1、L o g oL o g oL o g oL o g oL o g oL o g oL o g oL o g o提纲提纲 第一节第一节 锅炉安全的重要性锅炉安全的重要性定义：锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源定义：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，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者输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；
2、有机热载体炉。的承压热水锅炉；有机热载体炉。L o g oL o g oL o g oL o g o一、锅炉在国民经济生产部门的安全重要性及特点一、锅炉在国民经济生产部门的安全重要性及特点：（一）锅炉是一种密闭的容器，具有爆炸危险；超压、制造低劣、严重缺水引起爆炸（二）锅炉本体在高温、承压的条件下运行机制，工作条件恶劣；（三）锅炉的用途十分广泛。国务院颁布了特种设备安全监察条例国家质量技术监督局颁布实施了蒸汽锅炉安全技术监察规程、热水锅炉安全技术监察规程、锅炉房安全管理规则等规程标准。L o g oL o g oL o g oL o g o第二节 力学、热工学及流体力学基础知识一：力学基础知识
3、一：力学基础知识1.压强 垂直作用在物体表面单位面积上的压力，P 单位是帕斯卡，MPa习惯上常称为压力，本书上提到的压力，实际上就是压强。2.大气压力：在标准状况下，即海拔为0m，温度为0摄氏度时纬度为北纬45度的平面上在大气压力，标准大气压为105Pa1MPa=106Pa=100mH2O3、表压力与绝对压力（1）表压力（P表）（2）绝对压力（P绝）P绝=P表+（0.1MPa）L o g oL o g oL o g oL o g o第二节 力学、热工学及流体力学基础知识二、热工学基础知识1、物质的变化物质有三种形态：固态、液态和气态。在一定条件下可以相互转变。2. 温度 摄氏温度3、受热面积锅
4、炉的受压元件，如锅筒、集箱、炉胆、水管和烟管等，其一面受火焰或烟气加热，另一面被水或蒸汽冷却的表面积，称为锅炉的“受热面积”或称“传热面积”。4、传热辐射、对流、传导辐射是高温物质通过电磁波、红外线等，把热量传递给低温物质的过程。如炉膛内，焰火与管壁之间；对流是由于液体或气体依靠其本身的流动来达到热量的传递的过程。如烟气冲刷锅炉受热面的管壁。L o g oL o g oL o g oL o g o传导是同一物体内或两个不同温度的物体接触时，热量从高温部分传到低温部分的过程。如管子外壁传给管子内壁5、热胀冷缩与热应力物体受热膨胀，冷却时缩小。锅炉管道每隔一定距离装设U形的膨胀节；管道穿墙时要安装
5、套管；热应力。三、流体力学基础知识1、流体 4、层流和紊流2、流量 5、流体的粘度3、密度一、第二节 力学、热工学及流体力学基础知识L o g oL o g oL o g oL o g o一、水的性质水在1个标准大气压下，温度为4摄氏度时，体积最小，密度最大；水的比热较大；高度相差1m，压力就相差0.01MPa；联通器原理。二、水蒸汽的性质1.饱和水、饱和蒸汽与过热蒸汽一定的压力对应一定的饱和温度具有饱和温度的水（蒸汽）2、湿度与干度干度：蒸汽的质量与总质量的比值。干度+温度=1水管锅炉应控制在3%以下，锅壳锅炉应控制在5%以下。防止水击和结垢。第三节 水和水蒸汽的性质L o g oL o g
6、 oL o g oL o g ov一、锅炉参数v蒸汽产量和质量的指标。主要是额定蒸发量、额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。v1.额定蒸发量v额定蒸发量、经济蒸发量、最大连续蒸发之分v额定蒸发量-蒸汽锅炉在额定蒸汽压力、额定蒸汽温度、额定给水温度、使用设计规定的燃料并保证效率时所规定的每小时的蒸发量。铭牌上标示的蒸发量就是额定蒸发量。v热水锅炉，有机热载体炉反映出力的是热功率或供热量。v0.7MW=60万Kcal/h=1t/h蒸汽第四节 锅炉参数及热效率L o g oL o g oL o g oL o g o第四节 锅炉参数及热效率v 经济蒸发量-蒸汽锅炉在连续运行中，效率达到最高时的蒸发量称为经济蒸
