锅炉安全基础知识

1、 锅炉定义及用途 锅炉的结构 锅炉工作原理及特点 锅炉特性参数及分类 锅炉安全性能要求 锅炉安全附件及保护装置 锅炉水质 锅炉的生产过程 锅炉常见事故 1、锅炉定义 1.1一般定义：锅炉是利用燃料中的化学能或电能、高温烟气的热能等能量，加热给水或其他工质，并向外输出具有一定热能的蒸汽、热水或者其他工质的设备。（能量转换设备） 1.2法规定义：锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。 安全监察

2、含义及限定 1.3锅炉安全配套装置：为保证锅炉安全运行，配备有安全附件、安全保护装置等。锅炉监察范畴 2、锅炉用途 为工业生产、交通运输、人民生活提供动力和热源。 如：发电、化工、建材、纺织等。 1、锅炉组成 总体上由三大部分构成： 1.1“锅”锅炉中盛放水、蒸汽或其他介质的部分。 是锅炉介质（汽水）系统，承压部分、吸收热量部分。 包括以下主要部件： 锅筒：密封圆筒形，汇集并储蓄水汽、净化蒸汽。 水冷壁管：炉膛内壁布置，辐射受热面，吸收炉膛高温辐射热量，保护炉墙。 对流管束：烟道内布置，对流受热面，吸收高温烟气热量。 集箱：圆形，在水循环过程中分配、汇集管子中的汽水介质，一般不受热。 过热器：

3、蛇形管状，布置在炉膛及烟道内，对饱和蒸汽进一步加热生成过热蒸汽。 省煤器 ：布置在尾部烟道，回收烟气热量。 锅炉主要受压部件 1.2“炉”锅炉中使燃料进行燃烧产生热量的部分。 燃烧系统，放热部分、不承压。 包括：燃烧设备、燃烧室（炉膛）、炉墙、烟道等。 1.3安全附件、阀门仪表、附属设备部分。 保证锅炉安全正常运行。 包括： 安全阀、 压力表、 水位计 温度计 自动保护装置（水位报警及联锁、超压报警及联锁、熄火保护等）。 各类阀门、仪表 给水设备、送风引风机、燃烧器、输煤、出渣、除尘设备等。安全附件2、几种典型的锅炉结构2.1立式燃煤锅炉包括：锅筒、炉胆、横水管、下脚圈等包括：锅筒、水冷壁、烟

4、管以及炉膛包括：锅筒、集箱、对流管束、水冷壁、过热器、再热器、省煤器等 1、锅炉工作原理 燃料燃烧过程： 传热过程： 水的吸热、 汽化过程：燃料中的碳（C）、碳氢化合物（CmHn） 等可燃物在一定温度下与空气中的氧气发生剧烈化学反应，放出热量的过程。燃料燃烧产的热量，通过受热面传递给锅内的水和蒸汽的过程。锅内的水吸收热量，转变成具 有一定温度和压力的热水或蒸汽的过程。三个工作过程 汽水系统： 燃烧系统：进入锅内的水吸热、汽化、过热，成为具有一定温度和压力的热水或蒸汽。将燃料和空气送入锅炉的炉膛内进行燃烧、放热，炉膛内火焰热量以辐射方式传递给水冷壁管；燃烧产生的高温烟气以对流传热等方式传递给对流

5、管束、烟管、过热器、省煤器等受热面。 二个系统 2、锅炉的工作特点 2.1承受压力，有爆炸危险； 2.2一般连续运行； 2.3工作条件恶劣，受热面内外承受火、烟、灰、水、汽等侵蚀。 1、特性参数（有标准系列） 1.1蒸汽锅炉 蒸发量：蒸汽锅炉每小时产生的蒸汽量。单位：吨/小时（t/h) 蒸汽压力：锅炉运行时在压力表上指示的压力值。单位：兆帕（MPa） 蒸汽温度：锅炉出口蒸汽的温度，对于无过热器的锅炉为饱和温度；有过热器时为过热蒸汽温度。单位：摄氏度（ ） 1.2热水锅炉 热水温度：锅炉出口热水的温度。单位：（ ）； 热功率：锅炉输出热量的大小。单位：兆瓦（MW）。 出水压力：热水出口的工作压力

6、。单位同上。 1.3有机热载体炉 热功率以及压力、温度。 2、锅炉分类锅炉分类方法很多，用途、燃料、输出介质、压力、出厂形式、 燃烧方式、循环方式、锅炉结构、许可级别。例： 2.1按用途分： 2.2按出口介质分：电站锅炉工业锅炉生活锅炉蒸汽锅炉热水锅炉有机热载体锅炉 2.3按出口压力分：低压锅炉2.45MPa以下中压锅炉3.82MPa高压锅炉9.81MPa超高压锅炉13.7MPa亚临界锅炉16.7MPa超临界锅炉30.0MPa 2.4按制造许可级别分：A、B、C、D四个等级。 A级锅炉是指p3.8MPa的锅炉，包括：(1)超临界锅炉，p22.1MPa；(2)亚临界锅炉，16.7MPap22.1

