1、第一章第一章第一节锅 炉 结 构第二节典型工业锅炉简介第三节锅炉辅助受热面第四节锅炉水质与水处理第五节蒸汽锅炉汽水系统第六节热水锅炉热力系统第一节锅 炉 结 构一、锅炉结构的一般要求1.锅炉结构的安全性要求1)锅炉的各部分在运行时应能按设计预定方向自由膨胀。2)保证各循环回路的水循环正常，所有受热面都应得到可靠3)各受压元件应有足够的强度，其结构形式、开孔和焊缝的布置应尽量避免或减少复合应力和应力集中。4)水冷壁或炉膛的结构应有足够的承载能力。5)便于安装、运行操作、检修和清洗内外部。6)水管锅炉锅筒的最低安全水位，应能保证下降管可靠供水。7)凡属非受热面的部件，如由于冷却不够，壁温可能超过所
2、用材料的许用温度时，应予以绝热。8)锅炉主要受压元件的主焊缝，应采用全焊透的对接焊缝。第一节锅 炉 结 构9)额定蒸汽压力小于或等于1.6MPa的卧式内燃锅壳锅炉除炉胆与回燃室、炉胆与后管板、炉胆与前管板的连接处以外，在符合下列要求的情况下，其管板与炉胆、锅壳可采用T形接头的对接连接，但不得采用搭接连接。必须采用全焊透的接头形式，且坡口经机械加工。管板与锅壳、炉胆的连接焊缝应全部位于锅壳、炉胆的筒 T形接头连接部位的焊接厚度应不小于管板厚度，且焊缝背部能封焊的部位均应封焊，不能封焊的部位应采用氩弧焊打底，并保证焊透。T形接头连接部位的焊缝应按有关规定进行超声波探伤。10)锅炉上开设的人孔、头孔
3、、手孔、清洗孔、检查孔、观察孔的数量和位置，应能满足安装、检修、运行监视和清洗的第一节锅 炉 结 构11)操作人员立足地点距离地面(或运转层)高度超过3000mm的锅炉，应装设平台、扶梯和防护栏杆等设施。扶梯和平台的布置应保证操作人员能顺利通向需要经常操作和检查的地方。平台和扶梯应防滑，平台应有防火措施。平台、扶梯和需要操作及检查的炉顶周围都应有垂直高度不小于1000mm的栏杆、扶手和高度不小于80mm的挡脚板。扶梯的倾斜角度以4550为宜,如布置上有困难时，倾斜角度可以适当增大。水位计前的平台到水位计中间的垂直高度应为10001500mm。2.锅炉结构的经济性要求1)合理布置受热面，最大限度
4、地减少各种热损失，提高锅炉热第一节锅 炉 结 构2)结构设计合理，尽量降低钢耗量，节约金属。3)配置高效率除尘脱硫装置，减少有害物排放。4)尽量降低配套辅机的耗电量。5)提高自动化水平，实现锅炉的安全、经济运行。二、锅炉主要受压元件1.锅筒2.汽水分离装置(1)集汽管这种装置结构简单，适用于小容量锅炉和蒸汽空间较大的锅炉。(2)蜗形分离装置这种装置也可用于低压小容量锅炉中。(3)孔板孔板是利用小孔的节流作用使负荷均匀，锅炉常见的孔板有水下孔板、出口孔板和垂直孔板。第一节锅 炉 结 构1)水下孔板。2)出口孔板。3)汽水挡板。(4)百叶窗分离器为了进一步改善蒸汽品质，百叶窗分离器常和出口孔板联合
5、使用。(5)旋风分离器旋风分离器由于部件多，通常用于30t/h以上的锅炉。3.水冷壁4.对流管束5.封头(管板)6.集箱7.拉撑件第一节锅 炉 结 构8.烟火管9.炉胆10.人孔、人孔盖、手孔、手孔盖第二节典型工业锅炉简介一、火管锅炉1.立式火管锅炉2.卧式火管锅炉图1-1立式火管锅炉1下炉排2下炉门3水冷炉排4上炉门5第一烟管管束6前烟箱7第二烟管管束8烟囱9后上烟箱10后下烟箱第二节典型工业锅炉简介图1-2WNL41.3A型卧式火管锅炉1送风机2链条炉排3主汽阀4烟气出口5检查门6出渣小车第二节典型工业锅炉简介图1-3WNS40.8QY型卧式火管锅炉1锅炉筒体2前烟箱3蒸汽出口4烟囱5后烟
