1、二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理u1.11.1锅炉的基本构造锅炉的基本构造 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。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理u锅炉的组成锅炉的组成 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、水冷壁、对流受热面等内部形
2、成，形成锅的概念。形象理解形象理解 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。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理炉锅锅炉一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理u几个重要概念：几个重要概念：锅的组成部分：汽包(锅筒)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空汽预热器；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：磨煤机、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、控制系统等一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理u1.2 1.2 锅炉的工作原理锅炉
3、的工作原理 锅炉工作过程有三个基本过程 (1)燃料的燃烧过程；(2)炉与锅炉的传热过程；(3)水的汽化与过热过程。与之相对应的理论知识是：(1)燃烧原理；(2)传热学；(3)流体力学和工程热力学。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理1.2.1 燃料的燃烧 燃料在锅炉炉膛内燃烧。按燃烧方式不同，锅炉可分为：(1)室燃炉，主要用于发电等的大容量锅炉，最小容量75t/h；(2)层燃炉，主要用于生产工业用加热蒸汽或水，一般最大容量75t/h；(3)沸腾炉(循环流化床)，一般最小容量10t/h，最大容量国内做到1000t/h(四川白马电厂)。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理 室燃炉 室燃炉所用燃料有
4、煤粉、液体燃料和气体燃料，可分别称为煤粉炉、燃油炉和燃气炉。室燃炉的燃料由输送管道通过燃烧器送入炉膛中燃烧，燃烧所需要的空气由一次风管、二次风管以及三次风管分别送入。注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃料。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理电厂煤粉炉示意图一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理 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。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理工业链条炉示意图一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理 沸腾炉 沸腾炉所燃用的煤被破碎成10
5、mm以下的颗粒，送入存有大量床料(灰颗粒或石英沙)的炉炉床，炉床下部送入的空气向上以一定流速推动床料，使燃料和料床在炉床中翻滚浮动而呈“流态化”燃烧，这样的料床称为鼓床或流化床。现在常用的为循环流化床锅炉。注意：沸腾炉的燃料也是固体燃料。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理循环流化床锅炉一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理沸腾炉的燃烧示意图一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理1.2.2 锅与炉的传热锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面。炉膛受热面炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热为主，对于小型工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换热。炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产生的
6、高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管，水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。此传热过程，传热量的大小与炉膛受热面、进入炉膛的燃料量多少相关，会使炉膛出口烟温产生相应变化。在一定的燃料量和热空气温度下，炉膛受热面大，传热量随之增加，使炉膛的出口烟温降低；而如果炉膛受热面布置较小时，意味着炉膛出口烟温提高。在锅炉负荷发生变化时，炉膛出口烟温则随负荷的大小而升降。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理通常炉膛出口烟温：对大型电站煤粉炉，约为1000-1200；对中小型锅炉，炉膛出口烟温不应低于950，其高值按燃料的灰分变形温度为限，且不超过1100。如果燃用液体燃料或气体燃料时，由于无结渣问
7、题，可选1200左右。炉膛受热面除起到传热作用外，还有保护炉墙的作用。注意：炉膛的换热方式主要以辐射换热为主。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理 对流受热面电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射热将汽包(锅筒)出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，以提高电站的热效率。再热器布置于过热器后部，烟气通过对流换热将从汽轮机高压缸抽出的蒸