7、MPa；(3)超高压锅炉，13.7MPap16.7MPa；(4)高压锅炉， 9.8MPap13.7MPa；(5)次高压锅炉， 5.3MPap9.8MPa；(6)中压锅炉， 3.8MPap5.3MPa。 B级锅炉(1)蒸汽锅炉，0.8MPap3.8MPa；(2)热水锅炉，p3.8MPa并且t120(t为额定出水温度，下同)；(3)气相有机热载体锅炉，Q0.7MW；液相有机热载体锅炉，Q4.2MW C级锅炉(1)蒸汽锅炉，p0.8MPa，且V50L(V为设计正常水位水容积，下同)；(2)热水锅炉，p3.8MPa，且t120；(3)气相有机热载体锅炉，0.1MWQ0.7MW；液相有机热载体锅炉，0.

8、1MWQ4.2MW。 D级锅炉(1)蒸汽锅炉，p0.8MPa并且30 LV50L；(2)汽水两用锅炉，p0.04MPa并且D0.5t/h(D为额定蒸发量，下同)；(3)仅用自来水加压的热水锅炉，并且t95；(4)气相或者液相有机热载体锅炉，Q0.1MW。 3、锅炉型号 3.1电站锅炉的型号（JB/T1617电站锅炉产品型号编制方法）。三部分组成（略） 3.2工业锅炉的型号（JB/T1626工业锅炉产品型号编制方法）。三部分组成： XX XX / XXX X总体型式代号燃烧设备代号额定蒸发量或额定热功率额定压力过热蒸汽温度或出/进水温度燃料种类代号 水管锅炉：水管锅炉因不同的锅筒数量及锅筒轴线方

9、向不同而组合成不同型式的结构 （1）按锅筒数量 单锅筒:1个锅筒，“D” 双锅筒:两个锅筒,“S” （2)按锅筒轴线与燃烧烟气流向及地面的关系 纵置式：锅筒轴线与燃烧烟气流向平行， “Z” 横置式：锅筒轴线与燃烧烟气流向垂直， “H” 以上二者的不同组合就形成了水管锅炉不同的总体型式。C-固定双层炉排 例：DZL4-1.25-AII 单锅筒、纵向布置、链条炉排；额定蒸发量为4吨/小时（4t/h）；出口蒸汽压力1.25兆帕（Mpa）；燃用二类烟煤。 WNS1.4-1.0/95/70-YQ 卧式、内燃、室燃；额定热功率1.4MW；出口热水压力1.0MPa；出水温度95 、进水温度70 ；燃料为油或

10、气。 锅炉的安全性能要求主要在以下几方面： 设计方面 1、强度、刚度、稳定性和耐腐蚀性能； 2、锅内水汽循环； 3、绝热性能； 4、结构布置。 制造方面 1、材料：规定的强度、塑性、韧性以及抗疲劳和抗腐蚀性能； 2、受压元件的结构、管孔及焊缝布置； 3、焊接接头质量； 4、胀接接头质量； 5、几何尺寸； 6、密封性和承压能力。 三大安全附件：安全阀、压力表、水位计。 1、安全阀：防止锅炉超压运行。 1.1分类 弹簧式安全阀、杠杆式安全阀、静重式安全阀和控制式安全阀。工业锅炉上弹簧式、杠杆式应用较多。P 0.1MP的锅炉可用静重式安全阀。 1.2装设数量 每台锅炉2只； 蒸发量0.5t/h可装1

11、只； 蒸发量4t/h的锅炉在装有可靠的超压联锁装置时，可装1只。 1.3安全阀校验 每年至少校验1次，校验项目：整定压力、密封性能。 新装锅炉上的安全阀也应校验。 2、压力表：反应锅炉工作压力。 2.1压力表的种类：弹簧管式和电接点式。 2.2装设数量：锅筒、给水调节阀前、省煤器出口等处均应装设压力表。 2.3精度、量程和表盘直径的要求 P2.5MPa时，精度不低于2.5级； P2.5MPa时，精度不低于1.5级； 热水锅炉，精度不低于2.5级。 精度 量程：工作压力的1.53.0倍，最好2倍。 表盘直径：不应小于100mm。 2.4压力表校验 按计量部门规定的期限，一般每年至少校验1次。新压

