定義
鍋guō爐lú:由鍋和爐組成的,上面的盛水部件為鍋,下面的加熱部分為爐,鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。
《特種設備安全法》所定義的鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源,将所盛裝的液體加熱到一定的參數,并對外輸出熱能的設備。其範圍規定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大于或者等于0.1MPa(表壓),且額定功率大于或者等于0.1Mw的承壓熱水鍋爐;有機載體鍋爐。
分類
可以從不同角度出發對鍋爐進行分類:
按煙氣流動
水管鍋爐、鍋殼鍋爐(火管鍋爐)、水火管組合式鍋爐
按鍋筒放置
立式鍋爐、卧式鍋爐
按鍋筒數量
單鍋筒鍋爐、雙鍋筒鍋爐
按用途
生活鍋爐、工業鍋爐、電站鍋爐、車船用鍋爐
按介質
蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機熱載體鍋爐
按安裝方式
快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐
按燃料
燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、煤粉鍋爐、馀熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質鍋爐
按水循環
自然循環、強制循環、直流鍋爐、複合循環
按壓力
常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐
按數量
單鍋筒鍋爐、雙鍋筒鍋爐
按燃燒
内燃式鍋爐、外燃式鍋爐
按工質
可分為自然循環鍋爐、強制循環鍋爐、直流鍋爐等。
按制造級别
A級蒸汽壓力分為
低壓鍋爐(P〈2.45MPa)、中壓鍋爐(3.8〈P〈5.8MPa)、高壓鍋爐(5.9〈P=12.6MPa)、超高壓鍋爐(12.7〈P=15.8MPa)、亞臨界鍋爐(15.9〈P=18.3MPa)、超臨界鍋爐(22.115〈P〈30MPa)、超超臨界鍋爐>30MPa。
分類标準
鍋爐的分類方法很多,可以按鍋爐的用途分,也可以按鍋爐的結構、燃料種類分,還可以按水循環形式、壓力分類。
1、按鍋爐用途分類
鍋爐可以作為熱能動力鍋爐和供熱鍋爐。動力鍋爐包括電站鍋爐、船舶鍋爐和機車鍋爐等,相應用于發電、船舶動力和機車動力。供熱鍋爐包括蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、熱管鍋爐、熱風爐和載熱體加熱爐等,相應地得到蒸汽、熱水。熱風和載熱體等。
2、按鍋爐本體結構分類
按鍋爐結構分,主要分為火管鍋爐和水管鍋爐。火管鍋爐包括立式鍋爐和卧式鍋爐,水管鍋爐包括橫水管鍋爐和豎水管鍋爐。
3、按鍋爐用燃料種類分類
按鍋爐用燃料種類分類為燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃氣鍋爐以及燃煤鍋爐的升級技術,油氣爐的替代産品---煤粉鍋爐,煤氣雙用鍋爐等。燃煤鍋爐按燃燒方式可以分為層燃鍋爐、室燃鍋爐和沸騰鍋爐。最新燃料為醇基燃料鍋爐,他将大大減少燃煤鍋爐對大氣環境的污染。
4、按鍋爐容量分類
蒸發量小于20t/h的稱為小型鍋爐、蒸發量大于75t/h的稱為大型鍋爐,蒸發量介于兩者之間的稱為中型鍋爐。
5、按鍋爐壓力分類
2.5MPa以下的鍋爐稱為低壓鍋爐,6.0MPa以上的稱為高壓鍋爐,壓力介于兩者之間的稱為中壓鍋爐。此外,還有超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐和超臨界鍋爐。
