锅炉监察人员培训要点.ppt
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1、锅炉安全管理人员培训要点,淄博市质量技术监督局张继祥,前 言,为提高安全管理人员锅炉安全监察水平,根据市局培训计划要求,结合我市具体情况,现将锅炉安全监察工作中需掌握的蒸汽锅炉安全技术监察规程(96修订版)、热水锅炉安全技术监察规程(97修订版)、有机热载体锅炉安全技术监察规程(93)和小型锅炉安全监察规程(2000)中相关内容作一下简要介绍,前 言,因时间关系重点介绍一下内容:1、与锅炉安全监察有关的基础知识;2、规程中涉及安全监察的专业知识;3、锅炉节能方面的有关要求;4、锅炉管理方面的有关要求。,基础知识,A1物理知识A1.1压力、温度、介质性质、热胀冷缩等A1.1.1压力(压强):垂直
2、均匀作用于单位面积上的力,用符号“P”表示,单位是兆帕(MPa)。绝对压力=表压力+大气压力换算关系:1kg/cm2=0.098MPa,基础知识,A1.1.2温度:标志物体冷热程度的物理量。用符号“t”表示,单位是摄氏度()。锅炉上常用的温度有:蒸汽锅炉在一定压力下的汽水饱和温度、过热蒸汽温度;热水锅炉的进出口水温和有机热载体炉的进出口油温。A1.1.3介质性质:水、导热油的性质A1.1.3.1水的性质,基础知识,水的三态变化,凝华(放热),升华(吸热),基础知识,饱和温度:锅炉在一定的压力下的锅水(汽)温度称为饱和温度;饱和温度与压力有关,压力升高饱和温度也相应升高。过热蒸汽温度:锅炉在一定
3、的压力下,对饱和蒸汽继续加热(过热器),蒸汽温度在压力不变情况下得到提高,称为过热蒸汽。热水锅炉的循环压力:是由循环水泵的扬程决定的(注入式)。常压锅炉为抽吸式。,基础知识,A1.1.3.2有机热载体锅炉1、导热油的性质:无化学刺激性,易获取低压、高温的介质。理化性能。2、使用优点:锅炉在较低的压力下,能获得较高的介质温度,在生产环节中获取较高的热量交换。,基础知识,A2:传热学知识A2.1导热、对流、辐射的概念A2.1.1导热:热量从物体的一部分传递到另一部分或从一物体传递到与它接触的另一物体的过程称为导热。物体导热能力与材料的性质和温度有关,用材料的热导率表示,其单位为W/(m)。如钢、铸
4、铁35.650.6 W/(m)、水垢1.283.14W/(m)、烟灰层0.070.12 W/(m)。,基础知识,A2.1.2对流:流体与固体壁面直接接触而传递热量的方式称为对流换热。锅炉受热面的外侧由于受到流动高温烟气的冲刷,使热量从金属外壁传至内壁,再从内壁传递给水(或蒸汽热载体)的过程属于对流传热。A2.1.3辐射:由热物体表面对外发射的热射线而传递热量的方式称为辐射换热。如炉膛内的火焰(高温烟气)传递给受热外壁(水冷壁)的过程。,基础知识,A2.2传热的基本规律:传热过程的上述基本形式在锅炉中是同时存在综合作用的。锅炉整个传热过程的强弱,主要取决于火焰(烟气)侧的辐射和对流放热以及受热面
