锅炉基础知识

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锅炉的基础知识：

锅炉是一种把燃料燃烧后释放的热能传递给容器内的水，使水达到所需的温度（热水）或蒸汽的设备。它由“炉”、 “锅”、附件仪表及附属设备构成一个完整体，以保证其正常的安全运行。

锅炉的类型很多，分类方法也很多，归纳起来大致有以下几种分类：

⑴按用途分类：有工业锅炉、电站锅炉。工业锅炉主要用于工业生产和采暖，电站锅炉主要是利用蒸汽带动汽轮机发电。

⑵按蒸发量分类：有小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉。蒸发量小于20吨/时的锅炉称小型锅炉，蒸发量为20-75吨/时的锅炉称中型锅炉，蒸发量大于75吨/时的锅炉称大型锅炉。

⑶按压力分类：有低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉。工作压力不大于2.5兆帕的锅炉为低压锅炉，工作压力为3.0-5.0兆帕的锅炉为中压锅炉，工作压力为8-11兆帕的锅炉为高压锅炉。

⑷按介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉。锅炉出口介质为饱和蒸汽或过热蒸汽的锅炉成蒸汽锅炉，出口介质为高温水（≥120℃）或低温水（120℃以下）的锅炉称热水锅炉，汽水两用锅炉是既产生蒸汽又可用于热水得锅炉。

⑸按燃烧室布置分类：有内燃式锅炉、外燃式锅炉。

⑹按使用燃料分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉。

燃煤蒸汽锅炉

⑺按锅筒位置分类：有立式锅炉、卧式锅炉。

⑻按锅炉本体型式分类：有锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉。

⑼按安装方式分类：有整装锅炉、（快装锅炉）、散装锅炉。

锅炉的组成：

真空热水锅炉结构示意图

1、“炉”：是由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组成，使燃料进行燃烧产生灼热烟气的部分。烟气经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热，最后从锅炉尾部进入烟囱排出。

2、“锅”：即是锅炉本体部分，它包括锅筒（汽包）、水冷壁管、对流管束、下降管、集箱（联箱）、过热器、省煤器等受压部件，由此而组成的盛装锅水和蒸汽的密闭受压部分。

3、附件仪表：为保证锅炉的正常安全运行，锅炉上需装置一些附件仪表，有安全阀、压力表、水位表（包括双色水位计、高低水位警报器、低地位水位计）、低水位连锁保护装置、温度仪表、超温警报器、流量仪表、排污装置、防爆门、常用阀门以及自动调节装置等。

4、附属设备：附属设备是安装在锅炉本件之外的必备设备，它是供应燃料系统、通风系统、给水系统、除渣除尘系统等装置设备，如球磨机、运煤设备、水泵、水处理装置、鼓风机、引风机、除渣机、除尘器以及吹灰装置等。

锅炉本体的组成：它是盛装锅水和蒸汽的密闭受压部分，它由锅筒(汽包)、水冷壁管、对流管束、下降管、集箱(联箱)、过热器、省煤器等受压部件组成。

锅炉本体各部件的作用：

1、锅筒：筒的作用是汇集、贮存、净化蒸汽和补给水。热水锅炉锅筒内全部盛装的是热水，而蒸汽锅炉下锅筒全部盛装的是热水，上锅筒下部为热水，上部为蒸汽空间，水的表面称水面，汽水分界的位置叫水位线。

2、水冷壁：冷壁是布置在炉膛四周的辐射受热面。它是锅炉的主要受热面。

3、对流管束：流管束是锅炉的对流受热面。吸收高温烟气的热量，吸热情况与烟气流速、管子的排列方式、烟气冲刷的方式都有关。

4、下降管：要作用是把锅筒里的水输送到下集箱，使受热面管子有足够的循环水量，以保证可靠的运行。

5、集箱：称为联箱，它主要是汇集、分配锅水，保证各受热面管子可靠的供水或汇集各管子的水或汽水混合物，集箱一般不应受辐射热，以免内部水产生汽泡冷却不好，过热烧坏。

6、过热器：热器是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是在压力不变的情况下，从上锅筒中引出饱和蒸汽，再经加热，使饱和蒸汽中的水分蒸发并使蒸汽温度升高，提高蒸汽品质，成为过热蒸汽。

7、省煤器：煤器是布置在锅炉尾部烟道内，利用排烟温度的余热来提高给水温度的热交换器，作用是提高给水温度，减少排烟热损失，提高锅炉热效率。一般来说，省煤器出口水温每升高1℃，锅炉排烟温度平均降低2-3℃，没升高给水温度6-7。省煤1%，一般加装省煤器的锅炉可节约煤5-10%。