7、发量。约为额定蒸发量的75%-80%；v 最大连续蒸发量-蒸汽锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。v 2、额定蒸汽压力v 锅筒出口处的蒸汽压力v 过热器出口处的蒸汽压力v 3、额定蒸汽温度v 额定蒸汽压力下所对应的饱和温度v 过热器出口处的过热蒸汽温度L o g oL o g oL o g oL o g o第四节 锅炉参数及热效率v 二、锅炉的热效率v 锅炉的热效率是表示进入锅炉的燃料所能放出的全部热量中，被锅炉有效吸收热量所占的百分比。锅炉的热效率的测定和计算有两种方法：v 1、正平衡法（适用小型锅炉）v 只能求出锅炉热效率，而不能得出各项热损失
8、不能提出改进措施。v 被锅炉利用的热量和燃料所能放出的全部热量的比值来计算热效率的方法v 2、反平衡法v 通过测定和计算各项热量损失，以求得热效率的方法。v 热效率n=100%-（q2+ q3+ q4+ q5+ q6）% v q2-排烟热损失v q3-气体未完全燃烧热损失L o g oL o g oL o g oL o g ov q4-固体未完全燃烧热损失v q5-散热损失v q6-灰渣物理热损失v 3、各种燃烧方式的锅炉的热效率v 层状、抛煤机链条炉、流化床锅炉第四节 锅炉参数及热效率L o g oL o g oL o g oL o g o第五节锅炉的工作过程和工作系统v一、工作过程v1、燃
9、料的燃烧过程v2、火焰和烟气向水的传热过程v3、水被加热、汽化的过程v二、工作系统v1、水汽系统v2、燃料系统v3、烟风系统L o g oL o g oL o g oL o g o第六节、锅炉水循环v一、水循环原理v锅内水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面的闭合路中有规律地、连续不断地流动的过程。分为自然循环和强制循环两种v二、水循环回路v锅炉水循环回路是由锅筒、下降管、下集箱和上升管所组成，形在一个连通器。v三、循环倍率v循环倍率=循环流量/循环回路中的蒸汽量v其大小与循环回路的阻力、流动压力以及锅炉工作压力、负荷的变化等因素有关。L o g oL o g oL o g oL o g o第六节、锅
10、炉水循环v水循环动力=循环高度X（下降管水的密度-上升管汽水混合物的密度）v回路越高，汽化越强，循环动力越大。v四、水循环故障v1、循环停滞v2、循环倒流v3、汽水分层v4、下降管带汽L o g oL o g oL o g oL o g o第七节 锅炉的金属材料v一、对锅炉用钢的基本要求v锅炉用钢应具有良好的耐热性、抗腐蚀性、塑性和韧性，足够的抗疲劳性，以及良好的加工工艺性和可焊性。v二、钢材的分类v1、按脱氧程度，可分为镇静钢、沸腾钢和半沸腾钢三种。锅炉受压元件的用钢必须采用镇静钢。v2、钢材按化学成分不同可分为碳素钢和合金钢两大类。锅炉受压元件的合金钢材料只能使用低合金钢。L o g oL
11、 o g oL o g oL o g o第七节锅炉的金属材料v3、锅炉常用钢材v锅炉钢板、钢管及其适用范围表1-9。L o g oL o g oL o g oL o g o第二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节第一节第一节 概述概述v一、何谓燃料一、何谓燃料v凡是可以燃烧而产生大量热量且符合技术经济指凡是可以燃烧而产生大量热量且符合技术经济指标的物质称之为燃料。标的物质称之为燃料。v可燃物：能在空气中燃烧的物质。如纸、布、木可燃物：能在空气中燃烧的物质。如纸、布、木、煤、油、气、大米等。、煤、油、气、大米等。v燃料应具备的条件：燃料应具备的条件：v1.易在空气中燃烧，且能不断供应易在空气中燃烧，
12、且能不断供应v2.贮藏、运输、处理简便贮藏、运输、处理简便v3.价格低廉且发热值大价格低廉且发热值大v4.没有大的危险和有害性且燃烧产物污染小。没有大的危险和有害性且燃烧产物污染小。L o g oL o g oL o g oL o g o第二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节v二、何谓燃烧二、何谓燃烧v可燃物和氧发生激烈的或合氧物质急剧化合并发可燃物和氧发生激烈的或合氧物质急剧化合并发出光和热的化学反应。出光和热的化学反应。v三、燃烧三要素三、燃烧三要素v1.可燃物可燃物v2.一定的温度水平一定的温度水平v3.助燃物助燃物v司炉人员要做到迅速完全燃烧，完全燃烧是指燃司炉人员要做到迅速完全燃烧，完
