热电站锅炉设备基础知识.ppt
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1、,热电站锅炉设备基础知识,锅 炉 设 备,1、简介 本公司热电站锅炉为无锡华光工业锅炉股份有限公司生产的35t/h循环流化床锅炉,次高温次高压单锅筒、自然循环、旋风分离器、管式空气预热器、平衡通风、半露天布置、钢炉架、悬吊结构。设计燃料为烟煤。锅炉主要参数如下:型号XG-35/5.3-M 最大连续蒸发量35t/h过热器出口蒸汽压力5.3MPa(g)过热器出口蒸汽温度485给水温度150 热一次风温度136热二次风温度116 锅炉排烟温度约145锅炉保证效率87空气过剩系数1.25设计Ca/S摩尔比例2.5,2、性能锅炉的主要性能指标:锅炉的产汽能力、运行的经济性和金属消耗率2.1蒸发量(或热功
2、率)锅炉在确保安全的前提下长期连续运行、每小时所产生蒸汽的数量,称为这台锅炉的蒸发量。蒸发量又称为“出力”或“容量”,一般用符号“D”来表示,常用的单位为th。锅炉铭牌上所标蒸汽产量即为锅炉的额定蒸发量,因此,锅炉额定蒸发量又称铭牌蒸发量或额定出力。锅炉蒸发量可分为额定蒸发量,经济蒸发量和最大蒸发量三种。2.1.1额定蒸发量:指锅炉在额定压力,蒸汽温度、额定给水温度下,使用设计燃料和保证设计效率的条件下连续运行所应达到的每小时蒸发量。2.1.2经济蒸发量:指在保证安全的前提下,锅炉连续运行,热效率最高时的蒸发量。2.1.3最大蒸发量(MCR):指在规定的工作压力下或低于工作压力下,连续运行,不
3、考虑其经济效果,每小时能产生的最大蒸发量。2.2压力和温度 蒸汽锅炉出汽口处蒸汽的额定压力称为锅炉的额定工作压力,又称最高工作压力,常用符号P表示,单位是MPa。过热蒸汽出口处的蒸汽温度,即过热蒸汽温度,常用符号t表示,单位是。,2.3锅炉热效率 锅炉热效率是指送入锅炉的全部热量中被有效利用的百分数,也称为锅炉效率,用符号表示。它是表明锅炉热经济性的指标,我公司锅炉的设计热效率为86.2%。有时为了概略衡量蒸汽锅炉的热经济性,还常用煤水比或煤汽比来表示,即锅炉在单位时间内的耗煤量和产汽量之比。煤水比的大小与锅炉形式、煤质及运行管理水平等因素有关。工业锅炉的煤水比一般为1617.5。2.4电耗率
4、耗电率锅炉每吨蒸汽所耗用的电量(kW.h/t)。3、锅炉结构、原理3.1锅炉的基本构造什么是锅炉?锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备。按功能分为两个部分:炉通过燃烧煤、油、气及其他燃料,将化学能转化为热能。锅将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式,传递给水使之升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽,或加热所需要的高温热水。“锅”与“炉”一个吸热,一个放热,是密切联系的有机整体。,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。,锅,+,炉,锅炉,锅炉的具体组成(炉内、锅内),3.1.1锅炉本体(1)汽锅(汽水系统):容纳水和蒸汽的受压部件 作用吸收燃料燃烧释放出的热能,将水
5、加热成为热水或蒸汽。组成锅筒(又称汽包)、下降管、集箱(联箱)、水冷壁、汽水分离装置、汽温调节装置、排污装置、蒸汽过热器、省煤器等。锅筒的作用是汇集、储存、净化蒸汽和补充给水。蒸汽锅炉锅筒装的是热水与蒸汽之混合物。锅筒的下半部是热水,锅筒的上半部为蒸汽空间;蒸汽与热水分界的位置叫水位线。水冷壁是布置在锅炉炉膛四周的辐射受热面。它是锅炉的主要受热面,有些水冷壁管两侧焊有或带有翼片。翼片增大了对炉墙的遮挡面积,可以更多接受炉膛辐射热量,提高锅炉产气量,降低炉膛内壁的温度,保护炉墙,防止炉墙结渣。下降管的作用是把锅筒里的水输送到下集箱,使受热管束有足够的循环水量,以保证可靠运行。下降管必须采取绝热措
