工業(yè)鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)

1、工業(yè)鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理編寫:審核:批準(zhǔn):目錄第一章鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)3第一節(jié)概述3一鍋爐的工作過程：3二鍋爐參數(shù)：4第二節(jié)鍋爐的分類和規(guī)格型號(hào)5鍋爐的分類5一. 鍋爐的規(guī)格6鍋爐型號(hào)6第二章鍋爐結(jié)構(gòu)8第一節(jié)常用中小型鍋爐8立式鍋殼鍋爐8一. 臥式鍋殼鍋爐8三水管鍋爐9二. 熱水鍋爐9第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)11一. 法規(guī)中對(duì)鍋爐的基本要求11燃油（氣）鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：12二. 燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t的區(qū)別12第三節(jié)燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則13燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則13一. 燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的注意事項(xiàng)14第三章鍋爐燃料15第一節(jié)煤15煤的成分：15一. 煤的發(fā)熱量16

2、煤的燃燒17第二節(jié)燃油和氣體燃料17燃油17一. 氣體燃料20第四章工業(yè)鍋爐的輔助設(shè)備及附件、儀表21第一節(jié)輔助設(shè)備21一.給水設(shè)備：21二通風(fēng)設(shè)備：21運(yùn)煤設(shè)備22二. 出灰設(shè)備22五除塵設(shè)備23第二節(jié)附件、儀表24安全閥24一. 壓力表25水位表26四高低水位報(bào)警器26五測(cè)量溫度的儀表27六. 排污及放水裝置27常用閥門27第一章鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)概述一. 鍋爐的工作過程：鍋爐是一種利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的溫度（熱水）或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備C它是由“鍋”（即鍋爐本體水壓部分）、“爐”（即燃燒設(shè)備部分）、附件儀表及附屬設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)完整體

3、。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出?！板仭迸c“爐”一個(gè)吸熱，一個(gè)放熱，是密切聯(lián)系的一個(gè)整體設(shè)備鍋爐在運(yùn)行中由于水的循環(huán)流動(dòng)，不斷地將受熱面吸收的熱量全部帶走，不僅使水升溫或汽化成蒸汽，而且使受熱面得到良好的冷卻，從而保證了鍋爐受熱面在高溫條件下安全的工作。二. 鍋爐參數(shù)：鍋爐參數(shù)對(duì)蒸汽鍋爐而言是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量、工作壓力及蒸汽溫度。對(duì)熱水鍋爐而言

4、是指鍋爐的熱功率、出水壓力及供回水溫度。（一）蒸發(fā)量（D）蒸汽鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量，即該臺(tái)鍋爐的蒸發(fā)量，用“D”表示，單位為噸/小時(shí)（t/h）。（二）熱功率（供熱量Q熱水鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)出水有效帶熱量。即該臺(tái)鍋爐的熱功率，用“C”表示，單位為兆瓦（MW，工程單位為104千卡/小時(shí)（104Kcal/h）。（三）工作壓力工作壓力是指鍋爐最高允許使用的壓力。工作壓力是根據(jù)設(shè)計(jì)壓力來(lái)確定的，通常用MPa來(lái)表示。（四）溫度溫度是標(biāo)志物體冷熱程度的一個(gè)物理量，同時(shí)也是反映物質(zhì)熱力狀態(tài)的一個(gè)基本參數(shù)。通常用攝氏度即“tC鍋爐銘牌上標(biāo)明的溫度是鍋爐出口處介質(zhì)的溫度，又稱額定溫度

5、。對(duì)于無(wú)過熱器的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指鍋爐額定壓力下的飽和蒸汽溫度；對(duì)于有過熱汽的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指過熱汽出口處的蒸汽溫度；對(duì)于熱水鍋爐，其額定溫度是指鍋爐出口的熱水溫度。第二節(jié)鍋爐的分類和規(guī)格型號(hào)鍋爐的分類由于工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)形式很多，且參數(shù)各不相同，用途不一，故到目前為止,我國(guó)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的分類規(guī)則。其分類方法是根據(jù)所需要求不同，分類情況就不同，常見的有以下幾種。1. 按鍋爐的工作壓力分類低壓鍋爐：P<2.5MPa中壓鍋爐：P=2.6s5.9MPa;高壓鍋爐：P=6.0s13.9MPa超高壓鍋爐：P>14MPa2. 按鍋爐的蒸發(fā)量分類(1) 小型鍋爐：D<20噸/小

6、時(shí)；(2) 中型鍋爐：D=2(S75噸/小時(shí)；(3) 大型鍋爐：D>75噸/小時(shí)。3. 按鍋爐用途分類電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和生活鍋爐4. 按鍋爐出口介質(zhì)分類蒸汽鍋爐，熱水鍋爐，汽、水兩用鍋爐。5. 按采用的燃料分類燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t。一. 鍋爐的規(guī)格鍋爐與其它機(jī)電設(shè)備一樣，都有其一定規(guī)格和型號(hào)，以表明設(shè)備的性能，工業(yè)蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的系列標(biāo)準(zhǔn)GB1921GB3166對(duì)其各參數(shù)均作了相應(yīng)的規(guī)定。然而，隨著開放搞活，用戶對(duì)鍋爐的需求也越來(lái)越多樣化、實(shí)用化。故近年來(lái)，設(shè)計(jì)制造鍋爐單位也隨著市場(chǎng)需求而生產(chǎn)產(chǎn)銷對(duì)路的鍋爐產(chǎn)品，最大限度滿足用戶要求。二. 鍋爐型號(hào)我國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的型號(hào)的編

