鍋爐安全基礎知識概論

1、2022/9/10監(jiān)察員培訓班鍋爐安全基礎知識江蘇省特檢院揚州分院姚慶軍1鍋爐定義及用途鍋爐的結(jié)構(gòu)鍋爐工作原理及特點鍋爐特性參數(shù)及分類鍋爐安全性能要求鍋爐安全附件及保護裝置鍋爐水質(zhì)鍋爐的生產(chǎn)過程鍋爐常見事故2022/9/10監(jiān)察員培訓班22022/9/10監(jiān)察員培訓班一、鍋爐定義及用途1、鍋爐定義1.1一般定義：鍋爐是利用燃料中的化學能或電能、高溫煙氣的熱能等能量，加熱給水或其他工質(zhì)，并向外輸出具有一定熱能的蒸汽、熱水或者其他工質(zhì)的設備。（能量轉(zhuǎn)換設備）1.2法規(guī)定義：鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設備，其范圍規(guī)定為容積大于或等于30L的

2、承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。 安全監(jiān)察含義及限定32022/9/10監(jiān)察員培訓班一、鍋爐定義及用途1.3鍋爐安全配套裝置：為保證鍋爐安全運行，配備有安全附件、安全保護裝置等。鍋爐監(jiān)察范疇2、鍋爐用途為工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、人民生活提供動力和熱源。 如：發(fā)電、化工、建材、紡織等。42022/9/10監(jiān)察員培訓班二、鍋爐的結(jié)構(gòu)1、鍋爐組成 總體上由三大部分構(gòu)成： 1.1“鍋”鍋爐中盛放水、蒸汽或其他介質(zhì)的部分。 是鍋爐介質(zhì)（汽水）系統(tǒng)，承壓部分、吸收熱量部分。 包括以下主要部件：5二、鍋爐的結(jié)構(gòu) 鍋筒：密封圓

3、筒形，匯集并儲蓄水汽、凈化蒸汽。 水冷壁管：爐膛內(nèi)壁布置，輻射受熱面，吸收爐膛高溫輻射熱量，保護爐墻。 對流管束：煙道內(nèi)布置，對流受熱面，吸收高溫煙氣熱量。 集箱：圓形，在水循環(huán)過程中分配、匯集管子中的汽水介質(zhì)，一般不受熱。 過熱器：蛇形管狀，布置在爐膛及煙道內(nèi)，對飽和蒸汽進一步加熱生成過熱蒸汽。 省煤器 ：布置在尾部煙道，回收煙氣熱量。2022/9/10監(jiān)察員培訓班6 鍋爐主要受壓部件二、鍋爐的結(jié)構(gòu)1.2“爐”鍋爐中使燃料進行燃燒產(chǎn)生熱量的部分。燃燒系統(tǒng)，放熱部分、不承壓。包括：燃燒設備、燃燒室（爐膛）、爐墻、煙道等。1.3安全附件、閥門儀表、附屬設備部分。保證鍋爐安全正常運行。包括：202

4、2/9/10監(jiān)察員培訓班7二、鍋爐的結(jié)構(gòu) 安全閥、 壓力表、 水位計 溫度計 自動保護裝置（水位報警及聯(lián)鎖、超壓報警及聯(lián)鎖、熄火保護等）。 各類閥門、儀表 給水設備、送風引風機、燃燒器、輸煤、出渣、除塵設備等。2022/9/10監(jiān)察員培訓班8安全附件二、鍋爐的結(jié)構(gòu)2、幾種典型的鍋爐結(jié)構(gòu)2.1立式燃煤鍋爐包括：鍋筒、爐膽、橫水管、下腳圈等2022/9/10監(jiān)察員培訓班9立式燃煤鍋爐外觀2022/9/10監(jiān)察員培訓班102.2立式燃油（氣）鍋爐外觀2022/9/10監(jiān)察員培訓班112.3臥式燃煤鍋爐（DZL型）示意圖包括：鍋筒、水冷壁、煙管以及爐膛2022/9/10監(jiān)察員培訓班12DZL鍋爐外觀2