13、全燃烧是指燃料的可燃成分在空气供应量和供应方式都很合适料的可燃成分在空气供应量和供应方式都很合适，以至烟囱不冒黑烟。具体做法是使燃料能与空，以至烟囱不冒黑烟。具体做法是使燃料能与空气充分接触，及时排出燃烧产物，燃烧要有足够气充分接触，及时排出燃烧产物，燃烧要有足够的空间和时间。的空间和时间。L o g oL o g oL o g oL o g o第二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节v四、燃料成分及特点四、燃料成分及特点v1、碳、碳 ；燃料中最主要的可燃元素；燃料中最主要的可燃元素v2、氢：是燃料中可燃元素之一含量较少，但热值、氢：是燃料中可燃元素之一含量较少，但热值比含碳量高得多，含量越多越有
14、利比含碳量高得多，含量越多越有利v3、硫：是燃料中有害元素，燃烧后生成、硫：是燃料中有害元素，燃烧后生成SO2和和SO3与水蒸汽形成酸腐蚀金属。与水蒸汽形成酸腐蚀金属。v4、氧及氮：是不可燃元素的内杂质，氧是助燃物、氧及氮：是不可燃元素的内杂质，氧是助燃物；氮是有害元素。；氮是有害元素。v5、灰分：燃烧后残留下来的部分，是有害物质，、灰分：燃烧后残留下来的部分，是有害物质，增加热损失，磨损受热面。增加热损失，磨损受热面。v6、水分：是有害成分，但适量的水分有助于燃烧、水分：是有害成分，但适量的水分有助于燃烧，含量应，含量应10-14%。L o g oL o g oL o g oL o g o第
15、二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节v二、工业分析成分：目的提高燃烧过程的经济性。v1、挥发物（气体）：含量越多，越容易燃烧，但会降低发热值，应在20%左右；v2、固定碳（固体）：完全燃烧时放出全部热量，但炉温低时生成CO只放出三分之一的热量；v3、灰分：有害成分，增加热损失；v4、水分：有害成分v5、发热值：1公斤燃料完全燃烧时所发出全部热量。v分为高位发热值：最大可能发热量v 低位发热值：实际发热量v高位发热值=低位发热值+水蒸汽汽化潜热v标准煤为发热值7000千卡/公斤的煤L o g oL o g oL o g oL o g o第二节 固体燃料v一、煤的分类一、煤的分类序号煤种含碳量、发热
16、量着火程度1无烟煤W最高着火困难2烟煤A（长焰煤）较高较易3贫煤P介于W和P之间着火较差4褐煤H低易着火L o g oL o g oL o g oL o g o第三节 液体燃料v 一、来源和种类v 常温下呈液体状态的燃料；v 1、来源：通过对原油的加热，使相对分子质量低的低沸点馏分先蒸发，相对分子质量高的高沸点馏分后蒸发，从而使不同馏分分开制取各种石油产品-汽油（200以下）、煤油（200-250 ） 、柴油（250-350 ） 、重油（高于350以下） 、渣油（高于520） 。v 二、液体燃料的主要特性及其对燃烧的影响v 1、粘度：决定燃料油流动特性的指标。粘度越大，流动性俞差；对输送和雾化
17、状态影响较大。如重油要先加热；v 动力粘度、运动粘度、条件粘度来表示v 2、密度：物理特性每立方体积内物质的质量。馏分温度愈低则密度愈小。L o g oL o g oL o g oL o g o第三节 液体燃料v 3、闪点：对油的贮运安全性有很大关系，反映出油的着火性能；闪点愈低，愈易着火，但闪点过高，不利于燃烧。v 4、燃点和自燃点v 燃点一般比闪点高20-30v 燃点和自燃点没有直接关系，如轻油的燃点比重油低，但自燃点比重油高。v 5、流动点和凝固点v 一般情况下流动点比凝固点高2.5，为了保证重油的流动性，其油温保持在比流动点高10左右L o g oL o g oL o g oL o g
18、 o第三节 液体燃料v6、残留碳：重油加热到高温时产生的焦炭状残渣物，成分燃烧器喷口和油路系统堵塞、磨损的原因。v7、爆炸浓度极限（范围）：可燃气体和空气混合物达到一定范围时，一遇明火或温度升高就会发生爆炸的浓度。分为上限和下限v8、静电特性 油在运输过程中与管壁摩擦产生很高的静电压。静电是油品产生燃烧和爆炸的原因之一，防止静电宜在油系统内所有管道、油罐、设备、容器以及装卸站等设备有良好的接地，一般情况下接地电阻控制在5欧姆以下，油品流速在4m/S以内。L o g oL o g oL o g oL o g o第四节 气体燃料v 最为理想、最清洁能源v 一、气体燃料来源和种类v 天然气、液化石油
19、气、干馏煤气、气化煤气、焦炉煤气、城市煤气。v 二、气体燃料的主要成分v 甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳等v 三、气体燃料的特点v 1、基本无污染v 2、容易进行燃烧调节v 3、作业性好v 4、容易调整热量v 四、天然气特点v 安全、热值高；清洁和应用广泛；城市必选能源v 易燃易爆低毒性的燃料气体，v 保持锅炉房通风L o g oL o g oL o g oL o g o第五节 燃料的燃烧一、完全燃烧和不完全燃烧一、完全燃烧和不完全燃烧v安全、经济总要求安全、经济总要求v完全燃烧：是指燃料的可燃成分在空气供完全燃烧：是指燃料的可燃成分在空气供应量和供应方式都很合适，以至烟囱不冒应量和供应方式