7、制方法是依據(jù)JB1626標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行的。其型號(hào)由三部分組成。各部分之間用短線隔開。表示方法如下：XXXXX-XX/XX/XX-X上述型號(hào)的第一部分表示鍋爐型式，燃燒方式和額定蒸發(fā)量或額定熱功率。共分三段：第一段用兩個(gè)漢語(yǔ)拼音表示鍋爐總體形式；第二段用一個(gè)漢語(yǔ)拼音字母代表燃燒方式（廢熱鍋爐無(wú)燃燒方式代號(hào)）；第三段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量，單位為t/h（噸/小時(shí)），或熱水鍋爐的額定熱功率，單位為MV（兆瓦）或廢熱鍋爐的受熱面，單位為m2（平方米）。型號(hào)的第二部分表示介質(zhì)參數(shù)。共分兩段，中間用斜線分開，第一段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示介質(zhì)出口壓力，單位為MPa(兆帕)；第二段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示過熱蒸

8、汽溫度或出水溫度、回水溫度，單位為C,生產(chǎn)飽和蒸汽的鍋爐沒有這段數(shù)字。型號(hào)的第三部分表示燃料種類和設(shè)計(jì)次序。共分兩段：第一段用漢語(yǔ)拼音字母代表燃料種類，同時(shí)以羅馬數(shù)字代表燃料分類與之并列。如同時(shí)使用幾種燃料，主要燃料放在前面一段連接書寫。原型設(shè)計(jì)無(wú)第二段。舉例：(1) DZL什1.0AH,表示單鍋筒縱置式鏈條爐排額定蒸發(fā)量為4噸/小時(shí)，蒸汽壓力為i.OMPa蒸汽溫度為飽和溫度，燃用u類煙煤，原型設(shè)計(jì)的蒸汽鍋爐。(2) WNS0.7YC表示臥式內(nèi)燃室燃爐，額定蒸發(fā)量為2噸/小時(shí)，蒸汽壓力為0.7MPa蒸汽溫度為飽和溫度，燃柴油原型設(shè)計(jì)的蒸氣鍋爐。(3) QXS1.0/115/90QT表示強(qiáng)制循環(huán)

9、室燃爐，額定功率為7MW供水壓力為1.0MPa供水溫度為115C，回水溫度為90C，天然氣原型設(shè)計(jì)的熱水鍋爐第二章鍋爐結(jié)構(gòu)第一節(jié)常用中小型鍋爐立式鍋殼鍋爐立式鍋殼鍋爐主要有立式橫水管鍋爐和立式多橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐、立式彎水管鍋爐和立式火管鍋爐等，目前應(yīng)用較多的是后三種。由于立式鍋爐的熱效率低和機(jī)械化燃燒問題難以解決，并且爐膛水冷程度大，不宜燃用劣質(zhì)煤，目前產(chǎn)量逐漸減少，只是局限在低壓小容量及環(huán)?？刂撇粐?yán)及供電不正常的地少量應(yīng)用。一. 臥式鍋殼鍋爐臥式鍋殼式鍋爐是工業(yè)鍋爐中數(shù)量最多的一種。目前已由原來(lái)最大生產(chǎn)4t/h（少量的也有6t/h）發(fā)展到可以生產(chǎn)40t/h鍋殼式鍋爐。1. 臥式內(nèi)燃

10、鍋殼式鍋爐臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐以其高度和尺寸較小，適合組裝化的需求，采用微正壓燃燒時(shí)，密封問題容易解決，而爐膛的形狀有利于燃油燃?xì)?，故在燃油（氣）鍋爐應(yīng)用較多，燃煤鍋爐應(yīng)用較少。2. 臥式外燃鍋殼式鍋爐這是我國(guó)工業(yè)鍋爐中使用的最多、最普遍的一種爐型，按現(xiàn)行的工業(yè)鍋爐型號(hào)編制方法，應(yīng)用代號(hào)W，但目前國(guó)內(nèi)鍋爐行業(yè)均用水管鍋爐的形式代號(hào)DZ來(lái)表示。臥式外燃水火管鍋爐與臥式內(nèi)燃水火管鍋爐的主要區(qū)別，在于臥式外燃水火管鍋爐將燃燒裝置從鍋殼中移出來(lái)，加大了爐排面積和爐膛體積，并在鍋殼兩側(cè)加裝了水冷壁管，組成燃燒室，為煤的燃燒創(chuàng)造了良好條件，因此燃料適應(yīng)性較廣，熱效率較高。二. 水管鍋爐水管鍋爐在鍋筒外部設(shè)水

