锅炉的日常操作维护

1、2009年9月 l1.1锅炉的基本构造锅炉的基本构造 l1.2锅炉的工作原理锅炉的工作原理 l1.3锅炉的工作过程锅炉的工作过程 l1.4锅炉经济指标锅炉经济指标 l1.1锅炉的基本构造锅炉的基本构造 l什么是锅炉 定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备， 按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、 油、气及其他燃料，将化学能转化为热能；另 一部分是各种形式的受热面，将燃料燃烧释放 出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之 升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加 热所需要的高温热水供动力机械或其他设备使 用。 锅炉的组成 通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念； 蒸汽或热水在锅筒、水冷

2、壁、对流受热面等内部形 成，形成锅的概念。 形象理解 锅：用来装要被加热的水(或其它介质)的容器； 炉：加热锅的装置。 炉 锅 锅 炉 l几个重要概念： 锅的组成部分： 汽包(锅筒)、水冷壁、省煤器、空气预热器； 炉的组成部分： 炉膛、燃烧器。 锅炉本体： 炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢 架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。 锅炉的其他重要辅机： 燃料输配送装置及管道、送引风装置及管道、给排 水装置、水处理设备及管道、除尘及除灰系统、 控制系统等 l1.2锅炉的工作原理锅炉的工作原理 锅炉工作过程有三个基本过程锅炉工作过程有三个基本过程 (1)燃料的燃烧过程；燃料的燃烧过程

3、； (2)炉与锅炉的传热过程；炉与锅炉的传热过程； (3)水的汽化与过热过程。水的汽化与过热过程。 与之相对应的理论知识是：与之相对应的理论知识是： (1)燃烧原理；燃烧原理； (2)传热学；传热学； (3)流体力学和工程热力学。流体力学和工程热力学。 层燃炉 由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其 他固体燃料，在炉排上形成燃料层，燃烧 所需的空气由风机送入燃料层下的送风仓， 透过燃烧层进行燃烧瓜而产生高温烟气。 注意：只能用固体燃料 工业链条炉示意图 1.2.3水的受热、汽化及过热过程 该过程是饱和蒸汽的生产过程。给水加热器使给水 加热到145-175(中压锅炉)或215-240(高压锅 炉)

4、，由给水管道将水送到省煤器，水在省煤器中 被加热到某一温度后进入锅筒，然后沿下降管下 行到水冷壁进口集箱，经适当分配后注入水冷壁 管，水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成 和水和饱和蒸汽的混合物，上升进入锅筒内，由 汽水分离装置分离，蒸汽由锅筒上部流入过热器， 分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环。汽水混 合物的分离设备是保证蒸汽品质和过热器工作可 靠的必要设备。蒸汽流入过热器后继续被加热成 具有一定温度和过热度的过热蒸汽。 1.3锅炉的工作过程锅炉的工作过程 1.3.1锅炉的燃烧过程 什么是燃烧 燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化化反 应的过程，这是一种复杂的物理化学综合过程。 它需要具

5、有一定的温度和浓度条件、一定的时间 和空间条件。 燃料进入锅炉燃烧的基本过程： 燃烧炉膛(或炉排)除渣设备。 高温烟气 水冷壁 过热器（凝渣管） 对流管束 尾部受热面(省、空) 除尘 引风机 烟囱 烟气的基本流程是： 辐射 辐射+对流 对流 对流 1.3.2 工质工质(水水)的加热和汽化过程的加热和汽化过程 蒸汽的产生过程蒸汽的产生过程 给水给水 省煤器省煤器 汽锅汽锅 未饱和水 高温水 饱和蒸汽 水循环过程 汽锅 下降管 下集箱 水冷壁 l 1.4锅炉经济指标锅炉经济指标 受热面蒸发率 每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量，符号 D/H；单位kg/m2h 锅炉热效率 每小时送进锅炉的燃料（全

6、部完全燃烧时）所能 发出的热量中有有百分之几被用来产生蒸汽或加热 水，以符号%表示。 汽煤比 一吨标准煤所能产生的蒸汽量。由于锅炉生产出 蒸汽的参数不同，所以产生不同蒸汽参数的锅炉没 有可比性。 对于工业比较常用。 l2.1锅炉本体及其辅助设备锅炉本体及其辅助设备 l2.2汽包 l2.3省煤器与空气预热器省煤器与空气预热器 l2.1锅炉本体及其辅助设备锅炉本体及其辅助设备 2.1.1锅炉本体设备包括： （1）汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热 器、燃烧器、锅炉钢架； （2）锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器和空气 预热器； （3）锅炉尾部受热面：省煤器和空气预热器。 2.1.2锅炉房辅助