12、力表装用前也应校验。 3、水位计（液位计）：显示锅内水位的高低。 3.1水位计种类：玻璃管式、玻璃板式等 3.2水位计装设数量 每台锅炉至少装2只彼此独立的水位计（一般在锅筒的左右侧各1只），以下情况可装1只： D0.5t/h； 电加热锅炉； D2t/h，但装有可靠水位示控装置等。 4、保护装置： 4.1水位保护； 4.2超压保护； 4.3点火、熄火保护等。 1、锅炉水质处理的重要性 1.1生成水垢，导致传热性能变差，浪费燃料、降低锅炉热效率； 1.2受热面温度升高，导致金属材料强度降低，发生鼓包、穿孔、破裂等。 2、对锅炉水质及水处理的要求 2.1进入锅炉的水应进行处理，使其符合工业锅炉水质

13、的要求； 2.2没有可靠的水处理措施，锅炉不得投入运行。 锅炉生产过程包括：设计、制造、安装、改造、维修等。 1、设计 1.1设计依据：法规、安全技术规范、标准；客户要求。 1.2设计文件：图纸、各种计算、安装使用说明等。 1.3设计文件在制造前应经有资格的机构鉴定。 2、制造 2.1制造的根据：制造单位取得许可证。 2.2制造过程质量控制，依据图纸、安全技术规范、标准； 2.3出厂技术文件和铭牌要求； 2.4产品应经监督检验确认后方能出厂。 3、安装 3.1安装单位应取得相应的安装资质； 3.2安装施工前应告知当地特种设备监察部门，过程应有检验机构进行监督检验。 3.3安装位置 锅炉一般应当

14、安装在单独建造的锅炉房内； 依据的标准是GB50041锅炉房设计规范、GB50016建筑设计防火规范及GB50045高层民用建筑设计防火规范的有关规定。 3.4安装标准 对于B级及以下锅炉应当符合GB50273锅炉安装工程施工及验收规范及相关标准的规定，热水锅炉还应当符合GB50242建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范的有关规定等； 4、改造 4.1定义-锅炉受压部件发生结构变化或者燃烧方式发生变化的改造。 4.2改造设计的原则要求 4.2.1锅炉改造的设计应当由有相应资质的锅炉制造单位进行； 4.2.2锅炉改造后不应当提高额定工作压力和额定工作温度； 4.2.3不应当将热水锅炉改为蒸汽锅

15、炉； 4.2.4锅炉改造方案应当包括必要的计算资料、设计图样和施工技术方案；蒸汽锅炉改为热水锅炉受压部件的改造还应当有水流程图、水动力计算书；安全附件、辅助装置和水处理措施应当进行技术校核。 4.3锅炉改造施工技术要求 参照相应锅炉专业技术标准和有关技术规定。 5、修理 5.1定义（B级及以下锅炉重大修理）： 筒体、封头、管板、炉胆、炉胆顶、回燃室、下脚步圈和集箱等主要受压组件的更换、挖补； 受热面管子的更换，数量大于该类受热面管（其分类分为水冷壁、对流管束、过热器、省煤器烟管等）的10%，并且不少于10根；直流、贯流锅炉整组受热面更换。 5.2锅炉修理技术要求 5.2.1锅炉修理技术要求参照

16、锅炉专业技术标准和有关技术规定，锅炉受压元（部）件更换应当不低于原设计要求； 5.2.2不应当在有压力或者锅水温度较高的情况下修理受压元（部）件； 5.2.3在锅筒、（锅壳）挖补和补焊之前，修理单位应当进行焊接工艺评定，工艺试件应当由修理单位焊制； 5.2.4锅炉受压元（部）件不应当采用贴补的方法修理，锅炉受压元（部）件因应力腐蚀、蠕变、疲劳而产生的局部损伤需要进行修理时，应当更换或者采用挖补方法。 5.3受压元（部）件修理后的检验 受压元（部）件修理后应当进行外观检验、无损检测（其中挖补焊缝应当进行100%无损检测），必要时还应当进行水（耐）压试验。 1、锅炉事故种类 爆炸、爆管、缺水、满水、汽水共腾、炉膛爆炸等 1.1爆炸： 锅炉的锅筒、炉胆、下脚圈等锅炉受压部件发生破裂，锅炉内介质压力瞬时降至外界大气压力的事故。 原因：超压、过热（过烧）、腐蚀、疲劳；设计、制造、安装、改造、维修缺陷；操作不当。 1.2爆管：锅炉受热面管子发生破裂。 原因：水循环不良、结垢，使受热面管子过热、材质劣化；腐蚀、磨损等。 危害：如裂口大有大量水汽喷出，伤人；需停炉检修，影响生产；如冲刷到炉墙，会造成炉膛垮塌。 1.3