5、022/9/10監(jiān)察員培訓班132.4臥式燃油（氣）（WNS型）鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2022/9/10監(jiān)察員培訓班14WNS型鍋爐外觀2022/9/10監(jiān)察員培訓班152.5水管式鍋爐包括：鍋筒（上、下）、對流管束、下降管、水冷壁等2022/9/10監(jiān)察員培訓班16水管式鍋爐外觀2022/9/10監(jiān)察員培訓班172.6電站鍋爐包括：鍋筒、集箱、對流管束、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等2022/9/10監(jiān)察員培訓班18電站鍋爐外觀2022/9/10監(jiān)察員培訓班19三、鍋爐工作原理及特點1、鍋爐工作原理 燃料燃燒過程： 傳熱過程： 水的吸熱、 汽化過程：2022/9/10監(jiān)察員培訓班20燃料中的碳

6、（C）、碳氫化合物（CmHn） 等可燃物在一定溫度下與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈化學反應，放出熱量的過程。燃料燃燒產(chǎn)的熱量，通過受熱面?zhèn)鬟f給鍋內(nèi)的水和蒸汽的過程。鍋內(nèi)的水吸收熱量，轉(zhuǎn)變成具 有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽的過程。三個工作過程三、鍋爐工作原理及特點 汽水系統(tǒng)： 燃燒系統(tǒng)：2022/9/10監(jiān)察員培訓班21進入鍋內(nèi)的水吸熱、汽化、過熱，成為具有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽。將燃料和空氣送入鍋爐的爐膛內(nèi)進行燃燒、放熱，爐膛內(nèi)火焰熱量以輻射方式傳遞給水冷壁管；燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣以對流傳熱等方式傳遞給對流管束、煙管、過熱器、省煤器等受熱面。 二個系統(tǒng)三、鍋爐工作原理及特點2、鍋爐的工作特點2.1承

7、受壓力，有爆炸危險；2.2一般連續(xù)運行；2.3工作條件惡劣，受熱面內(nèi)外承受火、煙、灰、水、汽等侵蝕。2022/9/10監(jiān)察員培訓班22四、鍋爐特性參數(shù)及分類1、特性參數(shù)（有標準系列） 1.1蒸汽鍋爐 蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐每小時產(chǎn)生的蒸汽量。單位：噸/小時（t/h) 蒸汽壓力：鍋爐運行時在壓力表上指示的壓力值。單位：兆帕（MPa） 蒸汽溫度：鍋爐出口蒸汽的溫度，對于無過熱器的鍋爐為飽和溫度；有過熱器時為過熱蒸汽溫度。單位：攝氏度（ ）2022/9/10監(jiān)察員培訓班23四、鍋爐特性參數(shù)及分類1.2熱水鍋爐熱水溫度：鍋爐出口熱水的溫度。單位：（ ）；熱功率：鍋爐輸出熱量的大小。單位：兆瓦（MW）。出水壓

8、力：熱水出口的工作壓力。單位同上。1.3有機熱載體爐熱功率以及壓力、溫度。2022/9/10監(jiān)察員培訓班24四、鍋爐特性參數(shù)及分類2、鍋爐分類鍋爐分類方法很多，用途、燃料、輸出介質(zhì)、壓力、出廠形式、 燃燒方式、循環(huán)方式、鍋爐結(jié)構(gòu)、許可級別。例： 2.1按用途分： 2.2按出口介質(zhì)分：2022/9/10監(jiān)察員培訓班25電站鍋爐工業(yè)鍋爐生活鍋爐蒸汽鍋爐熱水鍋爐有機熱載體鍋爐四、鍋爐特性參數(shù)及分類2.3按出口壓力分：2022/9/10監(jiān)察員培訓班26低壓鍋爐2.45MPa以下中壓鍋爐3.82MPa高壓鍋爐9.81MPa超高壓鍋爐13.7MPa亞臨界鍋爐16.7MPa超臨界鍋爐30.0MPa四、鍋爐特