11、管受熱面，高溫?zé)煔庠诠芡饬鲃?dòng)放熱，水在管內(nèi)吸熱。由于管內(nèi)橫斷面比管外小，因此汽水流速大大增加，受熱面上產(chǎn)生的蒸汽立即被沖走，這就提高了鍋水吸熱率。與鍋殼式鍋爐相比水管鍋爐鍋筒直徑小，工作壓力高，鍋水容量小，一旦發(fā)生事故，災(zāi)害較輕，鍋爐水循環(huán)好，蒸發(fā)效率高，適應(yīng)負(fù)荷變化的性能較好，熱效率較高。因此，壓力較高，蒸發(fā)量較大的鍋爐都為水管鍋爐。常見的水管鍋爐有雙鍋筒橫直式水管、雙鍋筒縱置式水管鍋爐和單鍋筒縱置式水管鍋爐熱水鍋爐熱水鍋爐是指水在鍋爐本體內(nèi)不發(fā)生相變，即不發(fā)生蒸汽，回水被送入鍋爐后通過受熱面吸收了煙氣的熱量，未達(dá)到飽和溫度便被輸入熱網(wǎng)中的一種熱力設(shè)備。（一）熱水鍋爐的特點(diǎn)1. 鍋爐的工作壓

12、力熱水鍋爐的工作壓力取決于熱系統(tǒng)的流動(dòng)阻力和定壓值。熱水鍋爐銘牌上給出的工作壓力只是表明鍋爐強(qiáng)度允許承受的壓力，而在實(shí)際運(yùn)行中，鍋爐壓力往往低于這個(gè)值。因此熱水鍋爐的安全裕度比較大。2. 煙氣與鍋水溫差大，水垢少，因此傳熱效果好，效率較高。3. 使用熱水鍋爐采暖的節(jié)能效果比較明顯。熱水鍋爐采暖不存在蒸汽采暖的蒸汽損失，并且排污損失也大為減少，系統(tǒng)及疏水器的滲漏也大為減少，散熱損失也同樣隨之減少。因此熱水采暖系統(tǒng)比蒸汽采暖系統(tǒng)可節(jié)省燃料20%左右。4. 鍋爐內(nèi)任何部分都不允許產(chǎn)生汽化，否則會(huì)破壞水循環(huán)。5. 如水未經(jīng)除氧，氧腐蝕問題突出；尾部受熱面容易產(chǎn)生低溫酸性腐蝕。6. 運(yùn)行時(shí)會(huì)從鍋水中析出

13、溶解氣體，結(jié)構(gòu)上考慮氣體排除問題。（二）熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)形式1. 管式熱水鍋爐這種鍋爐有管架式和蛇管式兩種，前者較為常見。管式熱水鍋爐是借助循環(huán)泵的壓頭使鍋水強(qiáng)迫流動(dòng)，并將鍋水直接加熱。這種鍋爐大都由直徑較小的筒體（集箱）與管子組成，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，節(jié)省鋼材，加工簡(jiǎn)便，造價(jià)較低。但是這種鍋爐水容量小，在運(yùn)行中如遇突然停電，鍋水容易汽化，并可能產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。2. 鍋筒式熱水鍋爐這類熱水鍋爐，早期大都是由蒸汽鍋爐改裝而成的，其鍋水在鍋爐內(nèi)屬自然循環(huán)。為保證鍋爐水循環(huán)安全可靠，要求鍋爐要有一定高度，因此這類鍋爐體積較大，鋼耗和造價(jià)相對(duì)提高。但是由于這類鍋爐出水容量大且能維持自然循環(huán)，當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)泵突然

14、停止運(yùn)行時(shí)，可以有效地防止鍋水汽化。也正是這個(gè)原因，近年來(lái)自然循環(huán)熱水鍋爐在我國(guó)發(fā)展較快。第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鍋爐的結(jié)構(gòu)，是根據(jù)所給定的蒸發(fā)量或熱功率、工作壓力、蒸汽溫度或額定進(jìn)出口水溫，以及燃料特性和燃燒方式等參數(shù)，并遵循蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)規(guī)定確定的。一臺(tái)合格的鍋爐，不論屬于那種形式，都應(yīng)滿足“安全運(yùn)行，高效低耗，消煙除塵，保產(chǎn)保暖”的基本要求。一. 法規(guī)中對(duì)鍋爐的基本要求(1) 各受壓元件在運(yùn)行時(shí)應(yīng)能按設(shè)計(jì)預(yù)定方向自由膨脹；(2) 保證各循環(huán)回路的水循環(huán)正常，所有的受熱面都應(yīng)得到可靠的冷卻;(3) 各受壓部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度