采暖锅炉运行时，燃料中的可燃物质在适当的温度下，与通风系统输送给炉膛内的空气混合燃烧，释放出热量，通过各受热面传递给锅水，水温不断升高，产生汽化，这时为饱和蒸汽，经过汽水分离器进入主汽阀输出使用，如果对蒸汽品质要求较高。可将饱和蒸汽进入过热器中再进行加热成为过热蒸汽输出使用。对于热水锅炉，锅水温度始终在沸点温度以下，与用户的采暖供热网连通进行循环。

锅炉的水循环：

锅炉本体是由锅筒、下降管、水冷壁管、集箱、对流管束等受压部件组成的封闭式回路。锅炉中的水或汽水混合物在这个回路中，循着一定的路线不断地流动着，流动的路线构成周而复始的回路，叫循环回路。锅炉中的水在循环回路中的流动，就叫做锅炉水循环，由于锅炉的结构不同，循环的数量也不一样。

锅炉的水循环分为自然循环和强制循环两类。一般蒸汽锅炉的水循环是自然循环，热水锅炉水循环大都为强制循环。自然循环是利用上升管中汽水混合物的重度小、重量轻，下降管中水的重度大，重量较重，造成的压力差，使两段水柱之间失去平衡，导致锅炉的水流动而循环、两者之间的重度差越大，压力差就越大，对水循环的推动力也越大，循环好。强制循环是依靠水泵的推动作用强迫锅炉水的循环。

锅炉安全附件：

为保证锅炉的正常运行，锅炉上装置有压力表、安全阀、水位表及高低水位警报器、汽水阀门和排污阀等附件。其中，压力表、安全阀和水位表是保证锅炉安全运行的基本附件，人称锅炉三大附件，也是操作人员进行正常操作的耳目。

1、压力表：力表是锅炉必不可少的安全附件之一，用以测量和表示锅炉汽水系统的工作压力。锅炉常用的压力表为弹簧式压力表，构造简单、准确可靠，安装和使用也很方便。每台锅炉上必须装有与锅筒蒸汽空间直接连接的压力表，一般宜平行设置两只，便于相互校验。压力表装用后每半年至少校验一次，校验后必须铅封，并注明校验日期。

除锅筒上装置压力表外，在省煤器出口和给水管的调节阀前也都应装设压力表。

2、安全阀，全阀是能自动地将锅炉工作压力控制在预定的允许范围之内的安全附件。当锅炉压力超过允许工作压力时，安全阀会自动开启，能迅速泄放出足够多的蒸汽，使锅炉压力下降，同时发出音响警报，警告司炉人员，以便采取必要的措施，降低锅炉压力。

常用的安全阀是杠杆式安全阀和弹簧式安全阀。

3、水位表，位表是一种反映液位的测量仪表 ，用来指示锅炉内水位的高低，可协助司炉人员监视锅炉水位的动态，以便控制锅炉水位在正常范围之内。

除锅筒上装置压力表外，在省煤器出口和给水管的调节阀前也都应装设压力表。

4、高低水位警报器是一种当锅炉水位达到最高或最低允许限度时，能自动发出警报信号的装置。是利用浮体随锅炉水位的升降变化而自动发出警报信号的，从而提醒操作人员注意水位的变化，及时采取有效措施，防止发生缺水和满水事故。