7、设备 （1）运煤、磨煤、除灰系统； （2）送引风系统； （3）水、汽系统(包括排污系统)； （4）电气、仪表。 l2.2汽包汽包 l2.2.1汽包的作用 （1）汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽， 同时作为一个平衡器，保证水冷璧循环所需要的 压头； （2）存有一定容量的水与汽，具有相当的蓄热量， 当锅炉工况变化时，能起缓冲稳定汽压的作用； （3）装有汽水分离装置，保证饱和蒸汽的品质； l2.2.2汽水分离装置 汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中 锅水带杂技溶解问题。对中压和次高压锅炉主 要是将锅水从蒸汽中分离出来，对高压锅炉除 机械携带外，还要控制蒸汽中溶解的硅酸，而 对超高压锅炉

8、溶盐问题更重要的是除硅酸外还 有氯化钠的溶解。 2.3省煤器与空气预热器省煤器与空气预热器 2.3.1省煤器的作用省煤器的作用 （1）降低烟气温度 （2）减少蒸发受热面： 以价格较低的省煤器代替价格较高的 水冷壁换热好(低温、强制流动、逆流布置) （3）减少给水与汽包壁的温差，降低热应力 2.3.2空气预热器的作用 （1）进一步降低烟气温度，由于大容量锅 炉，给水温度 250-280 ，烟气温度比 较高，用空气预热器进一步吸收烟温使 其降低到120 左右。 （2）制粉系统干燥 （3）强化着火 2.3.3省煤器分类及布置特点 （1）钢管式、铸铁式(压力 4 MPa) （2）非沸腾式、沸腾式(中压

9、) （3）错列有减少积灰、换热强、磨损大。顺列有利 于吹灰、换热弱、磨损小 （4）结构方面：采用蛇形管，分为光管式、鳍片式、 膜式、肋片式。 l（5）蛇形管水平布置利于疏水； l（6）逆流布置，增大传热温差； l（7）水由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；烟 气自上而下，吹灰作用。 3.1锅炉的类型 3.2锅炉的参数系列和技术经济指标 根据不同的分类方法，锅炉可分为以下几类： （1）按锅炉燃用的的燃料分类可分为：燃煤炉、 燃油炉和燃气炉。在我国使用最广泛的锅炉就 是烧煤炉。 （2）按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉 和介于二者之间的沸腾（流化床）炉。 层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤，而室燃炉煤、油

10、 气都可以燃烧。 （3）按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环 锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。 自然循环锅炉从容量很小的（1吨及以下）到特 大型锅炉（3000吨及及以上）均有使用。强制 循环锅炉和复合循环锅炉一般只有在大型锅炉。 自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的 汽水比重差。强制循环的动力主要来自于给水 泵。而复合循环锅炉的动力既有来自汽水比重 差，又有给水泵的动力。 自然循环锅炉 复合循环锅炉直流循环锅炉 l（4）按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅 炉。直流锅炉没有汽包。 l（5）按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉（压力 2.45MPa）、中压锅炉(压力2.94-4.9MPa)、

11、高压 锅炉（压力7.84-10.8MPa）超高压锅炉（11.8- 14.7MPa）亚临界压力锅炉（15.7-19.6MPa）和超 临界压力锅炉（压力22.0）。 （6）按传热面布置方式分类可分为：塔型 锅炉、U形锅炉、倒U型锅炉和倒L型锅 炉。 （7）按锅炉的容量分类可分为：小型锅炉、 中型锅炉、大型锅炉和超大型锅炉。 （8）按管内通过的是水还是烟气分类可分 为：火管锅炉、水管锅炉、水管锅炉和 水火管组合式锅炉。 （9）按锅炉有无再热系统分为：再热锅炉 和无再热锅炉。 （10）按炉膛内的压力分类分为：负压锅 炉和微正压锅炉。 （11）按锅炉的用途分为：生活锅炉、工 业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。

12、 （12）按排渣方式分类可分为：固态排渣 炉和液态排渣炉。 3.2锅炉的参数系列和技术经济指标 3.2.1锅炉的参数系列 蒸汽锅炉，其参数是指锅炉出口蒸汽的蒸发量， 压力（表压力）、温度及给水温度。 电站锅炉容量，目前国内用额定蒸发量，以t/h表 示，或用与汽轮发电机组配套的功率，以kW 或MW表示；工业锅炉的容量可用额定蒸发量 表示，以t/h为单位。额定蒸发量是指蒸汽锅炉 在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃 料并保证效率时所规定的蒸发量。 给水温度是指进入省煤器的水温，对无省煤器的 锅炉则指进入锅筒的水温。 3.2.2工业锅炉的表示 我国工业锅炉型号由三部分代码表示，各部 分之间用短横