15、；(4) 受壓元、部件結(jié)構(gòu)的形式，開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免減少?gòu)?fù)合應(yīng)力和應(yīng)力集中；(5) 水冷壁爐墻的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的承載能力；(6) 爐墻應(yīng)有良好的密圭寸性；(7) 開設(shè)必要的人孔、手孔、檢查孔、看火門、除灰門等，便于安裝、運(yùn)行操作、檢修和清洗內(nèi)外部；(8) 應(yīng)有符合要求的安全附件及顯示儀表等裝置，保證設(shè)備正常運(yùn)行；(9) 鍋爐的排污結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排污；(10)臥式內(nèi)燃鍋爐爐膽與回燃室（濕背式）、爐膽與后管板（干背式）、爐膽與前管板（回燃式）的連接處應(yīng)采用對(duì)接接頭二、燃油（氣）鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：燃油（氣）鍋爐與燃煤鍋爐比較，由于使用燃料不同而在結(jié)構(gòu)上具有以下特點(diǎn)：（1）燃料通過燃燒器噴入鍋爐爐膛，采

16、用火室燃燒而無(wú)需爐排設(shè)施；（2）由于油、氣燃燒后均不產(chǎn)生灰渣，故燃油（氣）鍋爐無(wú)排渣出口和除渣設(shè)備；（3）噴入爐內(nèi)的物化油氣或燃?xì)猓绻ɑ鸹蚺c空氣在一定范圍內(nèi)混合，容易形成爆炸性氣體，因此燃油（氣）鍋爐均需采用自動(dòng)化燃燒系統(tǒng)，包括火焰監(jiān)測(cè)、熄火保護(hù)、防爆等安全設(shè)施；（4）由于油、氣發(fā)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤的發(fā)熱量，故其爐膛熱強(qiáng)度較燃煤爐高的多，所以與同容量的燃煤鍋爐比較，鍋爐體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積?。唬?）燃油（氣）鍋爐的燃燒過程是在爐膛中懸浮進(jìn)行，故其爐膛內(nèi)設(shè)置前后拱，爐膛結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。三. 燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t的區(qū)別（1）燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t，就本體結(jié)構(gòu)而言沒有多大的區(qū)別，只是由于燃料熱值不同，

17、將受熱面作了相應(yīng)的調(diào)整。即燃油鍋爐輻射受熱面積較大，而燃?xì)忮仩t則是將對(duì)流受熱面設(shè)計(jì)的大些。（2）燃油鍋爐所配燃燒器必須有油物化器，而燃?xì)忮仩t所配燃燒器則無(wú)需物化器(3) 燃油鍋爐，必須配置一套較復(fù)雜的供油系統(tǒng)(特別是燃燒重油、渣油時(shí))，如油箱、油泵、過濾器加熱管道等，必須占據(jù)一定的空間，而燃?xì)忮仩t，則無(wú)需配置儲(chǔ)氣裝置。只需將用氣管道接入供氣網(wǎng)即可，當(dāng)然，在管道上還需設(shè)置調(diào)壓裝置及電磁閥、緩沖閥等附件，以確保鍋爐安全運(yùn)行。第三節(jié)燃煤鍋爐改成燃油(氣)鍋爐的基本原則燃煤鍋爐改成燃油(氣)鍋爐的基本原則(1) 被改造的燃煤鍋爐必須具備以下條件： 原鍋爐的受壓元件必須基本完好，有繼續(xù)使用的價(jià)值；原鍋爐

18、的水氣系統(tǒng)和送、引風(fēng)系統(tǒng)必須基本完好。(2) 改造后的鍋爐應(yīng)達(dá)到如下目的：保持原鍋爐的額定參數(shù)(如汽壓、汽溫、給回水溫度等)不變；保持或提高原鍋爐的出力和效率。(3) 通過改造達(dá)到消煙除塵，滿足環(huán)保要求。(4) 鍋爐改造方案必須簡(jiǎn)單，易行，投資少，見效快，工期短。因此鍋爐改造的涉及面越小越好，可采取只改爐膛和燃燒裝置，改造部分不超出鍋爐本體基本結(jié)構(gòu)范圍。燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的注意事項(xiàng)（1）機(jī)械化層狀燃煤鍋爐，要改成燃油（氣）鍋爐，首先應(yīng)取掉前后拱，同時(shí)考慮增加底部受熱面，以取代爐排，防止?fàn)t排過熱燒壞。（2）小型鍋爐，由燃煤改成燃油（氣）爐，即由原來(lái)的負(fù)壓燃燒變?yōu)楝F(xiàn)在的微正壓燃燒，必須注意

19、爐墻結(jié)構(gòu)及密封問題。（3）燃燒器的選型和布置與爐膛形式關(guān)系密切，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)火焰充滿度比較好，不形成氣流死角；避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾；低負(fù)荷時(shí)保持火焰在爐膛中心位置，避免火焰中心偏離爐膛對(duì)稱中心；未燃盡的燃?xì)饪諝饣旌衔锊粦?yīng)接觸受熱面，以避免形成氣體不完全燃燒；高溫火焰要避免高速?zèng)_刷受熱面，以免受熱面熱強(qiáng)度過高使管壁過熱等。燃燒器布置還要考慮燃?xì)夤艿篮惋L(fēng)道布置合理，操作、檢查和維修方便。（4）燃油氣鍋爐的對(duì)流受熱面的煙速不會(huì)受飛灰磨損條件的限制，可適當(dāng)提高煙氣流速，使對(duì)流受熱面的傳熱系數(shù)增大，在不增加鍋爐受熱面的情況下，可以提高鍋爐的壓力，此時(shí)應(yīng)注意鍋內(nèi)汽水分離裝置的能力，以保證蒸汽品質(zhì)，對(duì)有