8、汽在再热器中加热，称为再热过程，以提高热力循环的热效率和保证汽轮机的排汽干度。注意：过热器的传热方式既有辐射换热又有对流换热。再热器以对流换热为主。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理 对流受热面电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。尾部对流受热面有两部分，一是省煤器，它使给水在进入锅筒之前，预先加热到某一温度(通常低于饱和温度或达到饱和温度)；二是空气预热器，做一日和尚撞一天
9、钟空气在进入炉膛之前被加热到一定温度，以改善炉内的燃烧过程，同时降低排烟温度，提高锅炉的热效率。注意：省煤器与空气预热器都是对流受热面。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理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)，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。
10、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。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理 1.3 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。它需要具有一定的温度和浓度条件、一定的时间和空间条件。一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理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 一、锅炉结构及原
11、理一、锅炉结构及原理1.3.2 工质(水)的加热和汽化过程蒸汽的产生过程给水 省煤器 汽锅 过热器 汽轮机 未饱和水 饱和水 饱和蒸汽 过热蒸汽 一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理水循环过程汽锅 下降管 下集箱 水冷壁 u 一、锅炉结构及原理一、锅炉结构及原理二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护l、锅炉启动前准备工作 (1)锅炉本体，热水系统及其附属装置全部组装完毕，经检验和水压试验合格。(2)将热水锅炉与系统网络连接的供、回水阀门关闭，开启放气阀临时连接放汽管接至排水沟或水箱。(3)将控制系统调至“手动”位置，分别启动水泵，燃烧机，看是否正常。(4)检查供，回油(气)管上的阀门是否全打开。
12、二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护2、烘炉和煮炉 锅炉新安装和经大修在使用前必须进行烘炉和煮炉。锅炉以小火间断燃烧进行烘炉(此时锅炉外包内的保温岩棉也会干燥，可能冒出水汽)，混凝土水份降至7可开始煮炉。煮炉氢氧化钠和磷酸三钠药品，其用药量是根据锅炉水容积每立方米计算的，并考虑锅炉铁锈和油垢厚薄，加药量见下表。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护煮炉加药配方煮炉加药配方药品名称投药量铁锈和油垢较薄(kgm3.水)铁锈和油垢较厚氢氧化钠(NaOH)2 334磷酸三钠(Na3P0412H20)2334 如无磷酸三钠可用碳酸钠(Na2C03)代替，其量为磷酸三钠的
13、1.5倍，亦可单独使用碳酸钠进行煮炉，其药量按6kgm3水计算。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护(1)将煮炉的药品配制成浓度为20的均匀溶液灌入锅炉内(不可将固体药品直接投入锅炉)，启动锅炉。(2)锅炉燃烧12小时，然后停止燃烧，水温低于70后，开启排污阀将锅水全部排出。(3)待锅炉冷却后，开启手孔用清水冲洗锅炉内部进行检查，并应检查排污阀有无堵塞。如发现仍有油污锈斑时；应按上述方法再行煮炉直至锅炉内没有油污铁锈为止。煮炉工作结束后应对系统网络进行认真的冲洗。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护3、热水采暖系统充水 热水锅炉进行进行水压试验和现场调试后进行系统充水。启动补水装置，通过高位水
14、箱将软化水充入采暖系统，直至系统满水，高位水箱水位达到合适的位置。此时应开启热系统中所有的排气装置，排除系统中的空气。4、采暖系统启动和初调整 初步调整工作的目的是要消除采暖系统各用户的流动偏差(流量偏差)，调整系统中各种阀门的开度，建立一个均匀的网络水力工况，由于网络中阀门很多，客户端又缺乏监测用的压力、温度仪表，因此这一调整工作细致而复杂，应由有丰富实践经验的技术人员来进行。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护5、锅炉的启动运行 将控制系统调至“自动”位置，按下“启动”按钮，锅炉按照规定的程序先启动循环水泵一段时间，让系统水稳定均匀，之后就会按照规定程序：吹扫-点火-燃烧(大火或小火)-暂
15、时停炉(负荷极少或暂时卸荷)：锅炉负荷增大时，又自动吹扫-点火-燃烧，如此循环进行调节运行。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护6、正常运行 锅炉正常运行时要求做到：出水温度稳定、燃烧良好，炉房整洁工作清楚，运行中应加强对机械设备和仪表监视。(1)水质要求交接班 为了延长锅炉使用寿命，节约燃料，防止由于水垢、水渣腐蚀而引起锅炉部件损坏和发生事故。使用单位应按GBl576低压锅炉水质标准的规定，根据本地区水质情况和生产要求，制定水质管理制度，做好水质管理工作。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护 (2)补水及循环水泵是否正常，应在交接班时对每台泵开车检查，如有故障立即修理。(3)压力表和温度表(