20、都很合适，以至烟囱不冒黑烟。特征是不冒黑烟黑烟。特征是不冒黑烟v不完全燃烧：指由于空气供应量不足，空不完全燃烧：指由于空气供应量不足，空气供应方法不合适或燃烧温度较低等原因气供应方法不合适或燃烧温度较低等原因造成燃烧产物含有可燃物质的燃烧。作为造成燃烧产物含有可燃物质的燃烧。作为司炉人员应掌握燃料性质、燃烧特点和燃司炉人员应掌握燃料性质、燃烧特点和燃烧理论。烧理论。L o g oL o g oL o g oL o g o第五节 燃料的燃烧二、煤的燃烧二、煤的燃烧（一）煤迅速而完全燃烧的条件（一）煤迅速而完全燃烧的条件1、供给充足的空气、供给充足的空气2、足够高的炉膛温度、足够高的炉膛温度3、可
21、燃物质与氧气良好接触、可燃物质与氧气良好接触4、充分的燃烧时间、充分的燃烧时间过剩空气量过剩空气量（二）煤的燃烧过程（二）煤的燃烧过程1、水份蒸发、水份蒸发2、挥发物析出着火、挥发物析出着火3、焦炭燃烧、焦炭燃烧4、燃尽、燃尽三、油的燃烧三、油的燃烧燃油锅炉必须借助雾化器将油雾化成细小的雾化粒子，来增燃油锅炉必须借助雾化器将油雾化成细小的雾化粒子，来增加燃烧反应面积，促进燃油的迅速完全燃烧。加燃烧反应面积，促进燃油的迅速完全燃烧。L o g oL o g oL o g oL o g o第五节 燃料的燃烧v1、油滴的燃烧过程、油滴的燃烧过程v油滴油滴油气油气可燃混合物可燃混合物着火燃烧（轻油）着
22、火燃烧（轻油）v重油产生的火焰是青白色而不发光为完全燃烧，呈黄白光火焰为不完全燃烧重油产生的火焰是青白色而不发光为完全燃烧，呈黄白光火焰为不完全燃烧v在不完全燃烧时防止二次燃烧装有空气预热器的燃油锅炉应装吹灰及灭火装置。在不完全燃烧时防止二次燃烧装有空气预热器的燃油锅炉应装吹灰及灭火装置。v2、油的燃烧过程、油的燃烧过程v（1）雾化过程）雾化过程v（2）蒸发和热分解过程）蒸发和热分解过程v（3）油气和空气混合过程）油气和空气混合过程v（4）可燃混合物的着火和燃烧过程）可燃混合物的着火和燃烧过程v3、提高油的燃烧速度的措施、提高油的燃烧速度的措施v（1）提高燃烧器的出口风速）提高燃烧器的出口风速
23、 一般一般15-25m/sv（2）减少油嘴出力，增加油嘴数量。）减少油嘴出力，增加油嘴数量。v（3）提高风温）提高风温v（4）采用旋风气流，加剧混合）采用旋风气流，加剧混合v4、提高油的完全燃烧的措施、提高油的完全燃烧的措施v（1）提高雾化质量）提高雾化质量v（2）加强油气混合）加强油气混合v（3）合理配置风量）合理配置风量L o g oL o g oL o g oL o g o第五节 燃料的燃烧四、气体燃料的燃烧只有混合和燃烧过程。L o g oL o g oL o g oL o g o第六节 燃烧设备v 一、燃烧方式一、燃烧方式v 固体燃烧方式分为层状燃烧、沸腾燃烧、悬浮燃烧固体燃烧方式分
24、为层状燃烧、沸腾燃烧、悬浮燃烧v 1.层状燃烧是工业锅炉中主要燃烧方式层状燃烧是工业锅炉中主要燃烧方式v 空气自下而上通过空气自下而上通过v 设备有手烧炉、链条炉排、振动炉排、往复炉排。设备有手烧炉、链条炉排、振动炉排、往复炉排。v 2、悬浮燃烧（火室燃烧）、悬浮燃烧（火室燃烧）v 燃料在炉膛中呈悬浮状态燃烧，在燃油、气锅炉和大容量燃煤锅炉燃料在炉膛中呈悬浮状态燃烧，在燃油、气锅炉和大容量燃煤锅炉v 3、沸腾燃烧：煤粒处于沸腾状态下燃烧，适用于劣质煤。如循环流化床锅炉，、沸腾燃烧：煤粒处于沸腾状态下燃烧，适用于劣质煤。如循环流化床锅炉，大容量锅炉大容量锅炉v 二、手烧炉排二、手烧炉排v 1、单
25、层炉排、单层炉排v 投煤、拨火除渣操作都是手工完成，炉膛深度不超过投煤、拨火除渣操作都是手工完成，炉膛深度不超过2.4米，蒸发量不超过米，蒸发量不超过0.5T/H。v 特点；燃烧呈周期性，时而空气不足，时而过剩空气；燃烧要做到特点；燃烧呈周期性，时而空气不足，时而过剩空气；燃烧要做到“三快三快”和和“三白三白”v 优点：着火条件优越；燃烧时间充足；煤种适应广优点：着火条件优越；燃烧时间充足；煤种适应广v 缺点：劳动强度大；燃烧呈周期，不经济污染大气。缺点：劳动强度大；燃烧呈周期，不经济污染大气。v 2、双层炉排、双层炉排 v 立式双层炉排和卧式双层炉排立式双层炉排和卧式双层炉排L o g oL