6、施。集箱也称联箱,它的作用是汇集、分配锅水,保证各受热面管束可靠的供水或汇集各管束的水或汽水混合物。集箱按其布置位置有上集箱、下集箱、左集箱、右集箱之分。(2)炉子(燃烧系统):燃料进行燃烧装置。作用燃烧将燃料的化学能转化为热能。组成炉膛(燃烧室)、燃烧器、返料器(炉排)、送风装置及炉墙构架等。,(3)蒸汽过热器 结构:由多根蛇形管组成 作用:辅助受热面,将饱和水蒸汽加热成过热水蒸汽(4)省煤器 结构:带肋片的铸铁管组成 作用:利用排烟预热加热给水,可降低排烟温度,节约燃料。(5)空气预热器 结构:带肋片的铸铁管组成 作用:利用排烟预热加热空气,提高燃料所需空气的温度。此外,为了保证锅炉正常工
7、作,安全运行,锅炉上还必须设置一些附件和仪表,如安全阀、压力表、温度表、水位警报器、排污阀、吹灰器等。另外,还有构成锅炉支撑结构的钢架。,3.1.2辅助设备(1)燃料供应系统 作用:为锅炉连续输送合格的燃料。A、燃煤供应系统 煤场设施:煤场、推煤机、桥式抓斗起重机等。输煤设备:输煤皮带、煤仓、给煤机等。B、燃油供应系统:地下油箱、油泵和油管道等。C、燃气供应系统:供气管道进口装置、配管系统等。2)通风系统 作用:为锅炉输送燃料燃烧所需的空气,引出燃烧产物烟气 通风设备:送风机、引风机、增压风机、冷风道、热风道、烟道和烟囱(3)汽、水系统 作用:给锅炉输送合格的给水,给热用户输送合格的蒸汽或热水
8、。A、给水系统的作用是将原水(自来水)进行处理,使其达到锅 炉给水水质标准后送入锅炉。主要有:水处理设备、给水泵。,B、供热(蒸汽或热水)系统:分汽缸或分水器。C、排污系统的作用是将锅炉水中的沉渣和盐分杂质排除掉,使锅炉水符合锅炉水质标准。主要有:排污池、排污扩容器。(4)除灰渣系统 作用:将锅炉的燃烧产物灰渣,连续不断地清除,并运到灰渣场。除灰渣设备:冷渣机、渣库等。(5)烟气净化系统 作用:除去锅炉烟气中夹带的固体微粒(飞灰)、二氧化硫、氮的氧化物等有害物 质,以改善大气环境。烟气净化设备:布袋除尘器、脱硝装置等。(6)仪表及控制系统作用:为保证锅炉安全经济运行,对锅炉运行过程进行自动检测
9、、程序控制、自动保护和自动调节。A、锅炉本体(厂家)阀门及仪表:安全门、水位表、高低水位报警、压力表、温度表、主汽门、排污阀、止回阀等。B、设计院设计的阀门及仪表:蒸汽流量计、给水流量计、烟温计、风压计和烟、风闸门等。,CFB锅炉主要结构部件固体物料循环回路 炉膛、分离器、返料器、外置换热器尾部对流烟道 过热器、再热器、省煤器、空预器分离器作用:实现烟气的气固分离种类:中温、高温绝热;汽冷旋风分离原理:炉膛出口烟气沿切线方向进入,在离心力作用下烟气中的大颗粒被分离出来返料器作用:物料流动稳定可控、气体不反窜,水冷风室 炉膛 风帽CFB锅炉的主要优点燃烧适应性好:可以烧各种劣质燃料如高灰煤、高水
10、分煤、各种煤矸石、煤泥等。燃烧效率高:由于采用飞灰循环燃烧技术,循环流化床锅炉根据炉型和煤种的不同,燃烧效率可达90%99%。高效脱硫:流化床燃烧温度一般为850左右,采用石灰石作为床料添加剂时,炉内脱硫效果好。氮氧化物(NOX)排放低:低温燃烧(850950)时空气中的氮一般不会生成NOX 采用分级燃烧,抑制燃料中的氮转化成NOX。负荷调节范围大:采用改变灰循环量可使锅炉的负荷变化范围为110%25%燃料预处理及给煤系统简单:给煤粒度一般小于13mm。易于实现灰渣综合利用:低温燃烧技术使得灰渣含碳量低,有利于实现灰渣综合利用如:水泥掺烧料、建材产品 稀有金属的提取 膨胀水泥等。,3.2锅炉的