5、的积灰层、水垢层的导热。提高炉膛温度,加大传热温差,增强烟气的流速和扰动,减少积灰层和水垢层的厚度等,是强化传热的有效措施。,基础知识,A3.1燃料的化学成份和特性A3.1.1燃料的分类:可分为固体、液体和气体三种。按煤的挥发物、水分、灰分的含量和低位发热值,可分为6种:烟煤无烟煤贫煤褐煤煤矸石油母页岩。A3.1.2燃料(煤)的化学成份:碳、氢、硫、氧、氮、水分、灰分。,基础知识,A3.1.3燃料(煤)的特性:A3.1.3.1发热量:是指1kg煤安全燃烧时所放出的热量。单位:KJ/kg。A3.1.3.2挥发分:煤在燃烧前首先是受热水分蒸发,随着温度升高,煤中一些挥发性物质不断挥发出来。挥发分中
6、含可燃气体(CO、H2、H2S)和不可燃气体(O2、CO2、N等)。,基础知识,A3.1.3.3焦结性:煤在隔绝空气的情况下加热、水分蒸发、挥发分析出后,剩余的焦炭可以结成不同硬度焦块的性质,称为煤的焦结性。,基础知识,A3.1.3.4灰熔融性:是指煤中灰分熔点的高低。灰熔融性对锅炉运行有一定的影响,当炉内温度达到或高于灰分的熔点时,固态的灰分将逐渐变成熔融状态,于受热面接触时,就会粘在受热面造成结渣,使传热恶化,影响正常的水循环,严重时威胁锅炉安全、经济运行。A3.2燃料的燃烧过程及特点,基础知识,A3.2.1燃烧特点(条件):一定的可燃物质足够的空气量较高温度充分的混合一定的空间和时间。A
7、3.2.1.1煤燃烧过程(阶段):分为5个阶段预热干燥挥发分析出挥发分着火焦炭的着火燃烧焦炭的烧尽。A3.2.1.2油的燃烧过程(阶段):分为4个阶段雾化蒸发与化学反应与空气混合燃烧。,基础知识,A3.2.1.3气体燃烧过程(阶段):分为2个阶段混合燃烧。A3.3燃烧的理论空气量、过剩空气系数、燃烧产物、烟气量A3.3.1理论空气量:单位数量的燃料、完全燃烧时所需要的空气量(单位:标准立方米/公斤)。,基础知识,A3.3.2过剩空气系数:实际空气量与理论空气量之比值称为过剩空气系数(a表示)。一般煤粉炉和循环流化床炉在1.051.15;机械炉在1.21.4;手烧炉在1.31.5。过剩空气系数的
8、控制一般用氧量表来调控.,基础知识,A3.3.3燃烧产物:燃料燃烧时,如果可燃物质与氧化剂能够充分化合,把热量全部释放出来,叫完全燃烧。反之称为不完全燃烧。如碳在完全燃烧时生成CO2,而在不完全燃烧时则生成CO,不完全燃烧时所放出的热量只及完全燃烧时的30%。,基础知识,A3.3.3烟气量:燃料在炉内完全燃烧需要的理论空气量乘上过剩空气系数,再考虑各种漏气系数后所形成的烟气为锅炉的总烟气量。锅炉设计中烟气量是一个重要的参数。,基础知识,A4.2锅炉常用材料及其标准A4.2.1对锅炉用钢的要求:较高的强度;良好的塑性;良好的韧性;良好的可焊性;良好的导热性、耐磨性和腐蚀性。,基础知识,A4.2.
