际效果上促进了燃料燃尽率的大幅提高(相对燃煤锅炉)。依据液态煤基燃料燃烧机理,锅炉整个系统进行优化重置设计,既大大提高了锅炉最终的热效率,又减少了主要污染物的气体排放量,从而,环保锅炉充分实现了环保又节能的社会效应和工业效益。
 
      [4]锅炉采用最适合生物质燃料燃烧的燃烧设备----往复炉排。锅炉在结构设计上,相对传统锅炉炉膛空间较大,同时布置非常合理的二次风,有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。
 
控制系统采用高亮度、全中文显示,以名牌PLC控制系统为中央控制单元;以人机对话方式与锅炉用户交换信息,实现生物质颗粒锅炉全自动安全可靠运行。
 
锅炉可配有燃油(燃气)点火燃烧器,实现点火自动化。锅炉的给料、燃烧、除渣、给水、点火都可采用自动控制,操作非常方便。锅炉配有自动清灰装置,能及时清除锅炉受热面的积灰,保证锅炉高效稳定运行。锅炉尾部布置有省煤器、也可根据用户需要布置空气预热器。相对传统的锅炉,锅炉效率更高,排烟温度低。
 
采用高效保温材料,锅炉表面温度低,散热损失可以忽略不计。严格按中国国家规范和标准生产,所有受压部件均采用优质锅炉钢材。每台锅炉出厂前都要经过严格的检验和测试,包括水压试验和X射线检测。设置有人孔、检查门、观火孔等,维护保养十分方便。生物质锅炉的最大特点是:节能、环保,且安装使用方便。
 
电站锅炉
 
电站锅炉,通俗来讲就是电厂用来发电的锅炉。一般容量较大,现在主力机组为300MW。
 
电站锅炉主要有两类:煤粉炉和循环流化床锅炉。
 
循环流化床锅炉(简称CFB),其燃烧机理是把固态的燃料流体化,使它具有液体的流动性质促成燃烧。可以加石灰或煤矸石除硫,比较环保。循环流化床锅炉燃烧的是煤颗粒对锅炉的磨损比较严重,维修费用一般都挺高。
 
电站煤粉炉,只是把煤磨细成煤粉,然后用空气吹入炉膛燃烧。燃烧的是粉末对锅炉磨损较小,比循环流化床锅炉好控制,给锅炉加压或着降压的时候它的反应时间比循环流化床快。
 
电站锅炉的“水冷壁”、“过热器管”、“再热器管”、“省煤器管”的高温腐蚀和磨损,是造成管道泄露的主要原因,也是常见的技术问题,它给电厂的安全运行带来很大威胁,常常导致事故的发生。电厂简称其为电站锅炉“四管”。
 
燃煤锅炉
 
是指燃料燃烧的煤,煤炭热量经转化后,产生蒸汽或者变成热水,但并不是所有的热量全部有效转化,有一部分无工消耗,这样就存在效率问题,一般大写的锅炉效率高些,60——80%之间。
 
燃煤锅炉分类
 
燃煤锅炉有多种类型,可按燃烧方式、除渣方式以及结构安装方式分类。
 
按燃烧方式可分为4种:
 
①层燃炉:原煤经破碎成粒径为25~40毫米的碎块后,用炉前煤斗的煤闸板或播煤机平铺在链条炉排上作层状燃烧。层燃炉优点是附属设备少,制造、安装简便,易于运行操作。适用于中小容量锅炉。这种锅炉的缺点为煤的燃烧不完全,炉渣和飞灰中可燃物含量多,锅炉效率一般为75~85%。通常要烧较好的煤。
 
②室燃炉:又称煤粉炉。原煤经筛选、破碎和研磨成大部分粒径小于0.1毫米的煤粉后,经燃烧器喷入炉膛作悬浮状燃烧。煤粉喷入炉膛后能很快着火,烟气能达到1500℃左右的高温。但煤粉和周围气体间的相对运动很微弱,煤粉在较大的炉膛内停留约2~3秒才能基本上烧完,故煤粉炉的炉膛容积常比同蒸发量的层燃炉炉膛约大一倍。这种锅炉的优点为能燃烧各种煤且燃烧较完全,所以锅炉容量可做得很大,适用于大、中型及特大型锅炉。锅炉效率一般可达90~92%。其缺点为附属机械多,自动化水平要求高,锅炉给水须经过处理,基建投资大。
 
③旋风炉:将粒径小于10毫米的碎煤粒或粗煤粉先在前置式旋风筒内作旋风状燃烧,所产生的高温烟气再进入主炉膛(冷却室)内进行辐射换热。旋风炉的优点为炉膛容积热强度高,炉子的尺寸小;过剩空气系数小(仅为1.05~1.10),可以降低排烟热的损失;燃用粗煤粉可简化制粉设备;排渣率高,飞灰浓度低,提高烟气速度加强对流受热面的传热。其缺点是适用煤种受灰熔点和渣的粘滞性的限制;锅炉负荷变动范围较小;不能快速启停;由于炉内温度可达2000℃左右,有害气体NOx排放量大,对大气污染较严重。
 
④沸腾燃烧炉:即沸腾燃烧锅炉。
 
废热锅炉
 
废热锅炉简介
 
废热锅炉也叫余热锅炉,就是利用各种装置产生的高温废气来加热水,产生蒸汽或产生热水(即蒸汽余热锅炉、热水余热锅炉),再利用所产生的蒸汽或热水,达到余热再利用的目的。
 
余热锅炉属于节能环保项目,它降低了废物的排放量,大大减轻了环境污染,同时对热量进行了一定的回收。
 
利用工业生产中原来要排出去的高温余热来加热的锅炉,接下来可以用来发电,也可用来供暧
 
燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤,煤炭热量经转化后,产生蒸汽或者变成热水,但并不是所有的热量全部有效转化,有一部分无工消耗,这样就存在效率问题,一般大写的锅炉效率高些,60——80%之间。燃煤锅炉主要由煤粉制备系统、燃烧器、受热面、空气预热器等主要部分组成。
 
结构类型
 
电站锅炉的本体结构类型主要取决于燃料特性、锅炉容量和蒸汽参数等因素。常见的有倒U型、塔型和箱型。
 
倒 U型 适用于各种容量的锅炉和燃料,故应用广泛。锅炉的高度比其他炉型低,受热面布置较方便,风机和除尘设备都可放在地面上,但占地面积较大。图1中的锅炉本体便是倒U型的一个实例。
 
塔型 适用于燃用多灰烟煤和褐煤的锅炉,无转弯烟道,可减轻飞灰对受热面的局部磨损,且占地面积较小。但炉体高,安装和检修较复杂。
 
箱型 适用于容量较大的燃油和燃气锅炉。炉膛以上的烟道分为两部分:一部分直接接在炉膛出口,烟气上流;另一部分烟气下流。其优点是结构紧凑,占地面积较小,锅炉与汽轮机的连接较方便。缺点是制造工艺较复杂,检修困难。
 
8 燃烧设备
 
锅炉锅炉的燃烧方式有三种形式:层燃(火床燃烧)、室燃(悬浮燃烧)、沸腾燃烧。各种燃烧方式有其相应的燃烧设备。固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃式,适用于燃烧固体燃料。煤粉锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等属于室燃式,适用于粉状固体燃料,液体燃料和气体燃料。鼓泡流化床、循环流化床属于沸腾燃烧方式,适用于燃烧颗粒状固体燃料。抛煤机链条炉排,兼有层燃和室燃的燃烧方式,属于混合燃烧方式。
 