26、 o g oL o g oL o g o第六节 燃烧设备特点：上炉排不见明火，下炉排不加煤特点：上炉排不见明火，下炉排不加煤优点：固体未完全燃烧热损失小，上层炉排不易结焦，燃烧正常是冒黑烟优点：固体未完全燃烧热损失小，上层炉排不易结焦，燃烧正常是冒黑烟缺点：燃烧速度慢，热负荷低；着火条件不如手烧炉，煤种适应范围小。缺点：燃烧速度慢，热负荷低；着火条件不如手烧炉，煤种适应范围小。三、链条炉三、链条炉应用广泛应用广泛（一）结构原理（一）结构原理 P35图图2-8有链带式、横梁式和鳞片式三种有链带式、横梁式和鳞片式三种（二）燃烧特点：着火条件差，燃烧至上而下且呈区域性；采用风室分段送风及（二）燃烧特
27、点：着火条件差，燃烧至上而下且呈区域性；采用风室分段送风及送入二次风来改善燃烧状态。送入二次风来改善燃烧状态。四、煤粉炉四、煤粉炉 属于悬浮燃烧方式，是将煤粉用空气吸进四周布有水冷壁、形状象方形竖井的属于悬浮燃烧方式，是将煤粉用空气吸进四周布有水冷壁、形状象方形竖井的炉膛内，悬浮在空中燃烧。炉膛内，悬浮在空中燃烧。特点：先制成煤粉再用空气送入炉膛，呈悬浮燃烧。特点：先制成煤粉再用空气送入炉膛，呈悬浮燃烧。优点：机械热损失小，煤种适应强，机械化和自动化燃烧；负荷调整灵敏；可与优点：机械热损失小，煤种适应强，机械化和自动化燃烧；负荷调整灵敏；可与液、气体燃料配合燃烧。液、气体燃料配合燃烧。缺点：制
28、粉系统投资成本大、操作运行要求高、不适宜间断运行，所以中小型锅缺点：制粉系统投资成本大、操作运行要求高、不适宜间断运行，所以中小型锅炉很少采用。炉很少采用。L o g oL o g oL o g oL o g o第六节 燃烧设备五、流化床五、流化床1.1.流化床燃烧是洁净，高效的新燃煤技术，其原理是煤和固硫吸附剂流化床燃烧是洁净，高效的新燃煤技术，其原理是煤和固硫吸附剂- -石灰加石灰加入燃烧室，从炉底进入的鼓风，使煤和石灰成悬浮状态的流化燃烧，从而入燃烧室，从炉底进入的鼓风，使煤和石灰成悬浮状态的流化燃烧，从而提高燃烧效率和二氧化硫排放。提高燃烧效率和二氧化硫排放。2.2.流化床分为分泡床和
29、循环床流化床分为分泡床和循环床分泡床：流化床速度处于临界沸腾速度以上，燃烧主要在床内进行分泡床：流化床速度处于临界沸腾速度以上，燃烧主要在床内进行循环床：流化床速度高，物料被高速气流液化，充满整个燃烧空间循环床：流化床速度高，物料被高速气流液化，充满整个燃烧空间主要在大型燃煤电厂采用。主要在大型燃煤电厂采用。六、燃油锅炉六、燃油锅炉1 1、优缺点：燃烧效率高、污染少、机械化程度高；如出现雾化质量差，会冒黑、优缺点：燃烧效率高、污染少、机械化程度高；如出现雾化质量差，会冒黑烟烟道内看到红火。烟烟道内看到红火。2 2、燃烧特点：油通过油泵增压把燃油从油嘴喷成无数小油滴在炉膛内吸收热量、燃烧特点：油
30、通过油泵增压把燃油从油嘴喷成无数小油滴在炉膛内吸收热量，变油蒸汽悬浮在炉膛内燃烧。完全燃烧的主要条件是良好的雾化质量和，变油蒸汽悬浮在炉膛内燃烧。完全燃烧的主要条件是良好的雾化质量和合理配风。如反之会出现二次燃烧、未完全燃烧、结焦结炭、灭火打炮甚合理配风。如反之会出现二次燃烧、未完全燃烧、结焦结炭、灭火打炮甚至炉膛爆炸。至炉膛爆炸。因此，雾化器和调风器是燃油锅炉的关键设备因此，雾化器和调风器是燃油锅炉的关键设备。L o g oL o g oL o g oL o g o第六节 燃烧设备v 七、燃气锅炉v （一）、污染小、燃料供应方便，在小容量工业锅炉所占比例逐年上升。v （二）、燃烧特点：v 1
31、、着火容易v 2、低剩氧燃烧v 3、烟气中水蒸汽含量较高，如回收排烟中水蒸汽的汽化潜热， 提高热效率；同时，在锅炉低负荷运行时在锅炉尾部易产生烟气中水蒸汽凝结，对保温材料造成失效，对金属造成腐蚀。v 4、可满足最严格的环保要求L o g oL o g oL o g oL o g o第六节 燃烧设备v 5、有炉膛或燃烧室内引起爆炸危险，需严格执行程序控制和保护程序。v （三）、燃气锅炉运行操作注意事项：v 1、启动前应对炉膛及烟气通道用空气进行吹扫，同时要对供气管道用惰性气体进行吹扫；防止燃气爆炸事故。v 2、一次未着火，应重新吹扫方可再次点火。v 3、对排烟成分进行检测，确保燃烧质量。（一氧化
32、碳含量和过剩空气系数）v 4、锅炉尾部未采取防腐和收集凝结水措施情况下，要最大、锅炉尾部未采取防腐和收集凝结水措施情况下，要最大限度避免低负荷运行限度避免低负荷运行5、燃用液态气的锅炉，应特别注意锅、燃用液态气的锅炉，应特别注意锅炉房的通风条件。炉房的通风条件。v 6、时刻注意阀门开关情况和漏气情况。、时刻注意阀门开关情况和漏气情况。L o g oL o g oL o g oL o g o第六节 燃烧设备v7、气体压力应在设定范围内，具体范围由锅炉厂、气体压力应在设定范围内，具体范围由锅炉厂家设定。家设定。v8、停运一段时间，重新投入使用时，应打开放空、停运一段时间，重新投入使用时，应打开放空