9、2锅炉用钢范围:适用于承压的以水(油)为介质的固定式锅炉及锅炉范围内管道的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造。不适用于水容量小于30L的固定式承压蒸汽锅炉和原子能锅炉。,基础知识,A4.2.3常用材料及标准:用于锅炉受压元件的金属材料应按如下规定选用(蒸规第23条):1钢板;2钢管;3锻件;4铸钢件;5铸铁件;6紧固零件;7拉撑件;8焊接材料。,基础知识,A5 焊接知识A5.1常用的焊接方法及特点A5.1.1焊接方法:按工艺特点分为熔焊、压焊和钎焊。A5.1.1.1熔焊:将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。,基础知识,A5.1.1.2压焊:焊接过程中对焊件施加压力(可加热或不加热
10、)来完成对接的方法。A5.1.1.3钎焊:采用比母材熔点低的金属材料做钎料,将焊件加热到高于钎料熔点的温度,利用液体钎料填充母材间隙,实现连接的方法。,基础知识,A5.1.2常用的焊接方法:熔焊常用的为:气焊、气割、电弧焊。电弧焊包括:手弧焊、埋弧焊、气体保焊和等离子弧焊与切割。A5.2焊材选用原则:一般要求焊材金属与母材等强度。异种钢焊接头一般选用强度等级较低母材的相应焊材。,基础知识,A5.3焊接接头的分类:对接接头角接接头搭接接头丁字接头,基础知识,A5.4常见焊接缺陷及其危害A5.4.1常用的焊接缺陷:裂纹孔穴固态夹渣未焊透未溶合形状缺陷(如:咬边、错边、焊瘤等)。A5.4.2危害:在
11、锅炉承压部件的焊缝质量对安全运行有着十分重要的影响。如焊缝质量存在不允许的缺陷,运行中将发生事故。,基础知识,A5.5焊接工艺评定:是由施焊单位的熟练焊工(不允许外单位的焊工)按照焊接工艺指导书的规定焊接工艺试件,然后对工艺试件进行外观、无损探伤、力学性能和金相等项目检验,同时将焊接时的实际工艺参数和各项检验结果记录在焊接工艺评定报告上,施焊单位规定的技术责任人应对该报告进行审批。经评定合格的焊接工艺可用于现场施焊。,基础知识,A6 无损检测知识A6.1无损检测定义:无损检测技术是利用物质的某些物理性质因存在缺陷或组织结构上的差异,使其物理量发生变化这一现象,在不损伤被检物使用性能及状态的前提
12、下,通过测量这些变化来了解和评价被检测的材料、产品和设备构件的性质、状态、质量或内部结构的一种特殊的检测技术。,基础知识,A6.1.1无损检测方法:射线、超声波、磁粉、渗透A6.2锅炉无损检测标准:蒸汽锅炉按蒸汽锅炉安全技术监察规程第五章受压元件的焊接(四)无损探伤检查中第81条执行。,基础知识,A6.2.2 热水锅炉按热水锅炉安全技术监察规程第五章受压元件的焊接第四节无损探伤检查中第6065条执行。A6.2.3 有机热载体锅炉按有机热载体锅炉安全技术监察规程第二章结构与技术要求中第6条执行。,专业知识,B1专业知识 B1.1 锅炉的主要参数:锅炉容量(蒸发量、热功率)工质参数(压力、温度)、
13、热效率 B1.2 锅炉的分类和型号表示方法 B1.2.1 锅炉的分类:1、按用途分(工业、发电、生活锅炉);2、按介质分(蒸汽、热水、热载体锅炉);3、按燃料分(燃煤、燃气、燃油、电加热、余热锅炉);4、按压力分(低压、中压、高压锅炉)等。,专业知识,B1.2.2 锅炉型号表示方法/设计次序 燃料种类 蒸发量或热功率 过热蒸汽温度 燃烧方式 出/回水温度 型号代号 介质出口压力,专业知识,SH L 201.6/300AII 二类烟煤 蒸发量(T/h)链条炉排 过热蒸汽温度 双锅筒横置式 额定蒸汽压力、DZS2-1.0-Y(Q),专业知识,B1.4 锅炉的热效率及热损失热效率:锅炉输出热量与输入