1、 固定炉排:一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备,分两种单层炉排和双层炉排A单层炉排用铸铁制造,有板状和条状B双层炉排,内有上下两层炉排,上炉排由水冷却管组成的固定炉排,下炉排为普通铸铁的固定炉排。上炉排以上空间为风室,下炉排以下为灰坑,两层炉排之间为燃烧室。
 
2、 链条炉排:一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高(加煤、清渣、除灰等均有机械完成),制造工艺成熟,运行稳定可靠,人工拨火能使燃料燃烧的更充分,燃烧率也较高,适用于大、中、小型工业锅炉。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架,炉排片嵌于支架横梁的槽内,当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式链条炉排适用于额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。
 
3、 往复炉排:一种利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧设备。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排A倾斜往复炉排为倾斜阶梯型,炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。B水平往复炉排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成,炉排片相互搭接。
 
4、 振动炉排:一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封装置、激振器电机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点等部件组成。具有结构简单,制造容易,重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优点在工业锅炉应用过。
 
5、 抛煤机: 按抛煤方式,抛煤机可分为风力抛煤机,机械抛煤机和机械-风力抛煤机三种。机械抛煤机兼有机械抛煤机和风力抛煤机的功能,它有两个主要部件构成:给煤部件和抛煤部件。
 
6、 沸腾燃烧流化床:一种介于固定床和悬浮床之间的气固两相床层。流化床根据不同的流化速度划分为鼓泡床、湍流床和快速床。A鼓泡流化床结构由给煤装置、布风装置、风室、灰渣溢流口、沸腾层、悬浮段等。特点对煤种适应行强、能强化转热,节省钢材,便于灰渣的综合利用,对环境污染较煤粉炉轻,锅炉本体结构简单。B循环流化床是新一代高效,低污染洁净煤燃烧技术。其特点是在于燃料及脱硫剂在流化床状态下经过多次循环,反复的进行低温燃烧和脱硫反应。C循环流化床和鼓泡流化床燃烧过程中最主要的区别在于1、循环流化床沸腾层内流化速度很高一般为3~10m/s最高可达10m/s,鼓泡流化床锅炉的流化速度为1~3m/s。
 
7、 煤粉锅炉的燃烧设备:煤先经磨煤设备,然后喷入炉膛内燃烧,整个燃烧过程是在炉膛内呈悬浮状进行,这种锅炉称为煤粉炉。其特点能改善与空气的混合,加快点火盒和燃烧,煤种适用性广,适应于大中型锅炉。煤粉锅炉的燃烧设备有煤粉设备、制粉系统和煤粉燃烧器。
 
8、 燃油燃烧器:有喷油嘴和调风器组成;是将燃料油雾化,并于空气强烈混合后送入炉膛,使油气混合物在炉膛内呈悬浮状态的一种燃烧设备。燃油燃烧器是燃油锅炉的关键设备,按使用燃料种类可分轻质油燃烧器和重质油燃烧器,重油黏度大,在重油燃烧器内一般设置预热器。工业燃油锅炉大多配置轻质油燃烧器。
 
9、燃气燃烧器:它是燃气锅炉的最主要的燃烧设备。燃气燃烧器有扩散式燃烧器、大气式燃烧器和完全预混式燃烧器。
 
9 基本特点
KS-D型
 
1、电开水锅炉配置电脑式开水锅炉控制器,锅炉运行智能化、数字化、自动化、人性化。从10℃到100℃水温可以随意设置,锅炉既可供应开水又能提供热水,实现一机两用。
 
2、采用先进的陶瓷电加热管,外套优质无缝钢管,能够有效防止水垢干扰,使用寿命长。吸热构造采用计算机优化设计,完全优化了受热面换热系数,热效率极高,达98%以上,大大降低电能损耗。
 
3、锅炉智能控制水温,锅炉把水烧开,加热自动停止;控制器屏幕大字体显示水温,外配玻璃管式水位计,炉水温度、锅炉水位明明白白。
 
4、锅炉按常压炉设计,炉体顶部设有通大气口,锅炉处于无压状态,毫无安全隐患。用户可根据用水需求,自行设定开、关机时间,不但满足用户要求,而且节能降耗,降低使用费用。
 
5、锅炉自动补水,达到满水状态,补水自动停止,无须专人看守,省时、省事、省力、省工。
 
KS-YQ型
 
燃油/燃气开水锅炉选用开水锅炉专用微电脑控制器,全中文大屏幕带背光液晶显示屏,显示功能强大,将锅炉的运行状态、电磁阀工作状态、燃烧器工作状态、炉水温度、水位状态、当前时间、报警信息记录等情况,清晰直观的显示出来。控制器内置数字式电子时钟,可按用户要求,在一天内任意设定4个开、关机时间段,节省电损耗,降低锅炉使用费用。
 
可利用控制器键盘在待命状态下进行操作设置,包括当前时间、报警温度、水温上限温度、水温下限温度、电磁阀开启温度、电磁阀关闭温度、锅炉连续运行、锅炉定时运行等运行参数的设定。并可查看、修改各种调节参数,实现人机对话,易学、易记,操作简单、方便。通常操作人员只要按“启动”键开机,按“停止”键停机即可。
 
运行:
 
1、燃油(气)开水锅炉独立工作
 
首次使用燃气开水锅炉,需要按住控制器的“手动启停”键强制给锅炉加水,水位达到极低安全水位时,锅炉自动停止补水,微电脑锅炉控制器经过设定,锅炉开始全自动工作,自动补水、自动加热,达到设定温度时,锅炉进入自动保温状态,开始连续供应开水给用户。
 
2、燃油(气)开水锅炉连接保温水箱工作
 
自来水先把锅炉蓄满,然后启动燃烧器开始加热,炉水达到设定温度(开水)后,控制锅炉进水的电磁阀打开,自来水从锅炉下部进入锅炉,从而把开水从锅炉上部的出水口推入保温水箱,保温水箱连接开水管道,满足集中型用水需求。另外,保温水箱顶部装有水温控制探针,低于设定水位自动进行补水,达到设定水位自动停止补水,始终保持水箱内的开水满而不溢。
 
CLDR/CLDZ型
 
电热水锅炉以动力电为能源,通过电加热管对水加热,实现供暖或提供生活用热水,锅炉智能化程度高、加热快、热效率高、节约能源、无噪音、无污染、体积小、安装使用方便、美观大方,是综合了多项前沿科技而打造的最新一代热水锅炉产品。
 
1、大屏幕全中文带背光液晶显示屏,具有丰富的显示功能,将锅炉的运行状态和采集到的循环泵工作状态、加热器工作状态、炉水温度、水位状态、当前时间、报警信息等准确直观的显示出来。利用控制器键盘进行操作设置,并可查核、设定和修改各种调节参数,实现人机对话,易懂、易学、易记,操作简单、方便。
 
2、控制器带内藏式数字时钟,系统可按用户要求,在一天内4个时间段任意设定开、关机时间,节省电损耗,降低锅炉使用费用。
 
3、加热器采用陶瓷电加热棒,表面热负荷低,使用寿命更长,布局均匀热效率高。“防电墙”模式的水电分离加热方式,杜绝漏电安全隐患,并且拆装方便,便于检查、维修。不锈钢电加热管与炉体采用法兰连接方式,便于拆卸、安装,检修、保养方便。(不锈钢电加热管型)
 