20、過熱氣的鍋爐尤為重要。（5）防止高溫腐蝕，由燃煤改為燃油，由于燃料油中含有鈉、釩等金屬元素有機(jī)類，經(jīng)燃燒后生成氧化物共熔晶體的熔點(diǎn)很低，一般約為600C左右，甚至更低。這些氧化物在爐膛高溫下升華后，在凝結(jié)在相對(duì)溫度較低的受熱面上，形成有腐蝕性的咼溫積灰，且溫度越咼腐蝕越快。為此，改造時(shí)，應(yīng)在易受咼溫腐蝕的受熱面表面涂覆陶瓷、炭化硅等特種涂料，也可選用耐高溫腐蝕性能好的材料，以提高其耐高溫腐蝕性能。（6）防止?fàn)t膛爆炸，燃煤爐改為燃油（氣）爐時(shí)，當(dāng)燃油霧化不良或燃燒不完全的油滴（燃?xì)猓┰跔t膛或尾中受熱面聚集時(shí)，就會(huì)發(fā)生著火或爆炸，因此，在鍋爐的適當(dāng)部位應(yīng)裝置防爆門，同時(shí)自動(dòng)化控制上應(yīng)增設(shè)點(diǎn)火程序控

21、制和熄火保護(hù)裝置，以保證鍋爐安全運(yùn)行。第三章鍋爐燃料工業(yè)鍋爐用燃料分為三類：固體燃料一煙煤，無(wú)煙煤，褐煤，泥煤，油頁(yè)巖，木屑，甘蔗渣，稻糠等；液體燃料一重油，渣油，柴油，等；氣體燃料一天然氣，人工燃?xì)?，液化石油氣等。第一?jié)煤一.煤的成分：自然界里煤是多種物質(zhì)組成的混合物，它的主要成分有碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分等。1. 碳：用符號(hào)C表示，是煤的主要成份，煤的含碳量愈多，發(fā)熱量越高。不過含碳量較高的煤較難著火，這是因?yàn)樘荚诒容^高的溫度下才能燃燒。一般碳約占燃料成份的50s90%氫：用符號(hào)H表示，是煤中最活波的成份，煤中含量越多，燃料越容易著火,煤中氫量約為2%5%2. 硫：用符號(hào)S表示，是煤

22、中的一種有害兀素。硫燃燒生成二氧化硫（SO2或三氧化硫（S03氣體，污染大氣，對(duì)人體有害，這些氣體又與煙氣中水蒸汽凝結(jié)在受熱面上的水珠結(jié)合，生成亞硫酸（H2SO3或硫酸（H2SO4腐蝕金屬不僅如此，含硫煙氣排入大氣還會(huì)造成環(huán)境污染。含硫多的煤易自燃。我國(guó)煤的含量為0.5s5%3. 氧：用符號(hào)O表示，是不可燃成份，煤中含氧為1%10%4. 氮：用符號(hào)N表示，是不可燃成份，但在高溫下可與氧反應(yīng)生成氮氧化物（NOX,它是有害物質(zhì)。在陽(yáng)光紫外線照射下，可與碳?xì)浠衔镒饔枚纬晒鈱W(xué)氧化劑，引起大氣污染。5. 灰分：用符號(hào)A表示，是煤中不能燃燒的固體灰渣，由多種化合物構(gòu)成。熔化溫度低的灰，易軟化結(jié)焦，影響

23、正常燃燒，所以，灰份多，煤質(zhì)差。煤中灰份約占5s35%6. 水分：用符號(hào)W表示，煤中水份過多會(huì)直接降低煤燃燒所發(fā)生的熱量，使燃燒溫度降低。一. 煤的發(fā)熱量1Kg煤完全燃燒時(shí)所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量。1. 高位發(fā)熱量（QgW指煤的最大可能發(fā)熱量。2. 低位發(fā)熱量（QdW指煤在正常燃燒條件下的實(shí)際發(fā)熱量。我國(guó)目前的鍋爐燃燒設(shè)備都是按實(shí)際應(yīng)用煤的低位發(fā)熱量來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。煤的品種不同，其發(fā)熱量往往差別很大。在鍋爐出力不變的情況下，燃用發(fā)熱量高的煤時(shí)，耗煤量就小，燃用發(fā)熱量低的煤時(shí)，其耗煤量必然增加。因此，籠統(tǒng)地講燃料消耗量的大小而不考慮煤種，則不能正確反映鍋爐設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。為了能正確地考核鍋爐