锅炉生产参数从那获得？

看看锅炉铭牌写些什么？

1、制造厂家；2、制造年月；3、型号；4、燃烧方式；

5、额定蒸发量；6、过热蒸汽压力；7、过热蒸汽温度；8、额定压力；9、给水温度。

如何识别锅炉型号？

型式代号-火管炉：

型式代号-水管炉：

燃烧方式：

燃料种类：

蒸发量：锅炉每小时产生的蒸汽数量称为锅炉蒸发量。

常用符合D表示，单位吨/小时；额定蒸发量：锅炉按额定参数（压力、温度），长期运行时所产生最大蒸发量。

注意：锅炉铭牌上标注的蒸发量就是额定蒸发量。

锅炉运行：

蒸汽的发生过程：

锅炉启动：

检查与准备：

1、进行炉内外检查。

2、检查承压部件的漏泄情况。

3、进行汽、水系统的检查。

4、对传动机械如风机、水泵、等进行检查和试运，并对连锁装置进行联动试验。

5、进行燃料系统的准备工作。

进水：

1、进除氧热水，水温不超过90℃，以避免造成过大的热损失和产生危险热应力。

2、进水应缓慢，特别冬季更要注意。建议进水持续时间为1-2小时。

3、进水至汽包水位计的最低水位处即点火水位。

升压过程：

从锅炉点火直到汽压升到工作压力的过程。

锅炉启动过程应做哪些定期工作？

1、冲洗水位计：通常为两次，第一次是汽包压力（0.5-1表压）就冲洗。第二次并汽前冲洗。

2、关闭空气门；关闭时间要正确，气压升至1.5-2表压时进行。

3、对锅炉机组进行全面检查；启动期间2-3次，并汽前还应进行一次。特别注意各部膨胀指示值是否正确。

4、定期排污（下部放水）；

5、热紧螺丝：气压升至3-4表压时。

6、主汽管暖管：气压升至3-5表压时；

7、冲洗压力表；气压升至3-5表压时冲洗各部汽、水压力表管及阀门。

8、连续排污；

9、安全门检查。

当水锅炉负荷变化时水位会如何变化？

什么情况下水位计会产生假水位？

1、水位计连通管堵塞泄漏；

2、汽水旋塞堵塞泄漏；

3、水位计玻璃板上沉积污垢。

水位计的冲洗：

目的：是为了清洁水位计玻璃，防止水、汽连通管堵塞，以免运行人员被假水位现象所迷惑而造成锅炉缺水或满水事故。

冲洗步骤：开放水门，冲洗汽管、水管及玻璃管→关水门，冲洗汽管及玻璃板→开水门，关汽门冲洗水管及玻璃板→开汽门，关放水门，恢复水位计运行。

风量调节：

如何判断送风量大小？

锅炉排污：

所谓排污，就是把锅炉中含杂质多的炉水排掉一销部分以较干净的给水来补充，使汽包水位保持不变。

锅炉压力表有何规定？

1、精度：工作压力＜2.5MP不低于2.5级：工作压力≥2.5MP不低于1.5级；工作压力＞14.MP应为1级。

2、压力表盘刻度极限值应为工作压力的1.5-3.倍最好选用2倍。

3、压力表盘直径应不少于100毫米。

4、压力表装用前应做校验，并在刻度上划红线指出工作压力。装用后每年至少校验一次。

5、压力表应有存水弯管，钢管内径不应少于10毫米，铜管不少于6毫米

锅炉运行中容易发生那些事故和故障？

1、锅炉水位事故和故障：锅炉满水、锅炉缺水，水位不明。水位计损坏、汽水共腾。

2、锅炉承压部件损坏：受热面管子损坏、暴管和承压部件爆炸、汽水管道损坏。

3、锅炉燃烧事故和故障：包括炉膛爆炸、结焦、烟道内可燃物再燃烧、燃烧室炉墙及吊旋损坏等。

4、锅炉系统事故和故障：负荷骤减、停电、锅炉及管道水冲击燃烧系统故障等。

5、锅炉附属设备故障：引风机故障、空气预热器故障，炉排故障等。

运行中遇有哪几情况时应紧急停炉？

1、锅炉缺水，使水位在汽包水位计看不清。

2、锅炉满水：使水位超过汽包水位计的上部可见水位。

3、炉管爆破，不能保持锅炉正常水位时。

4、燃料在燃烧室后的烟道内燃烧，使排烟温度不正常升高时。

5、所有水位计损坏时。

6、锅炉汽水管道爆裂，威胁设备及人身安全时。

7、锅炉燃油管道爆破或着火，威胁设备及人身安全时。

锅炉水位事故危害：

锅炉水位事故是锅炉运行恶性事故之一。如果处理不当，轻则停机。重则造成很大危害。

缺水：锅炉钢板、受热面管子过热变形，鼓包或裂纹。管子爆破或锅炉爆炸。

满水和汽水共腾：会使蒸汽品质变坏，增加燃料 消耗、会使过热器管积盐垢而造成过热、烧坏。造成水击使蒸汽管道损坏。

如何判断锅炉缺水？

1、汽包水位低于正常水位，低地水位计指示负值增大

2、水位警报器鸣叫，低水位信号灯明亮。

3、过热蒸汽温度升高。

4、给水流量不正常地小于蒸汽流量（水冷壁管、对流管或省煤器管破裂时则相反）。

5、水位计内充满蒸汽，因此水位计发白。

什么是汽水共腾？

当炉水含盐量过高时，会在汽包炉水表面产生许多的泡沫。当锅炉负荷大，或负荷上升变化过急，或因水位和压力剧烈变化时，在蒸汽自炉水表面逸出的冲力作用下破裂。炉水和蒸汽共同升腾。这时分不清汽和水的界面。