33、阀进行排空放气，时间由管路长度和种类来确定阀进行排空放气，时间由管路长度和种类来确定；如长时间停用，应关闭总阀，关闭放空阀。；如长时间停用，应关闭总阀，关闭放空阀。v9、放置和挂置操作说明书。、放置和挂置操作说明书。L o g oL o g oL o g oL o g o第三章 锅炉的结构第一节第一节 发展史发展史 锅炉结构沿两个方向发展：增加锅筒内部受热面和增锅炉结构沿两个方向发展：增加锅筒内部受热面和增加锅筒外部受热面。锅筒直径越来越小发展趋势。加锅筒外部受热面。锅筒直径越来越小发展趋势。 第二节第二节 锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号 一、锅炉分类一、锅炉分类1 1、按用途分类：电站锅炉
34、、按用途分类：电站锅炉3.82MPa3.82MPa以上；工业锅炉以上；工业锅炉2.45MPa2.45MPa以下；生活锅炉以下；生活锅炉0.04-2.45MPa0.04-2.45MPa2 2、按结构分类：锅壳锅炉（主要受热面在锅内和火管）、按结构分类：锅壳锅炉（主要受热面在锅内和火管） 水管锅炉（主要受热面在锅外和水管）水管锅炉（主要受热面在锅外和水管）L o g oL o g oL o g oL o g o第三章 锅炉结构3、按出口工质性质分类： 热水锅炉； 蒸汽锅炉； 汽水两用锅炉； 有机热载体炉。二、工业锅炉型号总体型式代号-燃烧设备代号-额定蒸发量或额定热功率额定蒸汽压力/过热蒸汽温度或
35、出水温度/进水温度-设计燃料种类代号举例：DZL4-1.25-WII 单锅筒纵置式链条炉排 额定蒸发量为4T/H；额定蒸汽压力为1.25MPa；设计燃料种类为II类无烟煤。L o g oL o g oL o g oL o g o第三章 锅炉结构 LHC0.5-0.7-AII ：立式火管双层炉排炉，额定蒸发量为0.5T/H，额定蒸汽压力为0.7MPa，设计燃料种类为II类烟煤。第三节 锅炉的主要受压部件 锅炉主要受压元件有锅筒（锅壳）、集箱、管板（封头）、炉胆（炉胆顶）、回燃室、汽水管、烟火管、拉撑件、门孔及孔盖等。受压元件的主要连接形式是焊接和胀接。一、主要受压元件（一）锅筒作用：1、接受和分
36、配给水2、汽水分离3、贮存和输送蒸汽4、个别炉型锅筒作为受热面水管锅炉的锅筒称为汽包，如有上下两个锅筒分别称为汽鼓和水鼓。L o g oL o g oL o g oL o g o第三章 锅炉结构锅筒上要开多个管孔来接下降管、安全阀、压力表、水位表、主蒸汽管、进水管、排汽管、加药管、各类门孔，水管锅炉还要接水冷壁管、对流管、过热器管。（二）集箱（联箱）与水管连接，主要用来汇聚和分配管中的汽水。防焦箱是一种装设在炉排两侧炉墙内壁的水冷集箱，它除有集箱的功能外，还有防止炉墙粘附熔渣，起到保护炉墙和炉排的作用。（三）管板（封头）是锅筒的组成部分，位于锅筒两端，与筒体组成锅筒。管板是封头的一种特殊形式。
37、封头一般是球形和椭圆形，管板是平板形。卧式锅炉筒体两端绝大多数为管板。L o g oL o g oL o g oL o g o第三章 锅炉结构（四）炉胆 只有锅壳式锅炉才有炉胆，炉胆受到的是外部压力，外面是水里面是火，内外壁温差很大，所以炉胆是锅壳式锅炉中工作环境最恶劣的受压部件。要求炉胆要有良好的热胀冷缩性能。 炉胆常见结构形式：1、平直炉胆：立式锅壳锅炉2、加膨胀环的炉胆：计算长度过长的炉胆，需加膨胀环以吸收热膨胀。3、波纹炉胆：燃油、燃气内燃锅炉L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉结构（五）回燃（烟）室五）回燃（烟）室 指位于锅壳内部从炉胆出口到第二烟回程
38、之间过渡段指位于锅壳内部从炉胆出口到第二烟回程之间过渡段所占的空间。由于第二烟程与第一烟程流向相反，故得名所占的空间。由于第二烟程与第一烟程流向相反，故得名回燃室。回燃室。（六）水（汽）管及其组成的受压部件（六）水（汽）管及其组成的受压部件水（汽）管组成的受压部件主要有水冷壁、对流管束、省煤水（汽）管组成的受压部件主要有水冷壁、对流管束、省煤器和过热器等，水管锅炉的主要受热面就是这些部件。器和过热器等，水管锅炉的主要受热面就是这些部件。1、水冷壁管、水冷壁管51-63.5mm管子，主要吸收炉膛内辐射热、降低管子，主要吸收炉膛内辐射热、降低炉膛温度，保护炉墙的作用。有的水冷壁管两侧有鳍片，炉膛温