24、設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，通常將Qdw=7000Kcal/Kg（約合29300KJ/Kg）的煤定義為標(biāo)準(zhǔn)煤，這樣便于計(jì)算和考核二. 煤的燃燒（一）煤完全燃燒的條件1.適量的仝氣2.一定的燃燒溫度3.燃料與空氣的混合均勻性4.充分的燃燒時(shí)間（二）煤的燃燒過程1.預(yù)熱干燥2.揮發(fā)分析出并開始著火燃燒3.固定碳著火燃燒4.固定碳的燃燒和灰渣的形成第二節(jié)燃油和氣體燃料燃油（一）燃料油的物理特性1. 重度（比重）單位體積內(nèi)物質(zhì)的重量稱為“重度”（丫）。油的重度在0.78s0.98噸/米3之間，所以油比水輕，通常能浮在水面上。通常將20C時(shí)比重作為油品的標(biāo)準(zhǔn)比重，用符號(hào)“d420”表示。2. 發(fā)熱量（Q）油的重度

25、愈小，則發(fā)熱量愈高。由于油中的碳、氫含量比煤高，因此其發(fā)熱量約為3980"44000千焦/公斤。3. 比熱（C）將1公斤物質(zhì)加熱，溫度每升高1C所需的熱量稱之為該物質(zhì)的比熱。單位是KJ/KgCo4. 凝固點(diǎn)油的凝固點(diǎn)表示油在低溫下的流動(dòng)特性。5. 粘度油的流動(dòng)速度，不僅決定于使油流動(dòng)的外力，而且也取決于油層間在受外力作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部阻力，這個(gè)內(nèi)部阻力就稱為粘度。油的粘度隨溫度升高而降低，隨溫度下降而增大。對(duì)于壓力物化噴嘴的爐前燃油粘度以2s4度為最好，對(duì)轉(zhuǎn)杯式噴嘴以3s6度為好。6. 沸點(diǎn)液體發(fā)生沸騰時(shí)溫度稱為沸點(diǎn)。油品沒有一個(gè)恒定的沸點(diǎn)，而只有一個(gè)沸點(diǎn)范圍。7. 閃點(diǎn)燃油表面上的蒸

26、汽和周圍空氣的混合物與火接觸，初次出現(xiàn)黃色火焰的閃光的溫度稱為閃點(diǎn)或閃光點(diǎn)。閃點(diǎn)表示油品的著火和爆炸的危險(xiǎn)性，關(guān)系到油品儲(chǔ)存、輸送和使用的安全。閃點(diǎn)w45C的油品稱為易燃品。在燃油運(yùn)行管理中，除根據(jù)油種閃點(diǎn)確定允許的最高加熱溫度外，更須注意油種的變化及閃點(diǎn)的變化。8燃點(diǎn)（著火點(diǎn)）在常壓下，油品著火連續(xù)燃燒（時(shí)間不少于5秒）時(shí)的最低溫度稱為燃點(diǎn)或著火點(diǎn)。無(wú)外界明火，油品自行著火燃燒時(shí)最低溫度稱為自然點(diǎn)。9. 爆炸濃度界限油蒸汽與空氣混合物的濃度在某個(gè)范圍內(nèi)，遇明火或溫度升高就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍就稱為該油品的爆炸濃度界限。10. 油品很容易在磨察時(shí)升成靜電，在靜電作用下，油層被擊穿，會(huì)導(dǎo)致放

27、電，而產(chǎn)生火花，此火花可將油蒸汽引燃。因此，靜電是使用油品發(fā)生燃燒和爆炸的原因之一。(二)'常用燃油特點(diǎn)1.重油(1)油的比重和粘度較大，脫水困難，流動(dòng)性差。(2)油的沸點(diǎn)和閃點(diǎn)較高，不易揮發(fā)。(3)其特性與原油產(chǎn)地，配制原料的調(diào)和比有關(guān)。2.渣油(1)硫份含量較咼。(2)比重較大。(3)粘度和凝固點(diǎn)都比較高。(4)作為鍋爐燃油時(shí)必須注意防止低溫腐蝕。3. 柴油，分為輕柴油和重柴油，工業(yè)鍋爐上常用輕柴油作為燃料。輕柴油的特點(diǎn):（1）粘度小，流動(dòng)性好，在運(yùn)輸和物化過程中，一般不需要加熱（2）含硫量較小，對(duì)環(huán)境污染也小。（3）易揮發(fā)，火災(zāi)危險(xiǎn)性大，運(yùn)輸和使用中應(yīng)特別注意。二.氣體燃料（一）