6、按鍋爐水循環形式分類
按鍋爐水循環形式可以分為自然循環鍋爐和強制循環鍋爐(包括直流鍋爐)。
7、按裝置形式分類
可以分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐。此外,還有壁挂鍋爐、真空鍋爐和模塊鍋爐等形式。
發展
火力發電是我國主要的發電方式,電站鍋爐作為火力電站的三大主機設備之一,伴随着我國火電行業的發展而發展。
随着時間的推移,環保節能成為中國電力工業結構調整的重要方向,火電行業在“上大壓小”的政策導向下積極推進産業結構優化升級,關閉大批能效低、污染重的小火電機組,在很大程度上加快了國内火電設備的更新換代。
至2010年底,單機容量30萬千瓦及以上火電機組占全部火電機組容量的60%以上。火電行業的“上大壓小”也推動了電站鍋爐向高參數、大容量方向發展。此外,循環流化床、IGCC等清潔煤技術逐漸成熟,應用也日益廣泛,從而推動了CFB鍋爐與IGCC氣化爐的發展。
由于曆史原因,我國形成三大電站設備制造基地,上海電氣、哈動力、東方電氣三大集團各自獨立形成大規模成套電站設備研發制造能力,是國内電站設備制造第一梯隊;也是國内鍋爐制造第一梯隊。單從産量上看,三大電站鍋爐制造企業已經占據國内電站鍋爐産品市場份額的60%。
參數
是表示鍋爐性能的主要指标,包括鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水溫度等.鍋爐容量可用額定蒸發量或最大連續蒸發量來表示。額定蒸發量是在規定的出口壓力、溫度和效率下,單位時間内連續生産的蒸汽量。最大連續蒸發量是在規定的出口壓力、溫度下,單位時間内能最大連續生産的蒸汽量。
蒸汽
包括鍋爐的蒸汽壓力和溫度,通常是指過熱器、再熱器出口處的過熱蒸汽壓力和溫度如沒有過熱器和再熱器,即指鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力和溫度。給水溫度是指省煤器的進水溫度,無省煤器時即指鍋筒進水溫度。鍋爐可按照不同的方法進行分類。鍋爐按用途可分為工業鍋爐、電站鍋爐、船用鍋爐和機車鍋爐等;按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等鍋爐;鍋爐按水和煙氣的流動路徑可分為火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐,其中火筒鍋爐和火管鍋爐又合稱為鍋殼鍋爐;按循環方式可分為自然循環鍋爐、輔助循環鍋爐(即強制循環鍋爐)、直流鍋爐和複合循環鍋爐;按燃燒方式,鍋爐分為室燃爐、層燃爐和沸騰爐等。
水汽系統
在水汽系統方面,給水在加熱器中加熱到一定溫度後,經給水管道進入省煤器,進一步加熱以後送入鍋筒,與鍋水混合後沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管内吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中,由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過熱器,繼續吸熱成為一定溫度的過熱蒸汽(大多300MW、600MW機組蒸汽溫度約為540℃左右),然後送往汽輪機。
煙風系統
在燃燒和煙風系統方面,送風機将空氣送入空氣預熱器加熱到一定溫度。在磨煤機中被磨成一定細度的煤粉,由來自空氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其馀的熱空氣混合燃燒,放出大量熱量。燃燒後的熱煙氣按順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器後,再經過除塵裝置,除去其中的飛灰,最後由引風機送往煙囪排向大氣。