13、线相连，见表2 表2-1工业锅炉型号表示方法 （1）型号的第一部分表示锅炉总体型式、燃烧设 备和额定蒸发量或额定热功率，共分三段：第一段 用两个汉语拼音字母代表锅炉总体型式；第二段用 一个汉语拼音字母代表燃烧设备；第三段用阿拉伯 数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h或热水锅 炉额定热功率为若干MW。各段应连续书写，互相 衔接。 （2）型号的第二部分表示介质参数共分两段，中 间的斜线相连，第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽 压力或允许工作压力为若干MPa；第二段用阿拉件 数字表示过热蒸汽温度或出水温度和回水温度为若 干，蒸汽温度为饱和温度时，型号的第二部分无 斜线和第二段。 （3）型号的第三部分表

14、示燃料种类以汉语拼音字 母代表燃料种类，同时以罗马数字代表燃料品种分 类与其并列。如同时使用几种燃料，主要燃料放在 前面。 表3锅炉总体型式 型号DZL4-1.25-AII，表示为单锅筒纵置链条炉排 锅炉，额定蒸发量4t/h，额定工作压力为 1.25MPa表压，出口为饱和蒸汽，燃用II类烟煤。 型号SHL35-2.5/400-AIII，表示该锅炉为双锅筒横 置链条炉排，额定蒸发量为35t/h，额定蒸汽压 力为2.5MPa表压，出口温度为400，燃用三 类烟煤。 3.2.3锅炉的技术经济指标 锅炉的技术经济指标主要指：热效率、制造和运行 成本及工作的可靠性。 (1)锅炉的热效率定义为送入锅炉的热

15、量中被有效利 用的百分数；如果将锅炉的辅助设备如风机，水 泵、吹灰器等的消耗功率及蒸汽列入，则称为净 效率。通常锅炉效率指热效率。 (2)锅炉成本。锅炉制造成本由材料价格、劳动生产 率、工资和技术开发成本等构成。由于钢材是整 台锅炉的主要成本，所以从设计制造角度以锅炉 每生产1吨蒸汽所需要的金属材料重量作指标，称 钢材消耗量(t钢/t汽)。 锅炉水质应符合GB1576-85低压锅炉水质 标准的要求 。 测量值参考值实测值参考值 悬浮物 mg/L5 总硬度 me/L0.03 总碱度 me/L20 PH(25）71012 溶解固形物 mg/L3500 相对碱度 (游离NaOH/溶解固形物） 0.2

16、 给水锅水 项目 l跟据炉拱的设计型式，煤种较固定跟据炉拱的设计型式，煤种较固定 l燃烧方式：煤直接铺在炉排上燃烧燃烧方式：煤直接铺在炉排上燃烧 l煤的燃烧过程：水分蒸发煤的燃烧过程：水分蒸发/挥发分析出挥发分析出 着火着火 燃烧燃烧 燃烬燃烬 四个阶段四个阶段 请看下页的示意图请看下页的示意图 l与设计煤种偏差大，容易出现不着火或与设计煤种偏差大，容易出现不着火或 者跑火的问题者跑火的问题 l煤的粒度和挥发分影响整个着火问题煤的粒度和挥发分影响整个着火问题 l厚煤层、高风压，跑慢车厚煤层、高风压，跑慢车 l薄煤层、低风压，跑快车薄煤层、低风压，跑快车 l中煤层、中风压，跑中速中煤层、中风压，

17、跑中速 l足够高的炉温足够高的炉温 l合适的过量空气系数合适的过量空气系数 l足够的燃烧时间，合理的组织燃烧足够的燃烧时间，合理的组织燃烧 l着火的保证：引燃新煤着火的保证：引燃新煤 l燃烬的保证：大颗粒的燃烬燃烬的保证：大颗粒的燃烬 l锅炉稳定燃烧的保证锅炉稳定燃烧的保证 l链条炉的燃烧特点决定了氧的需求分布 l着火区和燃烬区需氧少 l燃烧区需氧最大 锅炉的位置锅炉的位置煤的状态煤的状态所需的氧量所需的氧量风门开度风门开度 引燃区引燃区煤闸板煤闸板水分蒸发水分蒸发/ /挥发分析出挥发分析出不需要不需要关关 着火区着火区前烘前烘挥发分着火挥发分着火/ /固定碳着火固定碳着火少量少量稍开稍开 燃