28、氣體燃料的化學(xué)組成氣體燃料的化學(xué)成份由可燃部分和不可燃部分組成。1. 可燃部分有氫，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷，丙烯，丙烷，苯，硫化氫等。2. 不可燃成分有氮，氧，二氧化碳，氧化硫和水蒸氣。（二）分類1. 天然氣，目前西安，北京等城市使用的氣體燃料就是天然氣。發(fā)熱量為36533KJ/m3,爆炸極限的上限為15.0%,.下限為5.0%。2. 人工燃?xì)猓侵敢悦夯蚴彤a(chǎn)品為原料，經(jīng)過各種加工方法而產(chǎn)生的燃?xì)狻?. 油制氣，是指以石油產(chǎn)品為原料，經(jīng)過各種加工方法而產(chǎn)生的燃?xì)狻?. 液化石油氣，是指在開采和煉制石油過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一種碳?xì)浠衔?。（三）特點(diǎn)：1. 具有基本無(wú)公害燃燒的綜合特性

29、。2. 容易進(jìn)行燃燒調(diào)節(jié)3. 作業(yè)性好，即燃?xì)庀到y(tǒng)簡(jiǎn)單，操作管理方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4. 容易調(diào)整發(fā)熱量，比如城市煤氣可以通過煤制氣和油制氣的混合比例來(lái)調(diào)整和維持發(fā)熱量。5. 易燃易爆且有毒氣體燃料與空氣在一定比例下混合會(huì)形成爆炸性氣體。另外氣體燃料大多數(shù)成分對(duì)人體和動(dòng)物是窒息性的或有毒的。第四章工業(yè)鍋爐的輔助設(shè)備及附件、儀表第一節(jié)輔助設(shè)備給水設(shè)備：給水設(shè)備有以下幾種：1. 注水器：適用于蒸發(fā)量小，壓力較低的鍋爐。2. 蒸汽往復(fù)泵：在缺乏動(dòng)力或作為給水備用設(shè)備的條件常被采用。3. 離心泵：正常條件下鍋爐給水最常用的設(shè)備。一. 通風(fēng)設(shè)備：通風(fēng)設(shè)備通常指鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)煙囪。1. 鼓風(fēng)機(jī)是將空氣送

30、入爐膛，使燃料燃燒的一種設(shè)備。2. 引風(fēng)機(jī)是將爐膛內(nèi)的煙氣向外排的一種設(shè)備。3. 煙囪，一是產(chǎn)生“抽力”，使煙氣順煙鹵升到高處；二是將煙氣排到室外高空，避免鍋爐區(qū)域污染。二. 運(yùn)煤設(shè)備由于鍋爐房容量和耗煤量的大小不同，有機(jī)械上煤和人工上煤兩種。許多容量不大的鍋爐房常把這兩種方法結(jié)合起來(lái)，即一部分用機(jī)械，一部分用人工，通常這種方法叫半上煤。1. 人工上煤：設(shè)備簡(jiǎn)單，靈活，不致因設(shè)備故障影響上煤，運(yùn)用于用煤量不大的鍋爐房。缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件差。2. 單斗提升機(jī)：?jiǎn)味诽嵘龣C(jī)由卷?yè)P(yáng)機(jī)（包括電機(jī)、減速器、滑輪、鋼絲繩），料斗，導(dǎo)軌等部分組成。用于推車把煤從煤場(chǎng)運(yùn)來(lái)倒入料斗后，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，使鋼絲繩

31、把料斗提起，并沿導(dǎo)軌送入爐前煤斗處，由料斗自動(dòng)翻入煤斗，供鍋爐燃用。3. 電動(dòng)葫蘆。4. 帶式輸送機(jī)。5. 埋刮板輸送機(jī)等。三. 出灰設(shè)備鍋爐出灰按其方式分類有人工、機(jī)械、水力和火力等四種出灰方式。1. 人工出灰人工出灰由運(yùn)行人員將灰渣從灰坑中耙出，用水澆濕，裝上小車再運(yùn)出鍋爐房外。2. 刮板出渣機(jī)鍋爐的灰渣由灰斗經(jīng)插入灰槽水中的落灰管落入灰槽內(nèi)，起動(dòng)傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)鏈條在灰槽內(nèi)緩慢地移動(dòng)，鏈條帶著刮板向前移動(dòng)經(jīng)斜坡而送至出渣口，濕灰渣經(jīng)斜坡而得到脫水。刮板出渣機(jī)出灰能力強(qiáng)，改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)省人力，但設(shè)備磨損嚴(yán)重，維修工作量大。3. 螺旋出渣機(jī)螺旋出渣機(jī)是一種比較簡(jiǎn)單的出渣設(shè)備，它主要由驅(qū)動(dòng)裝置

32、，螺旋機(jī)本體，進(jìn)渣口和出渣口等幾部分組成。一般運(yùn)用于10t/h以上的工業(yè)鍋爐。四. 除塵設(shè)備由于中小型鍋爐中各種燃燒結(jié)構(gòu)的出口煙塵濃度均遠(yuǎn)高于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大允許煙塵濃度值，因此除了正確選擇燃燒結(jié)構(gòu)和提高操作水平，對(duì)燃煤鍋爐還必須在鍋爐后部設(shè)置除塵設(shè)備，將煙氣中的塵粒捕集后再排入大氣。1. 重力沉降式除塵器其原理是：當(dāng)煙氣進(jìn)入較大空間流速降低時(shí)，較大顆粒的煙塵借助于自身重力，從煙氣中靠重力自然沉降分離出來(lái)。2. 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器又叫離心除塵器，其原理是含塵煙氣在旋風(fēng)除塵氣內(nèi)強(qiáng)烈地沿筒壁旋轉(zhuǎn)，并逐漸沿筒壁以螺旋線運(yùn)動(dòng)下降。由于強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，把煙塵拋向筒體內(nèi)壁面，在壁面上的煙塵靠