4、所配置的电器均为“中国驰名商标”产品、“中国名牌”产品,具有”CE”和“3C”强制认证标志。
 
5、大功率电热水锅炉采用多段手、自动调节旋钮,用户可随意启、停加热棒组数,自动状态时,控制器逐级启动、关闭加热组,逐级加载、逐级减载的电负荷调节模式,不但保障了电器的正常工作,而且大大减少了对电网的冲击。
 
6、加热棒接线端子采用优质铜排连接,出线电缆为国标铜芯电缆,承载负荷大,绝缘性好,经久耐用。
 
7、锅炉具有缺水、超温、短路、漏电、缺相、过流等多项保护功能,锅炉运行更加稳定、安全。
 
8、锅炉可连接大型蓄热水箱,利用夜间低谷电把水加热至95℃,进行蓄热储存,白天利用换热器换热后进行供暖,对电网起到了削峰添谷的作用,运行更加经济。
 
9、铝箔加厚玻璃面做保温,热损失少,保温效果更好。
 
CLHS/CWNS型
 
 
锅炉燃油/燃气热水锅炉配置热水锅炉专用微电脑控制器,大屏幕全中文液晶屏,带有超亮背光灯,无论白天黑夜,锅炉运行状态清晰可见。显示齐全:循环泵工作情况、燃烧器工作情况、炉水温度、水位高低、当前时间、报警记录等,锅炉运行状态一应俱全;设置方便:锅炉开机后,操作人员可通过6个按键随意进入待命状态(设置)、进入运行状态(开机)、退出运行状态(停机),随意在处于待命状态时进行运行参数的设定;功能齐全:可任意设定当前时间、报警温度、水温上限温度、水温下限温度、循环泵开启温度、循环泵关闭温度、锅炉开关机时间(可分4个时间段)等运行参数。通常操作人员只要按“启动”键开机,按“停止”键停机即可,十分简单。采用原装进口燃烧器,全自动程序化控制,风机自动吹扫,电子自动点火,油气自动燃烧,风油(气)自动比例调节,雾化效果好,燃烧充分,节能环保,拥有熄火保护装置确保燃烧安全。在正常情况下,燃烧器出力随锅炉温度而自动调整燃烧火苗长度,锅炉出口温度达到设定值时,燃烧器自动停止燃烧,当温度低于设定值时,燃烧器自动开始工作。当发生燃料、进风异常等现象时,故障灯亮,程控装置会立刻停止输出燃料,燃烧机自动停机。
 
锅炉结构按常压设计,顶部设有通大气孔,锅炉在常压下工作,远离爆炸危险;锅炉炉体采用电脑优化模拟设计,完全优化了锅炉的尺寸,使形态协调美观。CLHS立式锅炉采用燃烧器下置式燃烧方式,燃料在炉胆内微正压燃烧,高温烟气在炉胆内进行辐射换热,再进入烟火管对流换热,最后经上烟箱排出。烟管内插有阻流片,减缓烟气排出速度,加强换热,保证燃料燃烧产生的热量最大程度地加热炉水,大大的提高了锅炉的热效率;CWNS卧式锅炉采用全湿背式三回程结构,烟气流程长,降低排烟温度,全波纹炉胆设置,使火焰产生强烈扰动,强力提高传热系数,并有效防止了因金属热胀冷缩而导致设备寿命的降低;大口径烟管和大孔桥间隙,使锅炉在相等的时间内水垢覆层薄且便于清理。
 
LDR/WDR型
 
电蒸汽锅炉也叫电加热蒸汽锅炉、电热蒸汽锅炉等,电蒸汽锅炉是利用电把水加热从而生产蒸汽的锅炉设备。电蒸汽锅炉节能、环保、热效率高而且无噪音、无污染,特别受到中小企业的欢迎。采用先进的蒸汽锅炉专用电脑控制器,外形美观,显示丰富:中文液晶显示屏,配置超亮背光灯,清晰显示蒸汽压力情况、加热器工作情况、补水泵工作情况、水位高低、当前时间、报警记录等;性能稳定,功能齐全:专业人员专心研发,精心试验精工制造,具有锅炉水位智能控制、蒸汽压力控制、极限低水位报警和联锁保护、高水位报警提示、蒸汽压力超高报警和联锁保护等自动控制功能。锅炉开启后,操作人员可通过键盘进行进入待命状态(设置)、进入运行状态(开机)、退出运行状态(停机),在处于待命时可进行运行参数设定。电器元件是电蒸汽锅炉的核心部分,本产品所采用的外购电器元件均荣获“中国驰名商标”、“中国名牌”产品、国家“3C强制认证”产品。加热器选择陶瓷电加热管,表面负荷低,使用寿命长;加热器选择不锈钢电加热管,采用单独小法兰连接,检修方便;高级配置铸就高端产品,高端产品满足安全放心。
 
LHS/WNS型
 
燃油/燃气蒸汽锅炉是以柴油或天然气为燃料的蒸汽锅炉。它分为LHS型立式燃油(气)蒸汽锅炉和WNS型卧式燃油(气)蒸汽锅炉。LHS型立式燃油(气)蒸汽锅炉采用燃烧机下置方式,两回程结构,燃料燃烧充分,锅炉运行稳定而且占用空间少,同时烟管内插有扰流片,减缓排烟速度,增加换热量,锅炉热效率高,降低用户使用费用;WNS型卧式燃油(气)蒸汽锅炉为锅壳式全湿背顺流三回程烟火管结构,火焰在大燃烧室内微正压燃烧,完全伸展,燃烧热负荷低,燃烧热效率高,有效地降低了排烟温度,节能降耗,使用更经济,采用波形炉胆和螺纹烟管结构,即提高了锅炉的吸热强度,又满足了换热面受热膨胀的需要,科学合理,经久耐用。
 
1、配置蒸汽锅炉专用电脑控制器,全中文、大屏幕、强背光液晶显示屏,显示功能丰富,可将控制器的运行状态以及采集到的压力、水位等状态准确直观地显示出来。控制功能齐全,具有锅炉水位智能控制、蒸汽压力控制、极限低水位报警和联锁保护、高水位报警提示、蒸汽压力超高报警和联锁保护等自动控制功能。使用相当方便,可设置连续、定时两种状态,定时可分4个时间段,锅炉定时开机、定时关机,无需专职司炉工,通常操作只需按“启动”键开机,按“停止”键停机即可,十分简便。
 
2、采用原装进口燃烧器,全自动程序化控制,风机自动吹扫,电子自动点火,油气自动燃烧,风油(气)自动比例调节,雾化效果好,燃烧充分,低NOX,节能环保。在正常情况下,锅炉蒸汽压力达到设定值时,燃烧器自动停止燃烧,当蒸汽压力低于设定值时,燃烧器自动开始工作。当发生燃料、进风异常等现象时,故障灯亮,程控装置会立刻停止输出燃料,燃烧机自动停机。
 
3、LHS型立式蒸汽锅炉采用燃烧器下置式燃烧方式,燃料在炉胆内微正压燃烧,高温烟气在炉胆内进行辐射换热,再进入烟火管对流换热,最后经上烟箱排出。烟管内插有阻流片,减缓烟气排出速度,加强换热,保证燃料燃烧产生的热量最大程度地加热炉水,大大的提高了锅炉的热效率;WNS型卧式蒸汽锅炉炉体设计和制造采用三回程、湿背式、偏心炉膛、非对称性结构,波形炉胆,使火焰产生强烈扰动,而且增加辐射受热面 ,强力提高了传热系数,并能有效防止因金属热胀冷缩而导致设备寿命的降低。
 