6、室6防爆门7排污管8热风道二、水火管锅炉第二节典型工业锅炉简介图1-4卧式外燃水火管锅炉1煤斗2链条炉排3水冷壁管4前烟箱5烟管后管板6锅筒7后棚管8下降管9省煤器10排污管11送风机12侧集箱第二节典型工业锅炉简介三、水管锅炉1.单锅筒纵置式水管锅炉07SH1A1.eps第二节典型工业锅炉简介2.双锅筒纵置式“D”形水管锅炉3.双锅筒横置式水管锅炉图1-6SHS202.5/400A型锅炉1煤粉喷燃器2冷炉斗3水力冲渣器4空气预热器5过热器6省煤器第二节典型工业锅炉简介4.流化床炉图1-7SHF41.3S型锅炉1布风板2放渣管3风室4埋管受热面5溢流口6悬浮段第二节典型工业锅炉简介四、热水锅炉
7、(1)强制流动热水锅炉这种锅炉靠循环水泵提供动力使水在锅炉各受热面中流动换热。(2)自然循环热水锅炉其锅内水的循环主要靠下降管和上升管中的水温不同引起的密度差异而产生。图1-8DHL141.25/130/80A型热水锅炉1链条炉排2下降管3辐射受热面4锅筒5热水出口6省煤器7回水进口8空气预热器第三节锅炉辅助受热面一、蒸汽过热器二、省煤器三、空气预热器四、锅炉尾部受热面烟气侧腐蚀第四节锅炉水质与水处理一、锅炉用水的主要评价指标(1)悬浮物悬浮物是水样中用规定过滤材料所分离出的固形物，其单位是mg/L。(2)含盐量和溶解固形物含盐量表示水中溶解盐类的总和，其单位也是mg/L。(3)硬度1)总硬度
8、是指水中钙盐和镁盐的总含量，其单位是mmol/L。2)碳酸盐硬度是指水中钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐含量之和。3)非碳酸盐硬度是指水中钙、镁的氯化物(CaCl2、MgCl2)、硝酸盐Ca(NO3）2、Mg(NO3）2、硫酸盐(CaSO4、MgSO4)、硅酸盐、MgSiO3)等盐类的含量。4)负硬度是指水中重碳酸钠、钾盐的总含量。第四节锅炉水质与水处理(4)碱度碱度是指水中能够接受氢离子的物质的量，单位为mmol/L。(5)氯离子水中氯离子的含量也是常见的一项水质指标。(6)pH值pH值是表示水的酸碱性的指标。表1-1水的酸碱性(7)相对碱度相对碱度指的是水中游离的NaOH和溶解固形物含量的比值。(
9、8)含氧量氧在水中的溶解度，决定于水温和水面上气体中氧的含量。(9)二氧化硅在一般的天然水中，二氧化硅的含量并不高，但是对锅炉水垢的性质和生长速度却有很大的影响。第四节锅炉水质与水处理(10)磷酸根磷酸根(PO3-)是指水中磷酸根的含量，单位是mg/L，表示1L锅水中含有磷酸根的毫克数。二、工业锅炉用水水质标准1)燃用固体燃料的锅壳锅炉的水质标准应符合表1-2的规定。表1-2锅壳锅炉的水质标准2)燃用固体燃料的水管锅炉、水火管组合锅炉及燃油、燃气锅炉的水质标准应符合表1-3的规定。第四节锅炉水质与水处理表1-3水管锅炉水质标准三、离子交换系统1.钠离子软化法第四节锅炉水质与水处理2.部分钠离子
10、软化法3.氢离子软化法4.氢-钠离子软化法(1)氢-钠离子综合软化法在离子交换器中同时装有氢、钠两种离子交换剂，生水先经上层的氢离子交换剂，成为酸性软化水，然后再经下层的钠离子交换剂进一步被软化，并且使酸碱进行中和，最后获得具有一定碱度的合格软化水。(2)氢-钠离子并联软化法氢-钠离子并联软化系统，一部分生水进入氢离子交换器软化后呈酸性，另一部分生水经钠离子交换器软化后呈碱性，再将两部分软化水混合后进入除二氧化碳器，除去水中的游离二氧化碳。第四节锅炉水质与水处理(3)氢-钠离子串联软化法氢-钠离子串联软化系统是将一部分生水先经氢离子交换器软化，再与另一部分生水混合后进入除二氧化碳器，除去水中的
11、游离二氧化碳，然后用水泵送到钠离子交换器进一步软化，达到所要求质量的软化水。5.离子交换器的结构图1-9离子交换器的结构1排气管2进水装置3喷嘴4进再生液装置5交换剂层6交换器本体7排水帽8排水装置9混凝土层10支架第四节锅炉水质与水处理(1)交换器本体为立式圆柱形容器，多数为钢结构，也有用塑料或有机玻璃制成的。(2)进水装置常用的是分配漏斗或多孔分配板，其作用是使进入交换器的生水分配均匀。(3)进再生液装置(4)交换剂层其高度按交换器直径而定，直径大的高一些。(5)排水装置多采用支管或孔板排水，也有布置砂层的。(6)排气管一般从交换器顶部引出，其作用是排除交换器内的空气和监视溶液是否充满。6