9、性參數(shù)及分類2.4按制造許可級別分：A、B、C、D四個等級。A級鍋爐是指p3.8MPa的鍋爐，包括：(1)超臨界鍋爐，p22.1MPa；(2)亞臨界鍋爐，16.7MPap22.1MPa；(3)超高壓鍋爐，13.7MPap16.7MPa；(4)高壓鍋爐， 9.8MPap13.7MPa；(5)次高壓鍋爐， 5.3MPap9.8MPa；(6)中壓鍋爐， 3.8MPap5.3MPa。2022/9/10監(jiān)察員培訓班27四、鍋爐特性參數(shù)及分類B級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，0.8MPap3.8MPa；(2)熱水鍋爐，p3.8MPa并且t120(t為額定出水溫度，下同)；(3)氣相有機熱載體鍋爐，Q0.7MW；液相

10、有機熱載體鍋爐，Q4.2MW C級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p0.8MPa，且V50L(V為設計正常水位水容積，下同)；(2)熱水鍋爐，p3.8MPa，且t120；(3)氣相有機熱載體鍋爐，0.1MWQ0.7MW；液相有機熱載體鍋爐，0.1MWQ4.2MW。2022/9/10監(jiān)察員培訓班28四、鍋爐特性參數(shù)及分類D級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p0.8MPa并且30 LV50L；(2)汽水兩用鍋爐，p0.04MPa并且D0.5t/h(D為額定蒸發(fā)量，下同)；(3)僅用自來水加壓的熱水鍋爐，并且t95；(4)氣相或者液相有機熱載體鍋爐，Q0.1MW。2022/9/10監(jiān)察員培訓班29四、鍋爐特性參數(shù)及分類3、

11、鍋爐型號3.1電站鍋爐的型號（JB/T1617電站鍋爐產(chǎn)品型號編制方法）。三部分組成（略）3.2工業(yè)鍋爐的型號（JB/T1626工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號編制方法）。三部分組成： 2022/9/10監(jiān)察員培訓班30四、鍋爐特性參數(shù)及分類 XX XX / XXX X2022/9/10監(jiān)察員培訓班31總體型式代號燃燒設備代號額定蒸發(fā)量或額定熱功率額定壓力過熱蒸汽溫度或出/進水溫度燃料種類代號鍋殼鍋爐總體型式代號2022/9/10監(jiān)察員培訓班32四、鍋爐特性參數(shù)及分類水管鍋爐：水管鍋爐因不同的鍋筒數(shù)量及鍋筒軸線方向不同而組合成不同型式的結(jié)構(gòu)（1）按鍋筒數(shù)量單鍋筒:1個鍋筒，“D”雙鍋筒:兩個鍋筒,“S” （2

12、)按鍋筒軸線與燃燒煙氣流向及地面的關(guān)系縱置式：鍋筒軸線與燃燒煙氣流向平行， “Z”2022/9/10監(jiān)察員培訓班33四、鍋爐特性參數(shù)及分類橫置式：鍋筒軸線與燃燒煙氣流向垂直， “H”以上二者的不同組合就形成了水管鍋爐不同的總體型式。2022/9/10監(jiān)察員培訓班34水管鍋爐總體型式代號2022/9/10監(jiān)察員培訓班35燃燒設備型式或燃燒方式代號2022/9/10監(jiān)察員培訓班36C-固定雙層爐排燃料種類代號2022/9/10監(jiān)察員培訓班37四、鍋爐特性參數(shù)及分類 例：DZL4-1.25-AII 單鍋筒、縱向布置、鏈條爐排；額定蒸發(fā)量為4噸/小時（4t/h）；出口蒸汽壓力1.25兆帕（Mpa）；燃