33、重力逐漸下降至除塵器的底部，并經(jīng)集灰斗排出。凈化后的煙氣從除塵器中間的芯管排出。3. 離心水膜除塵器其原理是：煙氣從圓筒型的殼體下部以高速切線方向進(jìn)入，沿著筒壁旋轉(zhuǎn)而上，而噴嘴沿著筒殼上部圓周切線方成均勻噴水，在筒殼內(nèi)壁形成水膜時(shí),由于離心力作用，煙塵被拋向筒壁，并被水膜粘住后和水膜一起流入錐形灰斗,由排灰口排出，凈化的煙氣則從殼體上部排出。4. 布袋除塵器電除塵器第二節(jié)附件、儀表鍋爐的附件及儀表是鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不可缺少的一個(gè)組成部分。如果鍋爐的附件不全，作用不可靠，全部或部分失靈，都會(huì)直接影響鍋爐的正常運(yùn)行。所以，必須保證鍋爐的附件及儀表準(zhǔn)確，靈敏，可靠。一.安全閥安全閥是鍋爐三大安全附件

34、（安全閥，壓力表，水位表）之一，其作用是保證鍋爐排水時(shí)，由人工抬起，以排除或吸入空氣。蒸氣鍋爐采用全啟式安全閥，熱水鍋爐既可采用權(quán)啟式又可采用微啟式安全閥。在一定工作壓力下安全運(yùn)行。如果鍋爐超過允許規(guī)定時(shí)，安全閥一方面產(chǎn)生較大音響，引起操作人員警覺，及時(shí)采取措施，另一方面起排氣，減壓作用，使鍋爐壓力迅速降低，保證鍋爐安全。同時(shí)，鍋爐在沒有空氣閥的情況下，安全閥可在冷爐進(jìn)水時(shí)生火及無(wú)壓排水時(shí)，由人工抬起，以排除或吸入空氣。蒸汽鍋爐采用全啟式安全閥,熱水鍋爐既可采用全啟式又可采用微啟式安全閥安全閥的安全操作與日常維護(hù)保養(yǎng)：1. 鍋爐安裝或移裝后，投入運(yùn)行前，應(yīng)對(duì)安全閥進(jìn)行調(diào)查。2. 對(duì)于員全閥的泄

35、漏，首先要分析其泄露原因，然后在采取措施。3. 安全閥經(jīng)過調(diào)查校驗(yàn)后，應(yīng)加鎖或鉛封。4. 要防止與安全閥無(wú)關(guān)的異物將安全閥壓住，卡住，以保證安全閥動(dòng)作的可靠性。5. 安全閥使用一段時(shí)間后，為防止閥芯與閥座粘住，可定期進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)排汽（排水）試驗(yàn)，以檢查安全閥動(dòng)作的可靠性。二.壓力表鍋爐上使用的壓力表是測(cè)量鍋爐氣壓或水壓大小的儀表。司爐人員可通過壓力表的指示值，控制鍋爐的氣壓升高或降低，對(duì)熱水鍋爐可了解循環(huán)水壓力的波動(dòng)，以保證鍋爐在允許工作壓力下安全運(yùn)行。下列位置需裝設(shè)壓力表：1.熱水鍋爐的進(jìn)水閥出口和出水閥進(jìn)口。2.熱水鍋爐循環(huán)水泵的進(jìn)水管和出水管上。3.蒸氣鍋爐給水調(diào)節(jié)閥前。4.可分式省煤

36、器出口。5.蒸汽鍋爐過熱器出口和主汽閥之間。6.燃油鍋爐油泵進(jìn)，出口。7.燃?xì)忮仩t氣源入口。二.水位表水位表是鍋爐主要安全附件之一，是利用液體連通各部位水面均在同一平面上的原理，監(jiān)視鍋筒（或鍋殼）內(nèi)水位的一種安全裝置。通過水位表顯示水位的高低，以指示鍋爐內(nèi)水面的位置，司爐人員依此進(jìn)行正確操作，保證鍋爐安全運(yùn)轉(zhuǎn)。中小型鍋爐常用的水位表有玻璃管式水位表和玻璃板式水位表兩種。1. 玻璃管式水位表由汽旋塞，接氣連管的法蘭，玻璃管，接水連管法蘭，水旋塞，放水旋塞和放水管構(gòu)成，玻璃管是用耐熱玻璃制作，公稱直徑通常有15mm和20mn兩種，一般使用于工作壓力小于1.25Mpa的小型鍋爐上。2. 玻璃板式水位表，它與玻璃管