11、工作原理 锅炉运行时,燃料中的可燃物质在适当温度下,与通风系统输送给炉膛内的空气混合燃烧,释放出热量,通过各受热面传递给锅水,水温不断升高,产生汽化,这时为饱和蒸汽,经过汽水分离进入过热器中再进行加热,成为过热蒸汽输出使用。,省煤器,低过,高过,炉膛,旋风分离器左,旋风分离器右,来自煤泥仓,煤仓,二次风机,一次风机,引风机,除尘,反料风机,二次风空预器,一次风空预器,风 室,给煤机,给煤机,烟气排放,去气力输送,出渣口,放灰,放灰,放灰,锅炉燃烧系统,-50pa-100pa,850-950,锅炉传热的三种形式热辐射:是指高温物体直接以波的形式将热量向四周散发给低温物体,而物体之间可以不接触,也
12、可以不依靠流体流动的传热过程。与温度的四次方成正比热对流:是指靠液体或气体流动,将热量由一处传到另一处的传热过程。在锅炉内,热水上升,冷水下降,形成循环,直到将水加热到需要的温度为止。热传导:是指同一物体内不同温度的部分或两个不同温度的物体相接触时,热量从高温部分传给低温部分的过程。3.2.1锅炉的工作过程:炉内过程和锅内过程。炉内过程:燃料的燃烧过程和受热面外部烟气侧的炉内的传热过程;锅内过程:受热面金属与工质之间的传热过程,工质的加热、蒸发与过热过程等。(1)炉内过程:燃料燃烧与通风系统,(2)锅内过程:工质(水)的加热和汽化过程,产业园热电站35吨锅炉水汽、烟灰流程:,4、使用方法(设备
13、操作指导书)第一节 启动前的检查一、燃烧系统检查1、煤仓内应有足够合格的存煤。2、流化床内风帽无堵塞、松动、损坏及缺少现象,布风板上的混凝土无损坏现象。排渣口、放渣管及放渣挡板完好,水冷风室无积渣,并将检查孔封闭,风室的点火油枪无缺陷。3、流化床内部炉墙,二次风喷嘴,给煤机口,旋风分离器返料腿内,返料口,膨胀缝,耐热砼、热工测量仪表一次元件均正常。无结焦、无凸凹,无严重烧损现象,返料器落煤管的膨胀节完好。4、炉内的看火孔,检查孔和人孔应完好,并能严密关闭,正压观察孔的玻璃完好无损,密封风管和风门无损坏。5、水冷壁管,高低温过热器,省煤和空预器的外形应正常,燃烧系统内部清洁无结焦堵现象,各部分的
14、防磨护板完整牢固。6、旋风返料器的内部清洁,耐火砖和砼表面完整,中心筒无变形现象,出口烟窗的防磨砖完好,下部回料正常,返料器内的耐火砖和砼表面应完整平滑,返料器放灰管无堵塞且放灰手动阀门开关灵活。7、除尘器进口烟道内部无积灰现象。,8、检查后,应将检修或检查用的脚手架全部拆除,确定无人后严密关闭各入孔门,看火孔。平台、楼梯、设备及管道上不应有杂物堆积。9、防爆门完整严密,防爆门上及其周围无杂物,动作灵活可靠。二、转动机械和风系统的检查1、风机管道和热风管道的保温材料应完好,介质的流动方向应标明,各膨胀节,支吊架,结合面孔应完整,不应有漏风现象。2、风系统挡板开关位置如下:引风机出口挡板开启,入
15、口挡板关闭完整,调节器位置正确,一次风左右快速风门开关灵活,并处于开启位置,二次风各小风门,播煤风门,返料风门开关灵活,并处于开启位置,左右点火风门应关闭。3、各风机轴承地脚螺丝,对轮,防护罩应牢固完整,轴承箱油位计1/2处,油封完好无损,油位计的玻璃应清洁,放油孔应严密不漏,轴承箱油位计完整,指示正确,给煤机的三角皮带应完好。4、电动机的地脚螺丝应牢固,电动机应有良好的接地线。5、开启工业水总阀,各风机冷却水进口阀,其排水应疏通。6、转动设备盘车应灵活,无卡塞及异常声音。三、汽水系统的检查:1、各阀门开关位置检查,水位计处于工作位置。,2、各管道堵头,盲板应拆除,四周水冷壁及内外管道的吊架,