13、用二類煙煤。WNS1.4-1.0/95/70-YQ臥式、內(nèi)燃、室燃；額定熱功率1.4MW；出口熱水壓力1.0MPa；出水溫度95 、進水溫度70 ；燃料為油或氣。2022/9/10監(jiān)察員培訓班38五、鍋爐的安全性能要求鍋爐的安全性能要求主要在以下幾方面：設計方面1、強度、剛度、穩(wěn)定性和耐腐蝕性能；2、鍋內(nèi)水汽循環(huán)；3、絕熱性能；4、結(jié)構(gòu)布置。制造方面1、材料：規(guī)定的強度、塑性、韌性以及抗疲勞和抗腐蝕性能；2、受壓元件的結(jié)構(gòu)、管孔及焊縫布置；2022/9/10監(jiān)察員培訓班39五、鍋爐的安全性能要求3、焊接接頭質(zhì)量；4、脹接接頭質(zhì)量；5、幾何尺寸；6、密封性和承壓能力。總之，鍋爐設計和制造是保證鍋

14、爐安全性能的核心。六、鍋爐安全附件及保護裝置三大安全附件：安全閥、壓力表、水位計。2022/9/10監(jiān)察員培訓班41六、鍋爐安全附件及保護裝置1、安全閥：防止鍋爐超壓運行。1.1分類彈簧式安全閥、杠桿式安全閥、靜重式安全閥和控制式安全閥。工業(yè)鍋爐上彈簧式、杠桿式應用較多。P 0.1MP的鍋爐可用靜重式安全閥。1.2裝設數(shù)量每臺鍋爐2只；蒸發(fā)量0.5t/h可裝1只；蒸發(fā)量4t/h的鍋爐在裝有可靠的超壓聯(lián)鎖裝置時，可裝1只。2022/9/10監(jiān)察員培訓班42彈簧式安全閥2022/9/10監(jiān)察員培訓班43杠桿式安全閥2022/9/10監(jiān)察員培訓班44 靜重式安全閥2022/9/10監(jiān)察員培訓班45六

15、、鍋爐安全附件及保護裝置1.3安全閥校驗每年至少校驗1次，校驗項目：整定壓力、密封性能。新裝鍋爐上的安全閥也應校驗。2022/9/10監(jiān)察員培訓班46六、鍋爐安全附件及保護裝置2、壓力表：反應鍋爐工作壓力。2.1壓力表的種類：彈簧管式和電接點式。2.2裝設數(shù)量：鍋筒、給水調(diào)節(jié)閥前、省煤器出口等處均應裝設壓力表。2.3精度、量程和表盤直徑的要求 P2.5MPa時，精度不低于2.5級； P2.5MPa時，精度不低于1.5級； 熱水鍋爐，精度不低于2.5級。2022/9/10監(jiān)察員培訓班47 精度六、鍋爐安全附件及保護裝置量程：工作壓力的1.53.0倍，最好2倍。表盤直徑：不應小于100mm。2.4

16、壓力表校驗按計量部門規(guī)定的期限，一般每年至少校驗1次。新壓力表裝用前也應校驗。3、水位計（液位計）：顯示鍋內(nèi)水位的高低。3.1水位計種類：玻璃管式、玻璃板式等2022/9/10監(jiān)察員培訓班48玻璃管式水位計2022/9/10監(jiān)察員培訓班49玻璃板式水位計2022/9/10監(jiān)察員培訓班50六、鍋爐安全附件及保護裝置3.2水位計裝設數(shù)量每臺鍋爐至少裝2只彼此獨立的水位計（一般在鍋筒的左右側(cè)各1只），以下情況可裝1只：D0.5t/h；電加熱鍋爐；D2t/h，但裝有可靠水位示控裝置等。4、保護裝置：4.1水位保護；4.2超壓保護；4.3點火、熄火保護等。2022/9/10監(jiān)察員培訓班51七、鍋爐水質(zhì)2

17、022/9/10監(jiān)察員培訓班52七、鍋爐水質(zhì)1、鍋爐水質(zhì)處理的重要性1.1生成水垢，導致傳熱性能變差，浪費燃料、降低鍋爐熱效率；1.2受熱面溫度升高，導致金屬材料強度降低，發(fā)生鼓包、穿孔、破裂等。2、對鍋爐水質(zhì)及水處理的要求2.1進入鍋爐的水應進行處理，使其符合工業(yè)鍋爐水質(zhì)的要求；2.2沒有可靠的水處理措施，鍋爐不得投入運行。2022/9/10監(jiān)察員培訓班53八、鍋爐生產(chǎn)過程鍋爐生產(chǎn)過程包括：設計、制造、安裝、改造、維修等。1、設計1.1設計依據(jù)：法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范、標準；客戶要求。1.2設計文件：圖紙、各種計算、安裝使用說明等。1.3設計文件在制造前應經(jīng)有資格的機構(gòu)鑒定。2、制造2.1制造的