10 相关参数
       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。
 
 锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉;锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉,其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉;按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉;按燃烧方式,锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。
 
水汽系统
 
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,继续吸热成为一定温度的过热蒸汽(目前大多300MW、600MW机组蒸汽温度约为540℃左右),然后送往汽轮机。
 
烟风系统
 
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。
 
11 锅炉结构
整体结构
 
锅炉整体的结构包括锅炉本体(drum)、辅助设备和安全装置两大部分。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。
 
炉膛设计
 
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,是锅炉中最重要的部件之一。
 
锅筒主要功能
 
 
锅炉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,还用百叶窗、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。
 
设计考虑
 
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
 
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。
 
12 使用燃料
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,清油,渣油,柴油,等;
 
气体燃料—天然气,人工燃气,液化石油气等。
 
13 节能改造
1、加装燃油; 
 
经燃油节能器处理之碳氢化合物,分子结构发生变化,细小分子增多,分子间距离增大,燃料的粘度下降,结果使燃料油在燃烧之前雾化、细化程度大为提高,喷到燃烧室内在低氧条件下得到充分燃烧,因而燃烧设备之鼓风量可以减少15%至20%,避免烟道中带走之热量,烟道温度下降5℃至10℃。燃烧设备之燃油经节能器处理后,由于燃烧效率提高,故可节油4.87%至6.10%,并且明显看到火焰明亮耀眼,黑烟消失,炉膛清晰透明。彻底清除燃烧油咀之结焦现象,并防止再结焦。解除因燃料得不到充分燃烧而炉膛壁积残渣现象,达到环保节能效果。大大减少燃烧设备排放的废气对空气之污染,废气中一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)、碳氢化合物(HC)等有害成分大为下降,排出有害废气降低50%以上。同时,废气中的含尘量可降低30%—40%。安装位置:装在油泵和燃烧室或喷咀之间,环境温度不宜超过360℃。
 
2、安装冷凝型燃气锅炉节能器;
 
燃气锅炉排烟中含有高达18%的水蒸气,其蕴含大量的潜热未被利用,排烟温度高,显热损失大。天然气燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。减少燃料消耗是降低成本的最佳途径,冷凝型燃气锅炉节能器可直接安装在现有锅炉烟道中,回收高温烟气中的能量,减少燃料消耗,经济效益十分明显,同时水蒸气的凝结吸收烟气中的氮氧化物,二氧化硫等污染物,降低污染物排放,具有重要的环境保护意义。
 
3、采用冷凝式余热回收锅炉技术;
 
传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%~91%。而冷凝式余热回收锅炉,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热,提升了热效率;冷凝水还可以回收利用。
 
4、 锅炉尾部采用热管余热回收技术;
 
余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。 超导热管是热管余热回收装置的主要热传导元件,与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热回收装置的换热效率可达98%以上,这是任何一种普通热交换器无法达到的。热管余热回收装置体积小,只是普通热交换器的1/3。其工作原理:左边为烟气通道,右边为清洁空气(水或其它介质)通道,中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由左边通道排放,排放时高温烟气冲刷热管,当烟气温度>30℃时,热管被激活便自动将热量传导至右边,这时热管左边吸热,高温烟气流经热管后温度下降,热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气(水或其它介质)在鼓风机作用下,沿右边通道反方向流动冲刷热管,这时热管右边放热,将清洁空气(水或其它介质)加热,空气流经热管后温度升高。由若干根热管组成的余热回收装置,安装在锅炉烟口,将烟气中热量吸收并高速传导至另一端,使排烟温度降至接近露点而减少热量排放损失。加热后的清洁空气可烘干物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅炉和工业窑炉的热效率,降低燃料消耗,达到节能的目的。
 
在工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时,为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰,标准状态排烟温度一般不低于180℃,最高可达250℃,高温烟气排放不但造成大量热能浪费,同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收,回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水,或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用,降低生产成本,减少废气排放,节能环保一举两得。改造投资3-10个月回收,经济效益显著。
 
5、采用防垢、除垢技术;
 
通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器以及软化水处理设备,优化水汽循环系统,软化水设备可以去除水中钙、镁等结垢离子,使得水质软化,合理控制锅炉的排污率,从而减少水垢,提高锅炉热效率。
 
6、 采用燃料添加剂技术;
 
在燃料中加入添加剂达到优化燃料,达到降低烟垢,提高热效率的目的。
 
7、 采用新燃料;
 
采用新型环保燃料油,达到降低燃油成本的目的。
 
8、采用富氧燃烧技术;
 
空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明:当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时,节能高达20%;锅炉启动升温时间缩短1/2-2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集,使收集后气体中的富氧含量为25%-30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来,随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要,富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展。
 
9、 采用旋流燃烧锅炉技术;
 
众所周知,传统锅炉存在着两大弊端,一是燃烧时有烟雾烟尘冒出,成为重要的污染源;二是煤渣燃烧不充分,能源浪费极为严重。采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较,有着绝对的优势。它比手烧式锅炉节煤30%~35%,比链条式自动化锅炉节煤25%。由于纯无烟再节能技术使用了PID变频和ABM节电系统,比传统锅炉节电40%,挥发份可实现90%以上的燃烧和利用,而传统锅炉的挥发份的燃尽率只有78%左右,有22%的烟尘排向大气层,纯无烟再节能旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达到了97%,而传统锅炉煤渣的燃尽率只有80%左右,正是由于这些原因,纯无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的1200℃提高到1500℃左右,提高了燃烧效率,节省了燃料,满足了客户的需求。
 
10、采用空气源热泵热水机组替换技术;
 
将现有的燃油(气)热水锅炉替换成空气源热泵热水机组;可节约能源消耗30%到50%。
 
11、燃煤锅炉改装成燃油(气)锅炉;
 
锅炉燃料节能 节能环保助燃器节能法。
 
14 燃料节能
节能环保助燃器节能法
 
节能环保助燃器 集节能 节油 节气 环保 降低油品黏度  能力于一身的节能减排产品,代表了目前世界节能减排技术发展的顶峰 是节能减排的
 
技术原理:可以燃烧的物质大多含有碳和氢的成分,例如天然气、汽油、柴油、重油、乙醇等,以上燃油(气)的分子团颗粒大,无法充分燃烧,热能利用率不超过38%,因此燃烧过程中产生了大量的CO、NO、CH化合物及黑烟颗粒,严重影响着人类的健康。假如能够有技术使这些有害物质充分燃烧的话,它们不但不会危害人类生存的环境,还可以节省大量能源。 此项科技选用海底特殊土质,配合稀有金属、稀土元素用高科技手段精制成双波动生化材料,使其具有强力激活、强力震荡的特性,可以快速打散燃油(气)分子团,把原来大的分子团切割成众多个小分子,成为球形散射、排列整齐又极为活泼的小分子,这些极为活泼的小分子,在燃烧过程中可以快速充分的燃烧,功效奇妙,被为誉 “节能大王、环保尖兵”。
 
权威认证 CMA国家级的检测报告中华人民共和国国家技术专利。
 
燃油燃气锅炉燃烧的特点:
 