14、热量的百分比:1、正平衡法:=Q输出/Q输入 2、反平衡法:=Q-(q2+q3+q4+q+q6)热损失:1、机械不完全燃烧热损失q4、排烟热损失q2、散热损失q、化学不完全燃烧热损失q3、灰渣物理热损失q6。,专业知识,B2.1.2 锅炉主要受压部件和主要受热面B2.1.2.1 锅炉主要受压部件:锅筒;水冷壁;对流管束;下降管;集箱;立式锅炉有:筒体、炉胆、封头、U型圈和横水管。B2.1.2.2 锅炉主要受热面:水冷壁;对流管束;过热器;省煤器;空气预热器;立式锅炉有:炉胆、横水(火)管。,专业知识,B2.2.1.2 自然循环:利用下降管和上升管中的密度差实现工质循环的锅炉。B2.2.1.3
15、强制循环:除了依靠循环回路中的工质密度差以外,主要依靠循环泵的压头建立工质循环的锅炉。B2.2.1.4 直流锅炉循环:在炉内依靠水泵压头一次通过受热面完成水的加热、蒸发和蒸汽过热,达到规定的蒸汽参数。,专业知识,B2.3 工业锅炉结构B2.3.1 锅壳式锅炉:燃烧室(炉胆)和受热面(烟管)均布在锅壳内的。B2.3.2 水管锅炉:工质在管子内部流动,烟气在受热面外部流动进行热量交换。热载体锅炉:热载体在管子内部流动,烟气在受热面外部流动进行交换。,专业知识,B2.3.3 铸铁锅炉:用铸铁制造的锅炉。循环方式同水管锅炉。适用范围:额定出水温度低于120且压力0.7MPa。B3 燃烧与加热设备B3.
16、1 层状燃烧:B3.1.1 固定炉排:固体燃料以一定的厚度铺设在炉膛下部的炉排上呈层状燃烧(正反烧炉)。,专业知识,B3.1.2 链条炉排:采用移动的链排来完成连续给煤、层状燃烧、燃尽和排出灰渣的火床燃烧。B3.1.3 抛煤机炉排:同时装置抛煤机和链条炉排的以火床燃烧为主,悬浮燃烧为辅的锅炉。B3.1.4 往复炉排:由转动部分带动活动炉排片在固定炉排片上往复运动(一般行程3070mm),燃料随之向后方推移完成燃烧的过程。,专业知识,B3.2 流化床燃烧:小颗粒的固体燃料与一定速度的空气在炉膛内混合成流态化的状态下进行的燃烧,也称为沸腾燃烧。根据气体流速不同,可分为鼓包型流化床和循环型流化床锅炉
17、。B3.2.1 循环流化床燃烧:进一步提高流化床的气流速度,在床内发生快速燃烧的同时,大量固体颗粒被气体挟带流出炉膛,使之流经分离器,把固定颗粒扑集下来,重新送入床内燃烧的流化床锅炉。,专业知识,B3.3 煤粉、油、气燃烧B3.3.1 煤粉燃烧:把煤粉和燃烧空气按一定比例混合,由燃烧器喷口射入炉膛内进行燃烧。可分为直流式和旋转式两大类。B3.3.2 油燃烧:使油(液体燃料)雾化成微小颗粒和空气混合后喷入炉膛内进行燃烧的设备。,专业知识,B3.3.3 气体燃烧:燃用气体燃料的燃烧器。按燃烧方式气体燃烧器可分为:扩散式、大气式和完全混合式。按空气供给方式可分为:引射式、自然供风式和鼓风式燃烧。B3
18、.4 电加热设备:利用电能加热,使介质温度升高的设备。B4 主要附件和仪表B4.1 安全阀:在工质一定静力的作用下,能自动开启泄放工质压力,从而保证设备安全运行的装置。,专业知识,B4.2 压力表:能够测量出容器内介质真实压力的装置。B4.3 水位表:能够测量出容器内液体真实液位的装置。B4.4 排污和放水装置B4.4.1 排污装置:用以排放锅炉系统中的含有泥渣、盐分和水垢成份的高浓度水的阀门(如定期排污、连续排污)。,专业知识,B4.4.2 放水装置:用以排放蒸汽管道、分汽包中凝结水和为省煤器、过热器放水的装置。B4.5 温度测量仪表:用来测量炉膛温度、风烟温度、进出口温度和过热蒸汽温度的仪
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