18、烧区燃烧区炉膛中部炉膛中部煤剧烈燃烧煤剧烈燃烧大量大量全开全开 燃烬区燃烬区后拱后拱少量残碳燃烧少量残碳燃烧少量少量稍开稍开 l火床的长度火床的长度 l着火线着火线/燃烬线燃烬线 l卡火位卡火位/烧穿火孔烧穿火孔 l煤层厚度煤层厚度 汽压变化时主要调整：煤量和风量 调整煤量的方法： 调整煤层厚度和炉排速度。 加厚煤层和加快炉排速度都会使入炉煤增加， 相反，入炉煤则减少 煤层厚度和炉排速度调整煤层厚度和炉排速度调整 1.相同条件下，煤层厚度与负荷成正比关系。相同条件下，煤层厚度与负荷成正比关系。 2.煤层的厚度而且与煤的特性有关。以下情煤层的厚度而且与煤的特性有关。以下情 况适合用厚煤层：灰分大

19、况适合用厚煤层：灰分大/水份大水份大/颗粒大颗粒大/ 灰熔点高的煤灰熔点高的煤 3.炉排速度不但与负荷相适应，而且与煤的炉排速度不但与负荷相适应，而且与煤的 特性中的挥发分有关特性中的挥发分有关 l多看火多看火 l多看煤，合理配风多看煤，合理配风 l分段小风门分段小风门/二次风的调整二次风的调整 l卡火位卡火位 l看配风/看风量/看火焰 l看火床是否有穿火孔/压火 l看着火线，看燃烬线 l是否有偏火 注意：着火线延后注意：着火线延后10cm，燃烬线要延，燃烬线要延 后后50cm l根据燃烧特点进行分段小风门的调整 l二次风的调整原则 1. 1-4线以前是干线以前是干 馏区馏区 2. 1-4线与

20、线与2-5线之线之 间是挥发分燃烧间是挥发分燃烧 区区 3. 2-5线与线与3-6线之线之 间是固定碳燃烧间是固定碳燃烧 区区 4. 3-6线以后是灰线以后是灰 渣区渣区 123 4 1.分段送风，集中送风于强烈燃烧区 2.用拱将前后多余的氧气引到中部 3.加二次风，使一氧化碳与氧气充分搅拌、 混合，促使一氧化碳继续燃烧。 二次风的调整要求： 1、要有相当高的风速，助燃、形成旋流，将 煤末沉降到炉排上 2、风量不宜过大，影响炉温，降低燃烧效率 1.水分的影响：1水分高/2水分低 2.煤的挥发分的影响 3.煤的灰分的影响 4.煤的焦结性对燃烧的影响 卡火位：卡火位： 就是炉中既有一定的红火，又不

21、出现跑火就是炉中既有一定的红火，又不出现跑火 1.火位的长度：与负荷成正比关系。高负荷时保持六、七成火位的长度：与负荷成正比关系。高负荷时保持六、七成 火火/满负荷超负荷时烧至七、八成火。满负荷超负荷时烧至七、八成火。 2.火位反映了进煤量与送风量的配合关系：同等条件下煤层火位反映了进煤量与送风量的配合关系：同等条件下煤层 加厚，炉排速度加快，火位加长，反之相反。加厚，炉排速度加快，火位加长，反之相反。 l水位计 1、检查水位计旋塞，消除泄漏现象 2、检查照明设备，若有损坏及时修复 l压力表 1、检查三通旋塞及存水弯管管接头，消除泄漏 2、转动三通旋塞，压力表指针应能恢复到零 3、存水弯管应畅

22、通 l安全阀 1、检查安全阀应无泄漏 2、检查铅封应无损坏，排气管应畅通 l管路及附件 1、清洁及补漆其外表面，修理保温层 2、检修管路、阀件的漏水和漏气现象 3、调换填料、垫片 l锅炉本体 1、检查锅炉外表应无严重变形 2、检查人孔、手孔，清除泄漏 3、锅炉结垢，加强水质处理 l炉墙、炉膛 1、消除炉墙上漏烟、漏风的缺陷 2、修补保温层 l辅助设备 1、检查风管 2、检查并试验各出灰装置 3、检查除尘设备 4、检查给水、循环水泵及水处理设备、通风设备 l自动控制装置 1、检查电路、控制盘、调节阀、操作机构及一次仪表 2、检查联锁报警保护装置的可靠性 l锅炉水质 1、锅炉水质要严格按照水质标准要求，如果水质差锅炉 容易结垢，会降低锅炉热效率，锅炉容易过热及爆管， 浪费能源 锅炉在正常运行中突然熄火的原因有： 燃油（气）中断；燃油带水；油温太低； 配风不当，风量过大将火吹熄。熄火发 生时，应立即关闭本炉总油（气）阀， 监视水位变化，待查明原因和消除故障 后才能重新点火，重新点火时必须先通 风5分钟以上，再按步骤点火。 当炉膛