結構
整體
鍋爐整體的結構包括鍋爐本體(drum)、輔助設備和安全裝置兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐牆等主要部件構成生産蒸汽的核心部分,稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒。爐膛又稱燃燒室,是供燃料燃燒的空間。将固體燃料放在爐排上,進行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐,又稱火床爐;将液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料,噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐,又稱火室爐;空氣将煤粒托起使其呈沸騰狀态燃燒,并适于燃燒劣質燃料的爐膛稱為沸騰爐,又稱流化床爐;利用空氣流使煤粒高速旋轉,并強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風爐。
爐膛設計
爐膛設計需要充分考慮使用燃料的特性。每台鍋爐應盡量燃用原設計的燃料。燃用特性差别較大的燃料時鍋爐運行的經濟性和可靠性都可能降低。
鍋筒
是自然循環和多次強制循環鍋爐中,接受省煤器來的給水、聯接循環回路,并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒簡體由優質厚鋼闆制成,是鍋爐中最重要的部件之一。
鍋筒主要功能
鍋筒的主要功能是儲水,進行汽水分離,在運行中排除鍋水中的鹽水和泥渣,避免含有高濃度鹽分和雜質的鍋水随蒸汽進入過熱器和汽輪機中。
鍋筒内部裝置
包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設備等。其中汽水分離裝置的作用是将從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來,并盡量減少蒸汽中攜帶的細小水滴。中、低壓鍋爐常用擋闆和縫隙擋闆作為粗分離元件;中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風分離器進行粗分離外,還用百葉窗、鋼絲網或均汽闆等進行進一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監測和保護設施。
設計考慮
為了考核性能和改進設計,鍋爐常要經過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的方法叫正平衡,從各種熱損失來反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實際效益時,不僅要看鍋爐熱效率,還要計及鍋爐輔機所消耗的能量。單位質量或單位容積的燃料完全燃燒時,按化學反應計算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛内有更多的機會與氧氣接觸而燃燒,實際送入爐内的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失,但排煙熱損失會增大,還會加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術,争取以盡量小的過量空氣系數使爐膛内燃燒完全。
煙氣
鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質,未經淨化時其排放指标可達到環境保護規定指标的幾倍到數十倍。控制這些物質排放的措施有燃燒前處理、改進燃燒技術、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪隻能降低煙囪附近地區大氣中污染物的濃度。
煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附着力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離,在較高容量下常采用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率很高還能吸收氣态污染物。
二十世紀50年代以來,人們努力發展灰渣綜合利用,化害為利。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建築材料。70年代起又從粉煤灰中提取空心微珠,作為耐火保溫等材料。
鍋爐未來的發展将進一步提高鍋爐和電站熱效率;降低鍋爐和電站的單位功率的設備造價;提高鍋爐機組的運行靈活性和自動化水平;發展更多鍋爐種以适應不同的燃料;提高鍋爐機組及其輔助設備的運行可靠性;減少對環境的污染。
燃料
工業鍋爐用燃料分為三類:
固體燃料—煙煤,無煙煤,褐煤,泥煤,油頁岩,木屑,甘蔗渣,稻糠等;
液體燃料—重油,清油,渣油,柴油,等;
氣體燃料—天然氣,人工燃氣,液化石油氣等。
工業鍋爐節能改造
1.加裝燃油;經燃油節能器處理之碳氫化合物,分子結構發生變化,細小分子增多,分子間距離增大,燃料的粘度下降,結果使燃料油在燃燒之前霧化、細化程度大為提高,噴到燃燒室内在低氧條件下得到充分燃燒,因而燃燒設備之鼓風量可以減少15%至20%,避免煙道中帶走之熱量,煙道溫度下降5℃至10℃。燃燒設備之燃油經節能器處理後,由于燃燒效率提高,故可節油4.87%至6.10%,并且明顯看到火焰明亮耀眼,黑煙消失,爐膛清晰透明。徹底清除燃燒油咀之結焦現象,并防止再結焦。解除因燃料得不到充分燃燒而爐膛壁積殘渣現象,達到環保節能效果。大大減少燃燒設備排放的廢氣對空氣之污染,廢氣中一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)、碳氫化合物(HC)等有害成分大為下降,排出有害廢氣降低50%以上。同時,廢氣中的含塵量可降低30%—40%。安裝位置:裝在油泵和燃燒室或噴咀之間,環境溫度不宜超過360℃。
2.安裝冷凝型燃氣鍋爐節能器;
燃氣鍋爐排煙中含有高達18%的水蒸氣,其蘊含大量的潛熱未被利用,排煙溫度高,顯熱損失大。天然氣燃燒後仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。減少燃料消耗是降低成本的最佳途徑,冷凝型燃氣鍋爐節能器可直接安裝在現有鍋爐煙道中,回收高溫煙氣中的能量,減少燃料消耗,經濟效益十分明顯,同時水蒸氣的凝結吸收煙氣中的氮氧化物,二氧化硫等污染物,降低污染物排放,具有重要的環境保護意義。
3.采用冷凝式馀熱回收鍋爐技術;
傳統鍋爐中,排煙溫度一般在160~250℃,煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀态,不可能凝結成液态的水而放出汽化潛熱。衆所周知,鍋爐熱效率是以燃料低位發熱值計算所得,未考慮燃料高位發熱值中汽化潛熱的熱損失。因此傳統鍋爐熱效率一般隻能達到87%~91%。而冷凝式馀熱回收鍋爐,它把排煙溫度降低到50~70℃,充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結潛熱,提升了熱效率;冷凝水還可以回收利用。
4.鍋爐尾部采用熱管馀熱回收技術;