一、燃油的燃烧特点
 
燃油是一种液体燃料,它的沸点总是低于着火点,所以燃油的燃烧总是在气态下进行的。燃油经雾化后的油粒喷进炉膛以后,被炉内高温烟气所加热,进行气化,气化后的油气和周围空气中的氧相遇,形成火焰。燃烧产生的热量有一部分传给油粒,使油粒不断气化和燃烧,直到燃烬。油粒直径越小,油粒的燃烧愈快。同样,油粒燃烧所需的氧能及时地供给,油粒的燃烧也愈快。因此要强化油的燃烧必须做到以下几点:
 
1、提高雾化质量,减小油粒直径;
 
2、增大空气与油粒的相对速度;
 
3、合理配风。
 
二、燃气的燃烧特点
 
燃用发热量高的燃气,空气用量大,要使燃气能充分燃烧,需要大量的空气与之混合。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式,对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。根据混合方式不同,燃气的燃烧方法可分为三种:
 
1、扩散燃烧
 
此种燃烧方法即不预先混合,而是在燃气喷嘴口相互扩散,并燃烧。其优点烧烧稳定,燃具结构简单,但火焰较长,易产生不完全燃烧,使受热面积碳化。
 
2、预混部分空气燃烧
 
此种燃烧方式即燃烧前预先将一部分空气与燃气混合(一次空气过剩系数在0.2-0.8之间),然后进行燃烧。其优点是燃烧火焰清晰,燃烧强化,热效率高。但燃烧不稳定,对一次空气的控制及燃烧成分要求较高。燃气燃烧器一般多用此种燃烧方式。
 
3、无焰燃烧
 
此种燃烧方式即燃气所需空气在燃烧之前已与燃气均匀混合。一次空气过剩系数等于燃料完全燃烧时的空气过剩系数,在燃烧过程中不需要从周围空气中取得氧气。当燃气与空气混合物达到燃烧区后能在瞬间燃烧完毕。
 
三、燃烧器
 
燃油气锅炉的燃烧器是锅炉的关键部件,其选型与锅炉是否适配、燃烧的控制与调节非常重要,这部分的内容在以后的专题中将要着重讲解。
 
燃油燃气锅炉结构特点及类型
 
1、燃油燃气锅炉结构特点
 
燃油燃气锅炉不同于燃煤锅炉,它需要使用燃烧器将燃料喷入锅炉炉膛,采用火室燃烧而无须使用炉排设施。由于燃油燃气锅炉燃烧后均不产生燃料灰渣,故燃油燃气锅炉无须排渣设施。喷入炉内的油气如果与空气在一定范围内混合或熄灭,就容易爆炸。因此燃油燃气锅炉均需采用自动化的燃烧与控制系统。燃油燃气锅炉结构紧凑,小型的锅炉本体及其通风、给水、控制与辅助设备均设置在一个底盘上,大中型的也可组装出厂。现将燃油燃气锅炉的主要受压元件与连接方式分述如下:
 
<1>、火管锅炉的主要受压元件:锅壳、管板、炉胆、烟管;
 
<2>、水管锅炉的主要受压元件:锅筒(汽包)、水冷壁、锅炉管束、蛇形管、集箱;
 
<3>、燃油燃气锅炉的主要受压元件的连接方式:主要为焊接,部分也可胀接。
 
2、燃油燃气锅炉类型
 
<1>、卧式内燃火管锅炉
 
(1)定义
 
锅壳纵向轴平等于地面且燃烧室包含在本体里面的火管锅炉称卧式内燃火管锅炉。
 
(2)卧式内燃火管锅炉的特点
 
炉胆是该类型锅炉的燃烧室。燃烧器喷嘴置于炉胆前部,燃烧产生的高温烟气延伸到后部,离开炉胆后折返空间(回燃室),近返后进入第二回程(烟管),如折返一次则称二回程,如折返二次则称三回程锅炉,以此类推,一般折返次数不超过四次,最常见的是三回程锅炉。此类型锅炉根据炉胆后部烟气折返空间的结构型式可分为干背式锅炉和全湿背式锅炉(干背式锅炉和全湿背式锅炉的结构简图见《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第17页图4-1)。干背式锅炉的烟气折返空间是由耐火材料转围成的;全湿背式锅炉的烟气折返空间是由浸在水中的回燃室组成的。另外有一种中心回燃锅炉:即炉胆后壁密封在锅壳里面,烟气碰到后由炉胆四周内壁折回前部。此类锅炉也可视为全湿背式锅炉。干背式锅炉虽然结构简单,但炉胆后部的耐火材料容易损坏,且后管板经常受到高温烟气的直接冲刷,温差较大,所以干背式锅炉属于淘汰型,目前基本上很少有厂家生产;全湿背式锅炉虽然结构复杂一点,但避免了折返空间的烟气密封问题,更适合于微正压燃烧,所以目前大多数厂家的此种类型的锅炉均为全湿背式。
 
(3)卧式内燃火管锅炉的技术限制
 
卧式内燃火管锅炉的锅壳和炉胆都是圆筒形元件,为保证安全运行,它们都必须有足够的强度和钢度。由于圆筒形元件的壁厚与筒体直径和压力的乘积成正比,所以无论锅壳或是炉胆,直径的增大和压力的提高,都意味着壁厚的增加。通过技术经济比较,若锅壳直径太大,其制造成本会超过同等容量和压力的水管锅炉,是不经济的;对于炉胆,若壁厚超过21-22mm,则将导致热应力过大,危及锅炉运行安全。因此,燃油燃气卧式内燃火管锅炉的工作压力一般都不超过2.0MPa;锅炉的出力,单炉胆锅炉一般不超过15t/h;双炉胆锅炉一般不超过30t/h。
 
<2>、水管锅炉
 
当锅炉容量≥30 t/h时,水管锅炉的各项指标明显优于火管锅炉,唯一需要注意的是燃油气的燃烧特性要求微正压通风,所以对炉墙的强度和密封要求都很高。水管锅炉的主要型式有D型、A型和O型。三种型式的共同特点是:卧式布置,燃烧器水平安装,操作检修方便,宽高度尺寸较小,长度伸缩性较大,适合于锅筒系列化生产。其中D型锅炉是双锅筒纵置式,右(左)侧为水冷壁,左(右)是上锅筒之间的对流管束,根据需要可布置过热器或省煤器;O型也是双锅筒纵置式,上锅筒长,下锅筒短,前部炉膛两侧的水冷壁管在下部弯向对方并与其下集箱相连,燃烧器前部布置;A型单锅筒纵置式,炉膛和对流管束均由上锅筒和两侧下集箱之间的管子构成,前部布置燃烧器,本锅炉尾部可设过滤器。
 
<3>、小型立式锅炉
 
锅壳纵向轴线垂直于地面的锅炉为立式锅炉。其燃烧器一般布置在炉顶。中心是一个炉胆,烟气在炉底折返向上流动,冲刷翘片管形成的夹套中被加热,在上部分离出蒸汽;燃烧器也可布置在下部侧面,在炉胆中燃烧后向上冲刷烟管,水在烟管外锅壳里被加热。
 
3、锅炉运到用户现场后燃烧的重新调整
 
各种规格与型号的常规锅炉产品,如果燃烧有条件,基本上都在厂内进行过燃烧调试。锅炉运输到用户之前,为什么需要重新调整?主要有以下几个因素的影响,所以需要调整。
 
<1>、环境因素
 
锅炉在交付给用户后,用户通常是将锅炉放置在锅炉房内,并且建筑有较高的排烟烟囱。这样燃烧就会因为外界环境的变化,需要重新调整燃烧器的油风匹配。其次,由于用户所处的地理环境海拔原因,燃烧也需要进行实地调整,以保证锅炉能够达到设计负荷要求。
 