16、支架应牢固,完整。各类汽水管道的介质,流动方向应标明。各汽水阀门,阀杆应完好,开关灵活,盘根压盖应有余量,汽包、联箱,汽水管道的保温材料应完好。3、各电动阀的电动,手动开关应灵活,其开关位置与实际一致,限位开关应能自动跳起,汽包安全阀和高过出口集箱安全阀手动扳起正常。4、各种膨胀指示器刻度应清晰;指示应正确,在板的基准上应涂有红色标记,指针应在板面的基准点上。5、汽包水位计应有良好的照明,汽水导汽管应良好,水位计上应有正确的正常水位线和高低水位线标志。四、仪表、电气检查1、汽水系统各就地压力表均处于工作状态,压力表的一、二道阀应开启。压力表盘清晰,表针指示应在零位,铅封完好,汽包和过热蒸汽压力
17、处应画有红线。2、给水流量表,风压表的指示均应在零位。3、操作盘上所有仪表、信号、操作开关、指示灯、报警位置,均应处于完整的工作状态。4、操作站画面显示正常,所有电动阀在计算机上均能操作,转动设备能启停。5、给水自动调整,前后减温水的调整均应完整可靠,试验合格后,其动作应灵敏,实际开度与指示应一致,试验合格后置于关位置。6、操作室内照明良好,事故照明电源可靠。,7、上述检查完毕后,应将检查发现缺陷记录在设备缺陷记录薄内,并通知检修负责人及有关单位予以消除,缺陷消除之后还应重新进行检查,待一切合格后方可进行试验工作。五、点火油系统检查与试验1、检查油系统阀门所处位置。2、油系统、蒸汽加热系统各阀
18、门,管道、法兰、接头无漏油漏汽现象。支吊架,保温良好。3、试验油枪的性能应正常。第二节 水压试验一、水压试验1、锅炉受热面,汽水管道、阀门经过检修后,必须进行水压试验,试验压力为锅炉工作压力,以检查受热面汽水管道阀门的严密性。2、水压试验前的检查与准备工作完毕后,可按锅炉上水的有关规定进行上水,上至正常水位停止上水,观察水位无下降,方可继续上水。3、锅炉上满水应以汽包空气阀,导汽管组空气阀见水并无汽泡为准,上满水后应依次关闭汽包工作空气阀,导汽管线空气阀,高过出口集箱放空阀。4、升压前通知检修人员退出承压部件工作现场,升压速度不应太快,用小旁路阀控制升压速度,升压速度应控制在24kgf/cm2
19、/min之内。当压力升至水压试验压力时,关闭给水小旁路阀,并对各系统的承压部件,管道阀门,入孔、手孔盖进行全面检查后方可降压,降压速度应缓慢进行。,5、水压试验合格条件(1)在锅炉停止升压(小旁路阀不内漏)后,5分钟内,锅炉压力保持不变。(2)各承压部件无漏水及湿润现象,无残余变形现象,否则应及时处理,消除缺陷后再升压试验。6、水压试验后需要放水时,应经化验室分析水质,如水质合格,方可启动放空阀,汽包紧急放水阀,将水放到疏水箱内,如水质不合格,则开定排将水排至地沟。二、超水压试验1、超水压试验的条件:(1)新装或改装的锅炉投入运行时;(2)停运一年以上锅炉恢复运行时;(3)连续六年运行未进行过
20、超水压试验的锅炉;(4)主要受压元件经过重大修理或更换后,如水冷壁更换50%以上,过热器,省煤器的更换,汽包进行修补时。2、超水压试验应在锅炉工作压力下水压试验合格后进行。压力升续至工作压力时,应停止升压,进行全面检查,无漏水及异常情况后,解列汽包就地水位计,汽包安全阀和过热器安全阀,再升至超水压试验压力1.25倍的工作压力,在超水压试验压力保持5分钟后,降到工作压力,再进行全面检查。3、做超水压试验时,工作人员应全部撤离现场,压力未降至工作压力时,不准进行任何方面的检查。,4、超水压试验的合格标准(1)受压元件,金属壁和焊缝没有任何水珠和水雾的漏泄痕迹。(2)超水压试验后,经宏观检查或测试,