馀熱是在一定經濟技術條件下,在能源利用設備中沒有被利用的能源,也就是多馀、廢棄的能源。它包括高溫廢氣馀熱、冷卻介質馀熱、廢汽廢水馀熱、高溫産品和爐渣馀熱、化學反應馀熱、可燃廢氣廢液和廢料馀熱以及高壓流體馀壓等七種。根據調查,各行業的馀熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,可回收利用的馀熱資源約為馀熱總資源的60%。超導熱管是熱管馀熱回收裝置的主要熱傳導元件,與普通的熱交換器有着本質的不同。熱管馀熱回收裝置的換熱效率可達98%以上,這是任何一種普通熱交換器無法達到的。熱管馀熱回收裝置體積小,隻是普通熱交換器的1/3。其工作原理如圖所示:左邊為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質)通道,中間有隔闆分開互不幹擾。高溫煙氣由左邊通道排放,排放時高溫煙氣沖刷熱管,當煙氣溫度>30℃時,熱管被激活便自動将熱量傳導至右邊,這時熱管左邊吸熱,高溫煙氣流經熱管後溫度下降,熱量被熱管吸收并傳導至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質)在鼓風機作用下,沿右邊通道反方向流動沖刷熱管,這時熱管右邊放熱,将清潔空氣(水或其它介質)加熱,空氣流經熱管後溫度升高。由若幹根熱管組成的馀熱回收裝置,安裝在鍋爐煙口,将煙氣中熱量吸收并高速傳導至另一端,使排煙溫度降至接近露點而減少熱量排放損失。加熱後的清潔空氣可烘幹物料或補充到鍋爐内循環使用。提高鍋爐和工業窯爐的熱效率,降低燃料消耗,達到節能的目的。
在工業燃油、燃氣、燃煤鍋爐設計制造時,為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰,标準狀态排煙溫度一般不低于180℃,最高可達250℃,高溫煙氣排放不但造成大量熱能浪費,同時也污染環境。熱管馀熱回收器可将煙氣熱量回收,回收的熱量根據需要加熱水用作鍋爐補水和生活用水,或加熱空氣用作鍋爐助燃風或幹燥物料。節省燃料費用,降低生産成本,減少廢氣排放,節能環保一舉兩得。改造投資3-10個月回收,經濟效益顯着。
5.采用防垢、除垢技術;
通過采用鍋爐除垢劑和電子防垢器以及軟化水處理設備,優化水汽循環系統,軟化水設備可以去除水中鈣、鎂等結垢離子,使得水質軟化,合理控制鍋爐的排污率,從而減少水垢,提高鍋爐熱效率。
6.采用燃料添加劑技術;
在燃料中加入添加劑達到優化燃料,達到降低煙垢,提高熱效率的目的;
7.采用新燃料;
采用新型環保燃料油,達到降低燃油成本的目的。
8.采用富氧燃燒技術;
空氣中氧氣含量≤21%。工業鍋爐的燃燒也是在這樣空氣下進行的工作。實踐表明:當鍋爐燃燒的氣體氧氣量達到25%以上時,節能高達20%;鍋爐啟動升溫時間縮短1/2-2/3。而富氧是應用物理方法将空氣中的氧氣進行收集,使收集後氣體中的富氧含量為25%-30%。富氧助燃是一種最新節能環保技術。近十幾年來,随着環保要求的不斷提高以及節約能源的需要,富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術在世界各國蓬勃發展,現在西方一些發達國家要求全部新增工業爐窯、工業鍋爐不得用普通空氣助燃,都得用富氧空氣助燃。
9.采用旋流燃燒鍋爐技術;
衆所周知,傳統鍋爐存在着兩大弊端,一是燃燒時有煙霧煙塵冒出,成為重要的污染源;二是煤渣燃燒不充分,能源浪費極為嚴重。采用純無煙再節能旋流燃燒鍋爐新技術與傳統工業鍋爐相比較,有着絕對的優勢。它比手燒式鍋爐節煤30%~35%,比鍊條式自動化鍋爐節煤25%。由于純無煙再節能技術使用了PID變頻和ABM節電系統,比傳統鍋爐節電40%,揮發份可實現90%以上的燃燒和利用,而傳統鍋爐的揮發份的燃盡率隻有78%左右,有22%的煙塵排向大氣層,純無煙再節能旋流燃燒技術使灰渣燃盡率達到了97%,而傳統鍋爐煤渣的燃盡率隻有80%左右,正是由于這些原因,純無煙再節能燃燒技術可使爐溫從原來的1200℃提高到1500℃左右,提高了燃燒效率,節省了燃料,滿足了客戶的需求。