39、度，保护炉墙的作用。有的水冷壁管两侧有鳍片，以吸收更多的辐射热。以吸收更多的辐射热。L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉结构v2、对流管束、对流管束v布置在对流蒸发受热面的管群，起吸收热量的作布置在对流蒸发受热面的管群，起吸收热量的作用。置于上下锅筒之间，一般用直径用。置于上下锅筒之间，一般用直径38-51mm的的锅炉钢管组成。作用是吸收高温烟气的热量，是锅炉钢管组成。作用是吸收高温烟气的热量，是中、小型水管锅炉的主要受热面。通常用隔墙组中、小型水管锅炉的主要受热面。通常用隔墙组成几个烟道，引导烟气往返冲刷管束。图成几个烟道，引导烟气往返冲刷管束。图3-6 P5
40、3v3、省煤器、省煤器v布置在锅炉尾部烟道中利用排烟的热量来加热锅布置在锅炉尾部烟道中利用排烟的热量来加热锅炉给水的一种换热设备，属对流受热面。炉给水的一种换热设备，属对流受热面。v（1）分类：铸铁式和钢管式；非沸腾式和沸腾式）分类：铸铁式和钢管式；非沸腾式和沸腾式L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉结构（2 2）省煤器的构造）省煤器的构造v 铸铁式省煤器：它用铸铁铸成鳍片管，两端为方形法兰铸铁式省煤器：它用铸铁铸成鳍片管，两端为方形法兰与与180180度弯头连接。出口水温控制在饱和温度低度弯头连接。出口水温控制在饱和温度低40-5040-50，压力不超过压力不
41、超过2.45MPa2.45MPa。同时应装有旁路烟道。同时应装有旁路烟道。v 钢管式省煤器钢管式省煤器v 由许多平行的蛇形管和进出口集箱组成，它不仅能使进入由许多平行的蛇形管和进出口集箱组成，它不仅能使进入锅炉的水加热到饱和温度，而且还能产生部分蒸汽，高达锅炉的水加热到饱和温度，而且还能产生部分蒸汽，高达总给水量的总给水量的25%25%，不怕产生水击。防止锅炉在升温、停炉，不怕产生水击。防止锅炉在升温、停炉过程中停止给水时省煤器管得不到足够冷却而过烧损坏，过程中停止给水时省煤器管得不到足够冷却而过烧损坏，只需打开再循环阀，使下锅筒只需打开再循环阀，使下锅筒- -再循环管再循环管- -省煤器省煤
42、器- -上锅筒上锅筒形成水循环。形成水循环。v 一般额定蒸汽压力不大于一般额定蒸汽压力不大于1MPa1MPa的锅炉不装省煤器。的锅炉不装省煤器。L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉结构v 4、过热器v 对于出口蒸汽的温度和湿度有特殊要求，加装一个加热蒸汽的受压部件-过热器，一般蒸发量大于20吨/小时的水管锅炉带过热器。v 对流式、半辐射式、辐射式及装置地方：炉膛出口及对流烟道内。v 5、下降管v 把锅水送到下集箱且被绝热的管子，直径大于108mm大管v （七）烟火管v 外径51mm管子，一般置于锅筒内，数量取决于锅筒直径，v 有光管和螺纹管烟管两种v 在光管烟管
43、放置“扰流子”，提高热效率及便于清灰。L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉结构v 第四节第四节 锅炉受压元件的连接方法锅炉受压元件的连接方法v 受压元件之间及受压与非受压元件之间通过一定的连接在受压元件之间及受压与非受压元件之间通过一定的连接在一起。方法：焊接、胀接、螺纹连接、法兰连接。一起。方法：焊接、胀接、螺纹连接、法兰连接。v 螺纹连接用在短管与安全阀的连接，不能用在排污阀、排螺纹连接用在短管与安全阀的连接，不能用在排污阀、排污管污管v 主要连接方式是焊接和胀接主要连接方式是焊接和胀接v 焊接：通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材焊接：通过加热或加
44、压或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，是锅炉上最常料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，是锅炉上最常见的连接方法。对接焊缝和角接焊缝见的连接方法。对接焊缝和角接焊缝v 胀接：强度和严密性不如焊接，但更换方便。胀接：强度和严密性不如焊接，但更换方便。L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 第六节 锅炉结构介绍v一、工业锅炉v分为锅壳锅炉和水管锅炉两类v锅壳式锅炉是指主要受热面布置在锅壳内的锅炉；v水管式锅炉是指主要受热面布置在锅壳外，且受热面主要是那些内部流动着水或汽水混合物的管子的锅炉。对水质要求较高v1、立式锅壳锅炉v立式横水管锅壳锅炉