<2>、燃油因素
 
用户在购买到锅炉后,必须严格的燃油要求。而且按照锅炉的使用和外界环境温度,选择符合国家标准的燃油油料。不符合的燃油往往不能正常的燃烧,甚至会损害燃烧设备的寿命;燃烧油的标号不同,燃烧也需要重新调整。
 
<3>、控制与保护装置的调整
 
锅炉在正式投入作用之前,由于控制与保护装置的设置参数与用户的实际需求,往往有不一致的地方。而且锅炉经过运输,本体及配件可能需要进行重新调整。
 
4、燃油燃气锅炉的选择原则
 
燃油燃气锅炉的选型除按技术与经济相结合的原则来考虑外,还应综合考虑业主的意图,并结合环保、消防、劳动部门的意见,以安全、环保为主。下面列出几条需注意的选用原则:
 
<1>、应自动化运行,安全有保障,有可靠的自控和保护装置。
 
<2>、选择信誉好,售后服务好的锅炉产品厂家。
 
<3>、锅炉性能需与用户用热用汽特性一致,适应性好。用户负荷有较大变化时,敏感性要高,追踪性要快,压力要稳定。
 
<4>、视锅炉布置位置及要求,选择立式或卧式锅炉。
 
<5>、视用户供汽时间要求,可选择快速锅炉,一般在3-5分钟可体供汽。
 
<6>、要求用户提供负荷曲线,以便核实所选锅炉的出力和性能。
 
5、燃油燃气锅炉的发展趋势
 
随着我国改革开放的不断深化,全国各地经济建设的迅速发展,城市高层民用建筑的快速崛起,国家对环保工作提出更高要求,油气资源的大力开发,燃油燃气锅炉应用逐年上升。综观几年燃油燃气锅炉的发展炮,我们可以总结出未来的发展趋势如下:
 
<1>、锅炉的高效率。
 
<2>、结构简单。
 
<3>、使用简易配套的辅机。
 
<4>、全智能化自动控制并配有多级保护系统。
 
<5>、配备燃烧器(送风机)和烟道消音系统,降低锅炉运行的噪音。
 
<6>、应装备自动加药装置,水处理装置。
 
<7>、配备其它监测和限制装置,至少应保证锅炉24小时无监督安全运行。
 
15 安全常识
锅炉是具有高温、高压的热能设备,是特种设备之一,在机关、事业企业及各行各业广泛使用,是危险而又特殊的设备。一旦发生事故,涉及公共安全,将会给国家和人民生命财产造成巨大损失。为了公共安全、人民生命和财产安全,依据国务院《特种设备安全监察条例》,使用锅炉应注意以下全事项:
 
1、锅炉出厂时应当附有“安全技术规范要求的设计文件、产品质量合格证明、安全及使用维修说明、监督检验证明(安全性能监督检验证书)”。
 
2、锅炉的安装、维修、改造。从事锅炉的安装、维修、改造的单位应当取得省级质量技术监督局颁发的特种设备安装维修资格证书,方可从事锅炉的安装、维修、改造。施工单位在施工前将拟进行安装、维修、改造情况书面告知直辖市或者辖区的特种设备安全监督管理部门,并将开工告知送当地县级质量技术监督局备案,告知后即可施工。
 
3、锅炉安装、维修、改造的验收。施工完毕后施工单位要向州质量技术监督局特种设备检验所申报锅炉的水压试验和安装监检。合格后由州质量技术监督局、州特种设备检验所、县质量技术监督局参与整体验收。
 
4、锅炉的注册登记。锅炉验收后,使用单位必须按照《特种设备注册登记与使用管理规则》的规定,填写《锅炉(普查)注册登记表》,到州质量技术监督局注册,并申领《特种设备安全使用登记证》。
 
5、锅炉的运行。锅炉运行必须由经培训合格,取得《特种设备作业人员证》的持证人员操作,使用中必须严格遵守操作规程和八项制度、六项记录。
 
6、锅炉的检验。锅炉每年进行一次定期检验,未经安全定期检验的锅炉不得使用。锅炉的安全附件安全阀每年定期检验一次,压力表每半年检定一次,未经定期检验的安全附件不得使用。
 
7、严禁将常压锅炉安装为承压锅炉使用。严禁使用水位计、安全阀、压力表三大安全附件不全的锅炉。
 
16 着火原因
燃烧不完全
 
由燃料组分过重而导致燃料燃烧不完全,使GAH挟热面上积聚可燃物。
 
锅炉以外购渣油、裂化残油和抽余C4燃料为多,它们的组分较重,黏度较高,自燃点低,燃烧时易析碳,蒸汽雾化燃料时破碎能力也很差,大分子油滴含量高,油枪喷嘴易堵塞,因此经常影响燃油的雾化质量和燃烧效果。运行时如果燃烧调整不当,风量不足或配风不合理以及工艺工况波动时,就会来不及使炭黑燃烧完全而产生黑烟。炉瞠内没有完全燃烧的油粒被烟气带到锅炉尾部GAH换热面上开始沉积。经验分析认为,这次事故基本上是燃料燃烧不好时产生大量黑烟,黑烟进入或遮盖住了监测器探头,产生假信号报警停车所致。
 
另外,在锅炉频繁启停过程中,由于炉瞠燃烧工况不良,燃料不易燃尽,在烟气流速较低时,极易造成大量未燃尽的可燃物沉积;锅炉低负荷运行时间过长,燃烧不稳定,烟速偏低,未燃尽的可燃物易在波纹板上沉积;以往事故教训和经验还证实:空气预热器转子堵灰、磨损后漏风、烟道尾部过剩空气系数或氧含量控制过低等都能导致燃料因缺氧而燃烧不完全。1997年以后,锅炉因各种原因始终不能满负荷运行,烟气流速低;有时为提高锅炉热效率而一味去降低尾部过剩空气量。这些都为空气预热器二次燃烧留下了隐患。
 
频繁吹扫点火
 
频繁吹扫点火为锅炉沉积可燃物着火提供了充足的复燃条件。
 
锅炉点火过程中烟气流速低,燃烧系统空间的含氧量又较正常运行时高得多,像B炉当时曾连续几次点火吹扫,因此便使尚具余热的未燃尽可燃物因具备了充足的过剩氧量而复燃。
 
2、锅炉满水的处理
 
冲洗水位表,确定是轻微满水还是严重满水。方法:先关闭水位表,水连管旋塞,再开启放水旋塞,如能看到水位线从上下降,表明是轻微满水,停止给水,开启排污阀,放至正常水位。
 