10.采用空氣源熱泵熱水機組替換技術;
将現有的燃油(氣)熱水鍋爐替換成空氣源熱泵熱水機組;可節約能源消耗30%到50%
11.燃煤鍋爐改裝成燃油(氣)鍋爐;
鍋爐燃料節能節能環保助燃器節能法
安全常識
概述
中熱鍋爐是具有高溫、高壓的熱能設備,是特種設備之一,在機關、事業企業及各行各業廣泛使用,是危險而又特殊的設備。一旦發生事故,涉及公共安全,将會給國家和人民生命财産造成巨大損失。為了公共安全、人民生命和财産安全,依據國務院《特種設備安全監察條例》,使用鍋爐應注意以下全事項:
注意事項
1、鍋爐出廠時應當附有“安全技術規範要求的設計文件、産品質量合格證明、安全及使用維修說明、監督檢驗證明(安全性能監督檢驗證書)”。
2、鍋爐的安裝、維修、改造。從事鍋爐的安裝、維修、改造的單位應當取得省級質量技術監督局頒發的特種設備安裝維修資格證書,方可從事鍋爐的安裝、維修、改造。施工單位在施工前将拟進行安裝、維修、改造情況書面告知直轄市或者轄區的特種設備安全監督管理部門,并将開工告知送當地縣級質量技術監督局備案,告知後即可施工。
3、鍋爐安裝、維修、改造的驗收。施工完畢後施工單位要向質量技術監督局特種設備檢驗所申報鍋爐的水壓試驗和安裝監檢。合格後由質量技術監督局、特種設備檢驗所、縣質量技術監督局參與整體驗收。
4、鍋爐的注冊登記。鍋爐驗收後,使用單位必須按照《特種設備注冊登記與使用管理規則》的規定,填寫《鍋爐(普查)注冊登記表》,到質量技術監督局注冊,并申領《特種設備安全使用登記證》。
5、鍋爐的運行。鍋爐運行必須由經培訓合格,取得《特種設備作業人員證》的持證人員操作,使用中必須嚴格遵守操作規程和八項制度、六項記錄。
6、鍋爐的檢驗。鍋爐每年進行一次定期檢驗,未經安全定期檢驗的鍋爐不得使用。鍋爐的安全附件安全閥每年定期檢驗一次,壓力表每半年檢定一次,未經定期檢驗的安全附件不得使用。
7、嚴禁将常壓鍋爐安裝為承壓鍋爐使用。嚴禁使用水位計、安全閥、壓力表三大安全附件不全的鍋爐。
着火原因
燃燒不完全
由燃料組分過重而導緻燃料燃燒不完全,使GAH挾熱面上積聚可燃物。
鍋爐以外購渣油、裂化殘油和抽馀C4燃料為多,它們的組分較重,黏度較高,自燃點低,燃燒時易析碳,蒸汽霧化燃料時破碎能力也很差,大分子油滴含量高,油槍噴嘴易堵塞,因此經常影響燃油的霧化質量和燃燒效果。運行時如果燃燒調整不當,風量不足或配風不合理以及工藝工況波動時,就會來不及使炭黑燃燒完全而産生黑煙。爐瞠内沒有完全燃燒的油粒被煙氣帶到鍋爐尾部GAH換熱面上開始沉積。經驗分析認為,這次事故基本上是燃料燃燒不好時産生大量黑煙,黑煙進入或遮蓋住了監測器探頭,産生假信号報警停車所緻。
另外,在鍋爐頻繁啟停過程中,由于爐瞠燃燒工況不良,燃料不易燃盡,在煙氣流速較低時,極易造成大量未燃盡的可燃物沉積;鍋爐低負荷運行時間過長,燃燒不穩定,煙速偏低,未燃盡的可燃物易在波紋闆上沉積;以往事故教訓和經驗還證實:空氣預熱器轉子堵灰、磨損後漏風、煙道尾部過剩空氣系數或氧含量控制過低等都能導緻燃料因缺氧而燃燒不完全。1997年以後,鍋爐因各種原因始終不能滿負荷運行,煙氣流速低;有時為提高鍋爐熱效率而一味去降低尾部過剩空氣量。這些都為空氣預熱器二次燃燒留下了隐患。
頻繁吹掃點火
頻繁吹掃點火為鍋爐沉積可燃物着火提供了充足的複燃條件。
鍋爐點火過程中煙氣流速低,燃燒系統空間的含氧量又較正常運行時高得多,像B爐當時曾連續幾次點火吹掃,因此便使尚具馀熱的未燃盡可燃物因具備了充足的過剩氧量而複燃。