12、.离子交换器的运行第四节锅炉水质与水处理图1-10单级钠离子交换软化系统(1)正常运行交换器正常运行即水的软化阶段。第四节锅炉水质与水处理(2)再生阶段1)反洗。2)再生。3)正洗。四、给水除氧1.水的热力除氧2.水的化学除氧(1)联氨除氧锅炉给水采用联氨除氧，既能防止氧腐蚀又能减缓锅内氧化铁结垢。(2)硫酸亚铁除氧锅炉水中段加硫酸亚铁，它不但可以除去锅炉水中的溶解氧，而且还有吸附锅炉水中悬浮杂质和防止水垢结生的作用。第四节锅炉水质与水处理(3)亚硫酸钠除氧亚硫酸钠除氧，适用于小型锅炉除氧，方法简单易行，除氧效果较好。(4)钢屑除氧钢屑除氧，就是将原水经过钢屑过滤器，钢屑遇水中的溶解氧后被氧化
13、，从而达到除氧的目的。3.真空除氧第五节蒸汽锅炉汽水系统1Z1.TIF一、给水系统1.给水管道2.阀门配置3.管道直径表1-4给水管内的常用流速(单位：m/s)4.给水泵5.凝结水泵、软化水泵和中间水泵第五节蒸汽锅炉汽水系统6.给水箱、凝结水箱、软化水箱和中间水箱1)给水箱或除氧水箱宜设置1个。2)凝结水箱宜选用1个，锅炉房常年不间断供热时，宜选用2个或1个中间带隔板分为两格的水箱。3)软化水箱的总有效容量，应根据水处理的设计出力和运行方式确定。4)中间水箱总有效容量宜为水处理设备设计出力的1530min贮水量。7.给水箱的高度1)给水泵进水口处水的汽化压力和给水箱的工作压力之差。2)给水泵的
14、汽蚀余量。3)给水泵进水管的压力损失。第五节蒸汽锅炉汽水系统4)采用35kPa的余量。二、蒸汽系统1.阀门配置2.分汽缸三、排污系统第六节热水锅炉热力系统(1)定压方式除了用锅炉自生蒸汽定压的热水系统外，在其他定压方式的热水系统中，热水锅炉在运行时的出口压力应小于最高供水温度加20相应的饱和压力，以防止锅炉有汽化的危险。(2)停电或循环水泵故障因停电使循环水泵停运后，为了防止热水锅炉汽化，可采用向锅内加自来水，并在锅炉出水管的放汽管上缓慢排出汽和水，直到消除炉膛余热为止；也可采用备用电源，自备发电机组带动循环水泵，或启动内燃机带动的备用循环水泵。(3)循环水泵的选择1)循环水泵的流量应按锅炉进
15、出水的设计温差、各用户的耗热量和管网损失等因素决定。2)循环水泵不应少于两台，当其中一台停止运行时，其余水泵的总流量应满足最大循环水量的需要。第六节热水锅炉热力系统3)并联运行的循环水泵，选择特性曲线比较平缓的泵型，这样即使由于系统水力工况变化而使循环水泵的流量有较大范围波动时，水压的压头变化小，运行效率高。(4)补给水泵的选择1)补给水泵的流量，应等于热水系统正常补给水量和事故补给水量之和，通常为正常补给水量的45倍，一般按热水系统(包括锅炉、管道和用热设备)实际总水容量的4%5%计算。2)补给水泵的出口压力，不应小于补水点压力，另加3040kPa的余量。3)补给水泵不宜少于2台，其中1台备
16、用。第六节热水锅炉热力系统(5)恒压装置的选择恒压装置的加压介质，宜采用氮气或蒸汽，不采用空气作为与高温水直接接触加压介质，以免对供热系统的管道、设备产生严重的氧腐蚀。1.锅炉结构在安全方面有哪些基本要求?2.评价锅炉水质有哪些指标?3.锅炉定期排污管上的阀门有什么要求?4.热水锅炉运行时为什么要求有一外部膨胀容器?5.如何保证铸铁省煤器安全运行?6.锅炉阀门配置有什么要求?7.给水管道的直径是根据什么来决定的?8.简述锅炉汽、水管道阀门配置的基本要求。9.锅炉给水泵进出口管道应有哪些保证安全的措施？第六节热水锅炉热力系统10.简述各型号锅炉的基本结构。11.简述钠离子软化法操作的基本流程。12.简述钠离子交换器的基本结构。13.简述过热器、空气预热器的作用和基本结构。14.为什么要对锅炉给水进行除氧，如何除氧？