原因：1、炉水质量不符合标准，悬浮物或含盐量过大。没有按规定进行排污。

2、汽包水位过高，炉水在极限浓度时锅炉负荷骤增。

3、给水含油或加药不正常。

锅炉检验与保养：

定期保养：

1、运行锅炉应每年进行一次停炉内外部检验，对设备状态和管理较好的锅炉可以每两年进行一次。

2、每六年进行一次超压水压试验。

非定期检验：

1、新装、移装或停止运行一年以上，需要投入或恢复运行时。

2、受压元件经重大修理或改造后。

3、根据锅炉运行情况，对设备状态有怀疑必须进行检验时。

锅炉内外检验有那些重点内容？

外部检查：

1、安全附件是否齐全，并对安全阀作排期校验。

2、人孔、手孔以及阀门法兰等是否漏水漏汽， 水汽阀门及辅助设备工作是否正常。

3、炉墙、炉架是否正常，防爆装置是否完整好用。

内部检查：

1、锅炉受压部件的内外表面，特别在开孔、铆缝、焊缝、板边等（裂纹、腐蚀）。

2、铆缝是否严密，有无岢性脆化 。

3、胀口是否严密，管端的受胀部位有无环形裂纹。

4、锅炉受压元件有无凹陷、弯曲、鼓包和过热；拉撑有无腐蚀和断裂。

5、构架有无因砖墙损坏而发生热变形。

6、安全附件是否合理可靠，自动控制、信号系统及仪表是否灵敏可靠给水管和排污。管与锅炉接口处有无腐蚀、裂纹等。

停炉保养：

停炉期间溶氧腐蚀比锅炉运行时发生溶氧腐蚀严重的多。

保养基本原则：

1、不让空气进入停用锅炉的汽水系统内。

2、保持停用锅炉水汽系统内表面的干燥，相对湿度小于20%。

3、在金属表面造成具有防腐作用的薄膜。

4、使金属表面浸泡在含有除氧剂或其它保护剂的水溶液中。

停炉常用的保护方法：

长：联氨防腐、氨液防腐、碱液防腐；磷酸三钠与亚硝酸钠、干燥剂防腐、充氮、充氨防腐。

短：保持给水压力、保持蒸汽压力；热炉放水、余热烘干。

烘炉：目的：烘干炉墙和炉拱的水分，以免突然升温炉墙产生裂纹。

方法：

（1）按升温曲线进行升温

（2）每天温升不超过（50℃）（20℃）

（3）烘炉时间：轻型炉墙4—6天；重型炉墙10—14天。

（4）烘炉温度：（最终烟温）轻型炉墙不超过160℃；

重型炉墙不超过220℃。

水处理目的：是将锅炉用水（硬水）变为软水，使锅炉内部受热面保持清洁，不结（少结）垢，提高锅炉效率和保证蒸汽品质，防止锅炉金属壁腐蚀，确保锅炉安全经济，连续运行。

什么叫硬水？什么叫软水？

含有较多钙、镁盐类的水称硬水，不含钙、镁盐类的水称软水。我们所见过的水（江、河、湖、塘水、矿泉水)由于含钙、镁盐较多一般都称为硬水。

水中溶解有钙、镁离子的总浓度称水的硬度；单位：毫克当量/升、PPM。

给水中总硬度越大，炉内受热面上结水垢越厚，对锅炉危害性就越大。

1、使受热面传热差，排烟温度增高，降低锅炉效率，增加煤耗。

2、影响水循环的正常进行，烧坏管子。

碱是由金属离子和氢氧根所组成的化合物。

如：氢氧根离子、碳酸根离子、重碳酸根离子。

水中碱度对锅炉影响：当炉水碱度太大时，能引起碱性腐蚀：发生泡沫及汽水共腾现象。

钠离子交换处理：

原理：硬水通过一种钠离子交换剂使水中阳离子（钙、镁）与其交换水中钙、镁离子被交换剂吸收，而交换剂上的钠被置换到水中。使得水的硬度大大下降成为软水。

Ca(HCO3)2+2NaR==CaR2=2NaHCO3

CaSO4+2NaR==CaR2+Na2SO4

顺流再生：

逆流再生：

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