2、鍋爐滿水的處理
沖洗水位表,确定是輕微滿水還是嚴重滿水。方法:先關閉水位表,水連管旋塞,再開啟放水旋塞,如能看到水位線從上下降,表明是輕微滿水,停止給水,開啟排污閥,放至正常水位。
結垢腐蝕
(一)如果鍋爐在運行中結生水垢,首先會嚴重影響傳熱,由于水垢的導熱系數隻有鋼材的幾十分之一,所以當鍋爐内表面結垢後,燃料燃燒産生的熱量不能很好地傳到水側,從而造成排煙溫度升高,浪費燃料,增加運行成本。據有關資料介紹,鍋爐結垢後被浪費的燃料成下列比例關系:當水垢的厚度≥1mm時,鍋爐将多消耗燃料5~8%;當水垢的厚度≥2mm時,鍋爐将多消耗燃料10~18%;當水垢的厚度≥3mm時,鍋爐将多消耗燃料18~26%。
(二)當鍋爐結垢後,燃料燃燒的熱量不能及時傳遞到水側,使受熱面溫度升高,鍋爐受熱面若長期在超溫狀态下運行,金屬材料将發生蠕變、鼓包,強度下降,導緻爆管;若鍋爐的水管因大量結垢而堵塞的話,将很快發生爆管。鍋爐爆管一是危及人們的生命财産安全;二是爆管後要檢修,費時、費力,大量增加檢修費用;三是頻繁的開停爐造成燃料浪費;四是停爐後将引起其他生産線的停産,造成的經濟損失更大。
(三)鍋爐結垢後會引起鍋爐垢下腐蝕,鍋爐腐蝕将縮短使用壽命,危及安全運行。
(四)鍋爐腐蝕有可能造成爐管穿孔,甚至發生鍋爐爆炸,嚴重威脅人身和設備安全。
日常維護
1、壓力表、水位表(見下圖)、安全閥、排污裝置、給水閥、蒸汽閥等,檢查其性能是否符合要求,其他的閥門開關狀态是否良好。
2、自動控制裝置系統,包括火焰檢測器、水位、水溫檢測、報警裝置及各種聯鎖裝置、顯示控制系統(見下圖)等性能狀态是否符合要求。
3、給水系統,包括儲水水箱的水位、給水溫度、水處理設備等狀況是否符号要求。
4、燃料燃燒系統,包括燃料的儲備量、輸送線路、燃燒設備、點火設備、燃料切斷裝置、油泵等狀況是否符合要求。
5、通風系統,包括鼓風、引風機、調節門及閘闆的開度、通風管道等狀态是否良好。
鍋爐使用中應定期清理水溫及水位探頭,定期檢查除垢;開水爐需定期疏通爐體開水出水口及出水管道及水嘴。每天必須至少進行一次排污。
排污辦法
排污前鍋爐水位處于正常高水位,鍋爐壓力在0.1-0.2MPA時進行,本着“勤排、少排、均勻排”的原則(每天至少一次),短促間斷進行,即排污閥開後即關,關後再開、如此重複數次,待水位處于正常低水位即可。切記不得将鍋爐排空。
鍋爐的壓力表、安全閥等安全附件應定期校驗以保證其可靠性(壓力表每半年至少一次,安全閥每一年至少一次)。
卧式燃油(氣)鍋爐連續運行12個月後要打開煙箱門清理爐膛或煙管内的積灰,檢查煙箱水泥是否脫落,并對脫落處進行修補。
每年至少對底座等外露件的浮鏽清理掉并油漆一次。
停爐保養分濕法、幹法保養,其中對于沒有人(頭)孔或停爐時間不太長的鍋爐,要采用濕法進行保養,對于有人(頭)孔或停爐時間較長的鍋爐應采用幹法保養,各具體操作辦法見《鍋爐使用說明書》
爆炸
可燃氣體或粉塵與空氣形成的混合物在短時間内發生化學反應,産生的高溫、高壓氣體與沖擊波,超過周圍建築物、容器、管道的承載能力,使其發生破壞,導緻人身、設備事故,稱為爆炸事故。
通常說,發生爆炸要有三個條件,一是有燃料和助燃空氣的積存;二是燃料和空氣的混合物的濃度在爆炸極限内;三是有足夠的點火能源。天然氣的爆炸下限約為5%,煤粉的爆炸下限是20~60g/m3,爆炸産生的壓力可達0.3~1.0MPa。就鍋爐範圍而言,可燃物質是指天然氣、煤氣、石油氣、油霧和煤粉;構成爆炸事故的有爐膛放炮、煤粉倉爆炸及制粉系統爆炸。
鍋爐清洗
必要性