17 日常维护
1、压力表、水位表、安全阀、排污装置、给水阀、蒸汽阀等,检查其性能是否符合要求,其他的阀门开关状态是否良好。
 
2、自动控制装置系统,包括火焰检测器、水位、水温检测、报警装置及各种联锁装置、显示控制系统等性能状态是否符合要求。
 
3、给水系统,包括储水水箱的水位、给水温度、水处理设备等状况是否符号要求。
 
4、燃料燃烧系统,包括燃料的储备量、输送线路、燃烧设备、点火设备、燃料切断装置、油泵等状况是否符号要求。
 
5、通风系统,包括鼓风、引风机、调节门及闸板的开度、通风管道等状态是否良好。
 
锅炉使用中应定期清理水温及水位探头,定期检查除垢;开水炉需定期疏通炉体开水出水口及出水管道及水嘴。每天必须至少进行一次排污。
 
排污办法:排污前锅炉水位处于正常高水位,锅炉压力在0.1-0.2MPA时进行,本着“勤排、少排、均匀排”的原则(每天至少一次),短促间断进行,即排污阀开后即关,关后再开、如此重复数次,待水位处于正常低水位即可。切记不得将锅炉排空。
 
锅炉的压力表、安全阀等安全附件应定期校验以保证其可靠性(压力表每半年至少一次,安全阀每一年至少一次)。
 
卧式燃油(气)锅炉连续运行12个月后要打开烟箱门清理炉膛或烟管内的积灰,检查烟箱水泥是否脱落,并对脱落处进行修补。
 
每年至少对底座等外露件的浮锈清理掉并油漆一次。
 
停炉保养分湿法、干法保养,其中对于没有人(头)孔或停炉时间不太长的锅炉,要采用湿法进行保养,对于有人(头)孔或停炉时间较长的锅炉应采用干法保养,各具体操作办法见《锅炉使用说明书》。
 
18 锅炉爆炸
 
锅炉爆炸        可燃气体或粉尘与空气形成的混合物在短时间内发生化学反应,产生的高温、高压气体与冲击波,超过周围建筑物、容器、管道的承载能力,使其发生破坏,导致人身、设备事故,称为爆炸事故。
 
通常说,发生爆炸要有三个条件,一是有燃料和助燃空气的积存;二是燃料和空气的混合物的浓度在爆炸极限内;三是有足够的点火能源。天然气的爆炸下限约为5%,煤粉的爆炸下限是20~60g/m3,爆炸产生的压力可达0.3~1.0MPa。就锅炉范围而言,可燃物质是指天然气、煤气、石油气、油雾和煤粉;构成爆炸事故的有炉膛放炮、煤粉仓爆炸及制粉系统爆炸。
 
19 结垢腐蚀
1、 如果锅炉在运行中结生水垢,首先会严重影响传热,由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一,所以当锅炉内表面结垢后,燃料燃烧产生的热量不能很好地传到水侧,从而造成排烟温度升高,浪费燃料,增加运行成本。据有关资料介绍,锅炉结垢后被浪费的燃料成下列比例关系:当水垢的厚度≥1mm时,锅炉将多消耗燃料5~8%;当水垢的厚度≥2mm时,锅炉将多消耗燃料10~18%;当水垢的厚度≥3mm时,锅炉将多消耗燃料18~26%。
 
2 、当锅炉结垢后,燃料燃烧的热量不能及时传递到水侧,使受热面温度升高,锅炉受热面若长期在超温状态下运行,金属材料将发生蠕变、鼓包,强度下降,导致爆管;若锅炉的水管因大量结垢而堵塞的话,将很快发生爆管。锅炉爆管一是危及人们的生命财产安全;二是爆管后要检修,费时、费力,大量增加检修费用;三是频繁的开停炉造成燃料浪费;四是停炉后将引起其他生产线的停产,造成的经济损失更大。
 
3 、锅炉结垢后会引起锅炉垢下腐蚀,锅炉腐蚀将缩短使用寿命,危及安全运行。
 
4 、锅炉腐蚀有可能造成炉管穿孔,甚至发生锅炉爆炸,严重威胁人身和设备安全。
 
20 监察规程
《锅炉安全技术监察规程》在设计、制造、安装、改造、修理、使用、检验等方面的基本要求,了解锅炉核心标准GB/T16507《水管锅炉》、GB/T16508《锅壳锅炉》的主要技术内容。
 
TSGG0001-2012《锅炉安全技术监察规程》已于2012年10月23日由国家质检总局批准颁布,并将于2013年6月1日起施行。同时,锅炉核心标准GB/T16507《水管锅炉》、GB/T16508《锅壳锅炉》也已进入审查、发布阶段。该规程是我国锅炉相关法规和技术标准的基础。
 
产品标准
 
JB/T7985-1995《常压热水锅炉通用技术条件》
 
GB1576-2001《工业锅炉水质标准》
 
GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》
 
JB2816-80《工业锅炉产品技术条件》
 
JB/T10094-2002《工业锅炉通用技术条件》
 
JB/T1612-1994《锅炉水压试验技术条件》
 
GB150-1998《钢制压力容器》
 
GB4427-89《锅炉环保测试执行》
 
GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》
 
劳锅字[1997]74号《热水锅炉安全技术监察规程》
 
劳部发[1996]276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
 
(2000版)《小型和常压热水锅炉安全监察规定》
 
质检局第22号令《锅炉压力容器制造监督管理办法》
 
《中华人民共和国进出口锅炉压力容器监督管理办法》
 
美国规范:ASME第I卷《动力锅炉建设规程》
 
第VIII卷第一册《压力容器》
 
第VIII卷第二册《压力容器--另一规则》
 
法国规范:BV认证《蒸汽锅炉技术规程》
 
TRB《压力容器技术规范》
 
AD《压力容器规范》
 
设计标准
 
GB50041-1992《锅炉房设计规范》
 
GB50028-1993《城镇燃气设计规范》
 
GB3096-93《城市区域环境噪声标准》
 
工程标准
 
GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》
 
GB50273-1998《工业锅炉安装工程施工及验收规范》
 
相关标准图集
 
02R110《燃气(油)锅炉房工程设计施工图集》
 
02R111《小型立、卧式油罐图集》
 
02R112《拱顶油罐图集》
 
21 锅炉清洗
必要性
 
锅炉经过长时间运行,不可避免的出现了水垢、锈蚀问题,这些问题的出现,由于垢的产生,使得传热性变差,以致锅炉效力降低。故很难达到额定的蒸发量;并且由于传热性变差,使得金属过热,在锅炉压力作用下,炉管发生鼓包,甚至爆炸;传热性变差,使得燃料消耗增加,运行费用上升,锅炉寿命缩短。因此,锅炉结垢后,应采取必要的方法除垢。
 
清洗方法
 
锅炉清洗分为机械清洗和化学清洗,机械清洗是人工的,高压水枪清洗!化学清洗是酸清洗,必须找有资质的厂家,必须有资格证书的 环保单位都可以。
 
 
锅炉为使锅炉系统在最优化状态下运行,就必须对锅炉系统的水系统进行专门的化学药物处理:清除水垢、锈蚀和防腐蚀处理:
 
1、化学清洗:加入化学清洗剂将系统内的浮锈、垢、油污清洗分散排出,还原成清洁的金属表面;
 
2、日常养护:加入GR-943C锅炉阻垢剂,避免金属生锈,防止钙镁离子结晶沉淀。
 
锅炉的清洗分两部分,一部分是锅炉对流管、过热器管、空气热器、水冷壁管水垢、铁锈的清洗,即对锅炉水进行水质处理,我们采用GR-943运行除垢灵、GR-201克垢丹中性清洗技术运行清洗,成本比较低;一部分是对管外的清洗,即对锅炉炉膛的清洗,我们采用高压水射流清洗技术,能够达到很好的效果。
 