45、和立式横火管锅壳锅炉L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 第六节 锅炉结构介绍2 2、卧式锅壳式锅炉、卧式锅壳式锅炉（1 1）卧式水火管锅炉）卧式水火管锅炉 烟气流程烟气流程 水循环回路水循环回路（2 2）卧式炉胆锅炉）卧式炉胆锅炉干背式、湿背式、半湿背式干背式、湿背式、半湿背式3 3、水管锅炉、水管锅炉双锅筒纵置式锅炉双锅筒纵置式锅炉 S S形烟气走廊设计形烟气走廊设计双锅筒横置式锅炉双锅筒横置式锅炉 四个水循环回路四个水循环回路L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 第六节 锅炉结构介绍 （二）热水锅炉承压热水锅炉、常压热水锅炉、真空相变热
46、水锅炉1、热水锅炉的特点（见70页图3-33）膨胀水箱（定压）排汽阀（防止氧腐蚀）2、热水锅炉结构QXL0.35-0.7-95/70-AII（图3-34）常压热水锅炉；锅炉本体上有与大气压相通的开孔，在任何情况下，锅炉顶部的表压为为零的热水锅炉负压热水锅炉：热媒介质在真空状态下蒸发变成蒸汽，这些蒸汽与换热器内的水进行热交换。L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 第六节 锅炉结构介绍（三）、余热锅炉（三）、余热锅炉管壳式（属压力容器）管壳式（属压力容器）烟道式（属锅炉管理）如图烟道式（属锅炉管理）如图3-37上下锅筒、管束组成，装在省煤器之前。上下锅筒、管束组成，装在省
47、煤器之前。L o g oL o g oL o g oL o g o第七节 有机热载体炉v 一、一般要求v 1.各部分能自由膨胀v 2、焊接连接，不得采用胀接和螺纹连接v 3、法兰采用公称压力不小于1.6MPa的榫槽式法兰或平焊钢法兰，垫片采用金属和石墨垫片。v 4、辐射受热面管内流速不小于2m/s，对流管内流速不小于1.5m/S。v 二、管架式有机热载体炉结构介绍v P86 图3-52v 三、有机热载体炉的工作系统v 1、注入式强制循环系统流程图P89L o g oL o g oL o g oL o g o第七节 有机热载体炉v 四、辅助装置v 1、膨胀器：防止受热膨胀超压；在升温中起着排除气
48、体作用；稳压；冷油置换。v （1）结构 v 钢制容器、装有放空阀、溢流管、膨胀管、注油管、液位计板式，闭式还应装安全阀、压力表。v （2）容积v 不小于液相炉和管网系统中有机热载体在工作温度下因受热膨胀而增加的容积的1.3倍。v （3）安装位置和介质温度v 不得安装在锅炉的正上方，且底部与炉顶的垂直距离不小于1.5米。介质温度不超过70L o g oL o g oL o g oL o g o第七节 有机热载体炉v 2、膨胀管v 弯曲角度不宜小于120度，不得装阀门，直径不小于下列数值 额定功率MW0.71.42.85.611.222.433.6公称直径mm32405070801001503、储
49、存器放在系统最低位置，与锅炉用隔墙隔开；容积不小于锅炉中容量的1.2倍装有液位计和排汽管，排汽管直径比膨胀管大一档4、过滤器5、循环油泵；至少两台6、油气分离器：用来分离系统中空气、水蒸汽和其它气体7、液相强制循环供热工艺流程图P94 图3-61L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉附件、仪表和自动控制v 一、锅炉房设备组成v 首先我们先了解锅炉房中有哪些设备组成：v 1、锅炉本体（锅筒，集箱、水冷壁壁管、烟管等组成）v 2、锅炉附属设备（进水泵、鼓、引风机，除尘器、除渣机等）v 3、锅炉附件（三大安全附件，水位报警器和各种阀门）v 二、什么是锅炉附件，v 1。主
50、要是指锅炉上使用的安全阀、压力表、水位表、水位 报警器和各种阀门v 2。锅炉安全运行的基本附件即三大安全附件：安全阀、压力表、水位表。L o g oL o g oL o g oL o g o第四章 锅炉附件、仪表和自动控制v 一、安全阀的作用1、当锅炉内蒸汽压力超过规定压力时，安全阀能自动开启，排汽降压，同时发出警报，使司炉人员能及时采取措施。2、当锅炉内的压力降到比安全阀开启压力低时，安全阀能自动关闭，以节省燃料。v 二、安全阀的种类及应用范围：按安全阀的结构来分可分为以下三种安全阀1、弹簧式安全阀一般适用在2。45MPa以下杠杆式安全阀一般适用于a以上静重式安全阀适用于小型生活锅炉工作压力