鍋爐經過長時間運行,不可避免的出現了水垢、鏽蝕問題,這些問題的出現,由于垢的産生,使得傳熱性變差,以緻鍋爐效力降低。故很難達到額定的蒸發量;并且由于傳熱性變差,使得金屬過熱,在鍋爐壓力作用下,爐管發生鼓包,甚至爆炸;傳熱性變差,使得燃料消耗增加,運行費用上升,鍋爐壽命縮短。因此,鍋爐結垢後,應采取必要的方法除垢。
清洗方法
鍋爐清洗分為機械清洗和化學清洗,機械清洗是人工的,高壓水槍清洗!化學清洗是酸清洗,必須找有資質的廠家,必須有資格證書的環保單位都可以。
為使鍋爐系統在最優化狀态下運行,就必須對鍋爐系統的水系統進行專門的化學藥物處理:清除水垢、鏽蝕和防腐蝕處理:
1、化學清洗:加入化學清洗劑将系統内的浮鏽、垢、油污清洗分散排出,還原成清潔的金屬表面;
2、日常養護:加入GR-943C鍋爐阻垢劑,避免金屬生鏽,防止鈣鎂離子結晶沉澱。
鍋爐的清洗分兩部分,一部分是鍋爐對流管、過熱器管、空氣熱器、水冷壁管水垢、鐵鏽的清洗,即對鍋爐水進行水質處理,我們采用GR-943運行除垢靈、GR-201克垢丹中性清洗技術運行清洗,成本比較低;一部分是對管外的清洗,即對鍋爐爐膛的清洗,我們采用高壓水射流清洗技術,能夠達到很好的效果。
GR-943運行除垢靈、GR-201克垢丹中性無酸化學清洗技術填補了國内外空白,具國内外領先水平,給化學清洗帶來一場革命,從而掀起綠色中性化學清洗新篇章。該技術可在正常生産過程中不停車完成清洗,對設備無腐蝕損傷。清洗廢液不需處理就符合排放标準,對環境無污染。中性無酸化學清洗取代酸洗已成為一個必然趨勢。
1、中性運行清洗可在中性或弱堿性(pH值7~12)條件下,不改變國家規定的鍋水運行指标,不停車清洗,可減少停車清洗所造成的損失,這是中性清洗的唯一标志。
2、高效除垢運行除垢靈GR-943、克垢丹GR-201運用化學配位場原理,與水中的Ca2+、Mg2+以及鈣、鎂化合物發生配位場化學反應,阻止水垢的結晶生成并使原有水垢逐漸分解,形成膠質狀懸浮物從鍋爐中排出。可清洗酸洗無法清洗的難溶垢,洗淨率高。
3、安全無腐理論研究和鍋爐運行實踐都證明,在中性無酸條件下清洗除垢,其清洗腐蝕率小于水對金屬的腐蝕率,對金屬無任何腐蝕損傷。
4、無毒無害無污染運行除垢靈GR-943、GR-201克垢丹屬綠色環保産品,其清洗後的鍋爐排污COD、BOD、pH值完全符合國家标準。
5、使用方便藥品加入給水即可,不需另設專業人員,崗位操作人員即可操作,可廣泛推廣使用。
6、節水顯着,整個清洗過程中其耗水為正常生産用水,不象酸洗額外消耗配藥、鈍化及反複沖洗所消耗的大量淡水資源。
高壓水射流清洗技術是以水為介質,通過專用設備系統使水産生多束、多角度、強度各異的高壓水射流。對清洗對象的内部結垢、堵塞物或表面附着物進行徹底地切削、破碎、擠壓及沖刷以達到完全清洗的目的。不論是什麼結垢沉積物,如鏽蝕、氧化鐵皮、樹脂、化學殘留物、油漆還是環氧樹脂,采用高壓水射流清洗設備進行清洗,都能将其徹底清除,顯其金屬本色。不需要化學藥品、熔劑或腐蝕劑,使用安全、環保。
鍋爐空預器、水冷壁、過熱器、省煤器等受熱面堵塞将引起排煙溫度升高,鍋爐效率下降,引風機電耗增多;堵塞嚴重将造成風機拉不起負壓,爐膛氧量不夠,鍋爐被迫停運。采用高壓水射流技術,清洗效果非常明顯。
設備由高壓水泵,進水軟管、高壓槍杆、專用噴頭等組成。
清洗工藝:自來水經高壓泵加壓至50~100Mpa後,經管路系統被傳送至工作面上的執行機構,高壓水由噴頭射出後形成一束極細而又具有強大打擊能力的高壓水射流,其出口速度可高達380m/s,将受熱面上的結垢沖洗幹淨。
該清洗技術具有清洗水壓高、調節方便、對被清洗設備無腐蝕、無污染環境、效果明顯等特點,是一種行之有效而省時省力省錢的好方法,尤适用于解決空預器堵塞、爐膛受熱面結焦結渣嚴重等難題。一般可降低排煙溫度4~12度,提高主、再熱蒸汽溫度0.5~5度,降低引風機電耗,并能及早發現蠕脹、垢下腐蝕等隐患,對機組安全、經濟運行非常有幫助。