GR-943运行除垢灵、GR-201克垢丹中性无酸化学清洗技术填补了国内外空白,具国内外领先水平,给化学清洗带来一场革命,从而掀起绿色中性化学清洗新篇章。该技术可在正常生产过程中不停车完成清洗,对设备无腐蚀损伤。清洗废液不需处理就符合排放标准,对环境无污染。中性无酸化学清洗取代酸洗已成为一个必然趋势。
 
1、中性运行清洗可在中性或弱碱性(pH值7~12)条件下,不改变国家规定的锅水运行指标,不停车清洗,可减少停车清洗所造成的损失,这是中性清洗的唯一标志。
 
2、 高效除垢 运行除垢灵GR-943、 克垢丹GR-201运用化学配位场原理,与水中的Ca2+、Mg2+以及钙、镁化合物发生配位场化学反应,阻止水垢的结晶生成并使原有水垢逐渐分解,形成胶质状悬浮物从锅炉中排出。可清洗酸洗无法清洗的难溶垢,洗净率高。
 
3、 安全无腐 理论研究和锅炉运行实践都证明,在中性无酸条件下清洗除垢,其清洗腐蚀率小于水对金属的腐蚀率,对金属无任何腐蚀损伤。
 
4、无毒无害无污染 运行除垢灵GR-943、GR-201克垢丹属绿色环保产品,其清洗后的锅炉排污COD、BOD、pH值完全符合国家标准。
 
5、使用方便 药品加入给水即可,不需另设专业人员,岗位操作人员即可操作,可广泛推广使用。
 
6、节水显著,整个清洗过程中其耗水为正常生产用水,不象酸洗额外消耗配药、钝化及反复冲洗所消耗的大量淡水资源。
 
高压水射流清洗技术是以水为介质,通过专用设备系统使水产生多束、多角度、强度各异的高压水射流。对清洗对象的内部结垢、堵塞物或表面附着物进行彻底地切削、破碎、挤压及冲刷以达到完全清洗的目的。不论是什么结垢沉积物,如锈蚀、氧化铁皮、树脂、化学残留物、油漆还是环氧树脂,采用高压水射流清洗设备进行清洗,都能将其彻底清除,显其金属本色。不需要化学药品、熔剂或腐蚀剂,使用安全、环保。
 
锅炉空预器、水冷壁、过热器、省煤器等受热面堵塞将引起排烟温度升高,锅炉效率下降,引风机电耗增多;堵塞严重将造成风机拉不起负压,炉膛氧量不够,锅炉被迫停运。采用高压水射流技术,清洗效果非常明显。
 
设备由高压水泵,进水软管、高压枪杆、专用喷头等组成。
 
清洗工艺:自来水经高压泵加压至50~100Mpa后,经管路系统被传送至工作面上的执行机构,高压水由喷头射出后形成一束极细而又具有强大打击能力的高压水射流,其出口速度可高达380m/s,将受热面上的结垢冲洗干净。
 
该清洗技术具有清洗水压高、调节方便、对被清洗设备无腐蚀、无污染环境、效果明显等特点,是一种行之有效而省时省力省钱的好方法,尤适用于解决空预器堵塞、炉膛受热面结焦结渣严重等难题。一般可降低排烟温度4~12度,提高主、再热蒸汽温度0.5~5度,降低引风机电耗,并能及早发现蠕胀、垢下腐蚀等隐患,对机组安全、经济运行非常有帮助。
 
22 锅炉产业
中国的锅炉产业,它既不是“朝阳产业”,也不是“夕阳产业”,而是与人类共存的永恒产业,且在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年代以后,中国的经济发生了突飞猛进的变化,锅炉行业更加突出,全国锅炉制造企业增加近二分之一,并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力,产品的技术性能已接近发达国家水平。锅炉是经济发展时代不可缺少的商品,未来将如何发展,是非常值得研究的。
 
工业锅炉目前是中国主要的热能动力设备,工业锅炉多于电站锅炉,近年来,中国电站锅炉行业取得了快速的发展。其一,产量大幅增长,行业产能快速提升。目前,整个行业的产能已经超过8000万千瓦,不仅能满足国内电力工业建设的需要,而且还进入了国际市场。
 
2005年全年中国中国锅炉及原动机制造业实现累计工业总产值154,846,232千元,比2004年同期增长37%;全年实现累计产品销售收入141,036,704千元,比2004年同期增长35.9%;全年实现累计利润总额9,696,312千元,比2004年同期增长39.3%。2006年1-12月,中国锅炉及原动机制造业实现累计工业总产值186,112,488千元,比上年同期增长22.93%;实现累计产品销售收入173,137,987千元,比上年同期增长26.78%,全年实现累计利润总额11,905,751千元,比上年同期增长了20.5%;2007年1-2月,中国锅炉及原动机制造业企业实现累计工业总产值29,052,541千元,比上年同期增长18.61%;实现累计产品销售收入23,884,869千元,比上年同期增长16.63%,实现累计利润总额1,419,368千元,比上年同期增长1.7%。
 
2005年1-12月,全国工业锅炉累计产量为150,397.90蒸发量吨,与2004年同期相比增长了9.59%;2006年1-12月,全国工业锅炉累计产量为192,378.44蒸发量吨,与2005年同期相比增长了11.26%;2007年1-2月,全国工业锅炉累计产量为29,540.58蒸发量吨,与2006年同期相比增长了31.7%。
 
2005年1-12月,全国电站锅炉累计产量为321,331.60蒸发量吨,与2004年同期相比增长了37.5%;2006年1-12月,全国电站锅炉累计产量为514,475.80蒸发量吨,与2005年同期相比增长了9.31%;2007年1-2月,全国电站锅炉累计产量为52,777.00蒸发量吨,与2005年同期相比增长了11.12%。
 
2006年,中国蒸汽、过热水锅炉进口数量为为9,372,901.00台/公斤,比2005年同期下降54.9%,用汇183,365,503.00美元,比2005年同期下降9%;2006年的出口数量为86,940,454.00台/公斤,比上年同期增长68.7%,创汇325,970,114.00美元,比上年同期增长80.9%;
 
2006年中国供暖锅炉进口数量为1,574,525.00台/公斤,比2005年同期增长2.8%,用汇65,961,186.00美元,比上年同期下降6%;2006年的出口数量为2,833,581.00台/公斤,比2005年同期增长20.4%,创汇10,832,594.00美元,比2005年同期增长11.74%。
 
中国锅炉制造业取得了长足的进步,目前已可以生产多种不同压力等级和容量的锅炉,已成为当今世界锅炉生产和使用最多的国家。同时,轻工纺织、能源化工、钢铁煤炭等锅炉相关产业的迅速发展给锅炉行业带来了广阔的发展空间和发展动力。[5]
 
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参考资料:
1.
锅炉发展 
http://www.iet.cas.cn/kxcb/kpwz/200909/t20090907_2467794.html
2.
分类 
http://www.glwww.cn/news/1/news352.html
3.
锅炉的故障及解决方法 
http://www.qdjqfzjx.com/xwzx/105.html
4.
生物质锅炉特点 
http://www.dianchangguolu.com/guolu/shengwuzhi_1.html
5.
2013年中国锅炉行业市场运营态势研究报告 
http://research.chyxx.com/201305/205155.html
扩展阅读:
1.
锅炉市场调研
http://baogao.qianzhan.com/report/detail/f9a250e2d52a4259.html
2.
中国锅炉网
http://www.eguolu.net/
3.
中国锅炉信息网
http://www.boilerinfo.net/

 

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