16、普通型及电接点式)如发现损坏应立即停炉处理或置换。(4)排污目的在于排除锅炉内之沉淀物，迅速调整锅水质量。补水矿物质留在锅内，浓缩到一定程度后，就在锅内沉定下来产生水垢、水渣而引起锅炉损坏，为保证锅水质量，确保锅壳底郁不结水垢，应对锅水进行定期排污。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护7、停炉 停炉只需按电控柜上“停炉”按钮即可实现停炉。控制系统按规定程序运行一定时间后，再停止循环水泵。切不可先停止循环水泵，再关燃烧机。在如下情况应立即停炉：(1)循环水泵与补水泵全部失效时：(2)锅炉组件损坏并危及运行人员安会时；(3)其它危及安全异常情况等；(4)燃气系统泄漏或检漏系统装置梭测发现阀门漏气时
17、。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护 锅炉日常维护 1、日常运行过程中；应经常对油过滤器、除污器进行清洗，保证油管、水管畅通；2、锅炉外表面应经常擦拭，保持干净；3、压力表、温度表和压力控制器应按规定定期检验；4、每个月清洁燃烧头的扩散器及鼓风叶轮，清洁火焰探头(感光电眼)；5、定期清除炉胆、回燃室及烟管中的烟灰(当排烟温度比正常情况高20C左右，应选择适当时间停炉清灰。这种现象如发现频繁，则要检查燃烧系统是否正常)；6、定期通过锅炉手孔对锅炉内的沉淀物、水渣等物进行检查和清除；二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护7、用户要制订保证锅炉安全运行的操作规程和防爆、防火、防毒等安全管理制度，认真
18、贯彻执行锅炉维修保修和定期检修制度；8、锅炉停机后，应加以保养，防止氧化腐蚀，保养方法有干法和湿法两种：a：湿法保养(停机时间在一个月左右可用此法)1)正常停机后，将锅内全部水排净，用清水冲洗23次：2)将亚硫酸钠(Na)按锅炉水用量30gm3配备溶解后注入锅炉，再加满水；3)开燃烧机使锅炉水温升至95后停机；4)将透气孔、溢流孔等盖(塞)好，关闭阀门，尽量使锅炉保持密封状态；5)注意天气情况，以防结冰冻裂。二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护 b:干法保养(停机时间在一个月以上可用此法保养)1)正常停机后，将锅内全部水排净，用清水冲洗23次；2)开燃烧机，用小火烘烤35分钟，待锅内水份全部蒸
19、发掉：3)取无水氯化钠2kg或硅胶“s用容器(露口)或透气布袋装好，放入锅内；4)将透气孔、溢流孔等盖(塞)好，关闭阀门，尽量使锅炉保持密封状态；5)每月检查一次，看药物是否失效，如失效应及时更换：二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护 燃烧机如出现故障，应先检查正确的运行要求；供电、油是否正常，所有的调节器是否都调节正确?燃烧时空气量是否被改变?若己确定非以上原因，则按下列步骤检修：燃烧机故障与排除故障状况造成原因排除措施点火棒没有火花放电 1.点火棒间隙夹有碳渣2.点火棒裂损、潮湿、漏电，点火电缆炭化3.点火棒间隙火宽或无间隙4.点火棒固定太向前碰旋风盘5.点火变压器故障 l.清除2.更换3
20、.调整间隙在45 mm之间4.调整距旋风盘在010mm之间5.换新品 燃烧机故障检修 二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护故障状况造成原因排除措施点火棒有火花放电但不点火 1.旋风盘通风间隙缝被积碳堵塞，通风不良2.油嘴阻塞或磨损3.风门设定角度太大，被吹熄4.点火棒尖端距油嘴前缘不适当(太突出或太内缩)5.第一油嘴电磁阀杂物阻塞6.油泵本身过滤网被阻塞7.点火棒脏8.油脏 l.清除所积炭物2.清洗后若还不行，换新品3.风门设定角度逐步减少试之4.调整距油嘴前缘34mm左右5.拆下清洗(先将电磁阀线圈取下，再用固定扳手拆下铁芯6.取出内部弹簧，阀针零件用柴油洗净)。拆开油泵外围螺栓(用梅花板手
21、)小心取下外壳，拿出里面油网用柴油浸洗(注意油垫圈不要弄破以免漏油)7.检查擦拭清洁点火棒8.换新油试之 二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护故障状况造成原因排除措施点火后约10秒熄火(第二道尚未开始)1.电眼脏或损坏监视不正常2.油嘴脏、损、不良3.风门太小，入被闷熄 1.清冼之或换新品2.清冼之或换新品3.调整风门大一点再试 第一道火燃烧正常而变为第二道火时就熄灭或火焰不稳定而熄灭 1.第二道火风门风量设定太大2.第二道火的微动开关(风门最外那一组)设定不妥3.第一道油嘴脏损4.旋风盘与油嘴间距不当5.第二火油嘴脏损6.油质渗有水份 1.逐步减少试之2.设定应比第一道火风门(风门向外数第二
22、组(大5100左右3.清洗之或换新品4.调整在010mm之间5.清洗之或换新品6.换油再试之 二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护故障状况造成原因排除措施油泵不供油 1.齿轮损坏2.吸入阀漏泄3.切断阀关闭4.压力控制阀有毛病5.流量减少 1.更换2.拆下清洗或更换3.打开之4.更换之5.更换之 油泵转动有异声 1.入油量不足或本身过滤网阻塞2.泵内有空气3.入油太冷粘度过高4.入油温度太高 1.检查管路阀及过滤器再清洗油泵过滤器2.上紧接头3.加温或用柴油稀释之4.降低油加热温度 二、锅炉操作与维护二、锅炉操作与维护故障状况造成原因排除措施一切正常而燃烧机不起动。除前述电源及连锁电路正常外1.加热器若不热则温度限制开关(红头)组件跳脱2.加热器有热的话则其释温组件开关可能失灵 1.红头组件再按下即可复归2.拆下测量或换新 当点第一道火时就冒很大黑烟 1.第一道火风门设定太小2.油嘴磨损雾化不良3.风门第一组微动开关小于第二组微动开关设定角度，使点火时两道油嘴都喷油了1.逐步增大试之2.更换油嘴3.应该大于第二组50100 冒黑烟风门调整大小无效 1.油嘴磨损不能雾化1.换油嘴冒白烟1.风门太大2.油中水份含量过高1.调小风门2.改善油质