18、根據(jù)：制造單位取得許可證。2.2制造過程質(zhì)量控制，依據(jù)圖紙、安全技術(shù)規(guī)范、標準；2.3出廠技術(shù)文件和銘牌要求；2.4產(chǎn)品應經(jīng)監(jiān)督檢驗確認后方能出廠。2022/9/10監(jiān)察員培訓班54八、鍋爐生產(chǎn)過程3、安裝3.1安裝單位應取得相應的安裝資質(zhì)； 3.2安裝施工前應告知當?shù)靥胤N設備監(jiān)察部門，過程應有檢驗機構(gòu)進行監(jiān)督檢驗。 3.3安裝位置鍋爐一般應當安裝在單獨建造的鍋爐房內(nèi)；依據(jù)的標準是GB50041鍋爐房設計規(guī)范、GB50016建筑設計防火規(guī)范及GB50045高層民用建筑設計防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。2022/9/10監(jiān)察員培訓班553.4安裝標準對于B級及以下鍋爐應當符合GB50273鍋爐安裝工程施工

19、及驗收規(guī)范及相關(guān)標準的規(guī)定，熱水鍋爐還應當符合GB50242建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定等；2022/9/10監(jiān)察員培訓班56八、鍋爐生產(chǎn)過程4、改造4.1定義-鍋爐受壓部件發(fā)生結(jié)構(gòu)變化或者燃燒方式發(fā)生變化的改造。4.2改造設計的原則要求4.2.1鍋爐改造的設計應當由有相應資質(zhì)的鍋爐制造單位進行；4.2.2鍋爐改造后不應當提高額定工作壓力和額定工作溫度；4.2.3不應當將熱水鍋爐改為蒸汽鍋爐；2022/9/10監(jiān)察員培訓班57八、鍋爐生產(chǎn)過程4.2.4鍋爐改造方案應當包括必要的計算資料、設計圖樣和施工技術(shù)方案；蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐受壓部件的改造還應當有水流程圖、水動力計算書

20、；安全附件、輔助裝置和水處理措施應當進行技術(shù)校核。4.3鍋爐改造施工技術(shù)要求參照相應鍋爐專業(yè)技術(shù)標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)定。2022/9/10監(jiān)察員培訓班58八、鍋爐生產(chǎn)過程5、修理5.1定義（B級及以下鍋爐重大修理）：筒體、封頭、管板、爐膽、爐膽頂、回燃室、下腳步圈和集箱等主要受壓組件的更換、挖補；受熱面管子的更換，數(shù)量大于該類受熱面管（其分類分為水冷壁、對流管束、過熱器、省煤器煙管等）的10%，并且不少于10根；直流、貫流鍋爐整組受熱面更換。5.2鍋爐修理技術(shù)要求5.2.1鍋爐修理技術(shù)要求參照鍋爐專業(yè)技術(shù)標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)定，鍋爐受壓元（部）件更換應當不低于原設計要求；2022/9/10監(jiān)察員培訓班59八、鍋爐生產(chǎn)過程5.2.2不應當在有壓力或者鍋水溫度較高的情況下修理受壓元（部）件；5.2.3在鍋筒、（鍋殼）挖補和補焊之前，修理單位應當進行焊接工藝評定，工藝試件應當由修理單位焊制；5.2.4鍋爐受壓元（部）件不應當采用貼補的方法修理，鍋爐受壓元（部）件因應力腐蝕、蠕變、疲勞而產(chǎn)生的局部損傷需要進行修理時，應當更換或者采用挖補方法。5.3受壓元（部）件修理后的檢驗受壓元（部）件修理后應當進行外觀檢驗、無損檢測（其中挖補焊縫應當進行100%無損檢測），