21、各受压部件没有明显的残余变形。三、水压试验完毕后,应进行放水,当汽包压力降到零时,应开空气门,以便放水工作的顺利进行曲。四、进行水压试验的锅炉应有司炉操作,在任何情况下不得无人监视。五、进行水压试验时检修人员应在场。七、水压试验的结果及过程应填写在记录上,发现存在的问题应填写在设备缺陷记录本上,并与在场检修人员交代清楚。第三节 过热器反冲洗一、锅炉大修或小修后,应进行过热器的反冲洗。二、操作程序1、启动给水泵,注意水温不超过104。2、开启定排总门。3、关闭减温水手动、电动调节门。4、关闭电动主汽门,旁路门及对空排汽电动门,开启对空排汽手动门。5、关闭各集箱疏水门,开启反冲洗门。6、开启定排一
22、、二道门。7、冲洗完毕后,停止给水,关闭反冲洗门,关闭定排放水门,开过热器疏水。,第四节 转动机械运行转动机械经过检修后,需进行不少于40分钟的试运转。新安装的转动机械应不少于2小时的试运转,以验证其工作的可靠性。一、试运转前应符合下列条件:1、所有护栏及防护罩完整可靠,对轮连接完好,地脚螺丝不松动。2、轴承箱内的润滑油清洁,油位计完整,油位可见,油位指示在2/3处,放油门及油封不漏油。3、有冷却水的,冷却水充足,畅通不泄漏。4、转动设备周围无影响运转的杂物。5、接地线牢固,电机各部完好,电气测电机绝缘合格。6、转动时不应有摩擦,撞击现象,振动在允许值范围内。二、试运转1、上述各项检查合格后,
23、可联系电气进行送电,并解除联锁。2、电动机在启动后,电流应在规定的时间内恢复到空负荷位置,在调整负荷时,应注意电流不得超过额定电流。3、运行中应注意转动方向是否正确,有无摩擦,振动和过热现象,对滚动式轴承温升应不超过40,最高温度不高于80。4、试运行时,机械维修、电气维修人员均应在场监护,试运行后,停止给煤机,二次风机,送风机、引风机运行,并做好转动设备试运行记录。,三、联锁试验联锁试验应在单机试验合格的基础上进行。1、目的:检验各项联锁是否能够执行。2、内容:对各联锁逐步进行校验(分别使其满足动作条件,检验是否执行)。3、具体工作:(1)停炉联锁。a、烟气温度联锁。(当锅炉出口烟气温度高于
24、300时锅炉停止运行)。b、高温过热器出口集箱出口压力联锁。(高过出口蒸汽压力 Mpa时锅炉停止运行)c、高过出口集箱蒸汽温度联锁。(当蒸汽温度大于 时,锅炉停止运行)d、汽包液位低联锁。(指电接点水位计液位过低时锅炉停止运行)e、引风机停联锁。(指引风机停,则锅炉停,没有延时)f、一次风机停。(指一次风机停,则停炉)注:停炉具体步骤;停给煤机停二次风机延时5秒一次风机延时25秒引风机停。,(2)保护联锁a、汽包高水位事故联锁(指液位测量值大于 时,开紧急放水电动阀)b、过热器出口集压力高事故联锁。(指压力测量值大于 Mpa时,开排汽电动阀)c、给水泵联锁、同时有至少一台锅炉运行时,给水泵才能
25、启动,(指至少有一台引风机运行时)、当给水母管压力低(小于 Mpa)时,备用给水泵自动启动。d、疏水泵联锁(疏水箱水位低于 m时停疏水泵)efg第五节 漏风试验 该炉对炉墙的严密性要求很高,因此必须进行漏风试验,以检验炉墙的严密性。检验方法一般采用负压法,在进行引风机试验时进行,具体方法是关闭炉膛及烟道上所有门、孔,启动引风机,保持炉膛出口负压在100150Pa左右,用火把或腊烛靠近炉墙,逐一检查,如有火舌被吸说明漏风,做好标记予以消除。第六节启动前的准备1、与汽机、电气、仪表、化验等有关单位的值班人员联系。,2、给锅炉上水,打开汽包放空阀,过热器放空阀,开启给水旁路阀进行上水,送进锅炉的水应
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