锅炉司炉人员培训.综述

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1、L o g o 锅炉基础知识部分介绍锅炉基础知识部分介绍 黄克画黄克画 锅炉检验师锅炉检验师 锅炉司炉人员培训锅炉司炉人员培训 L o g o 提纲 第一节 锅炉安全的重要性 定义：锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源 ，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外 输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者 等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者 等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者 等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体炉 。 L o g o 一、锅炉在国民经济生产部门的安全重要性及特点 ： （一）锅炉是一种密闭的容器，具有爆炸危险 ；超压、制造低劣、严重缺水引起爆炸 （二）锅炉本体

2、在高温、承压的条件下运行机 制，工作条件恶劣； （三）锅炉的用途十分广泛。 国务院颁布了特种设备安全监察条例 国家质量技术监督局颁布实施了蒸汽锅炉安 全技术监察规程、热水锅炉安全技术监 察规程、锅炉房安全管理规则等规程 标准。 L o g o 第二节 力学、热工学及流体力学基础知识 一：力学基础知识 1.压强 垂直作用在物体表面单位面积上的压力，P 单位是 帕斯卡，MPa 习惯上常称为压力，本书上提到的压力，实际上就是压强 。 2.大气压力：在标准状况下，即海拔为0m，温度为0摄氏 度时纬度为北纬45度的平面上在大气压力，标准大气压 为105Pa 1MPa=106Pa=100mH2O 3、表压

3、力与绝对压力 （1）表压力（P表） （2）绝对压力（P绝）P绝=P表+（0.1MPa） L o g o 第二节 力学、热工学及流体力学基础知识 二、热工学基础知识 1、物质的变化 物质有三种形态：固态、液态和气态。在一定条件下可以相互转变。 2. 温度 摄氏温度 3、受热面积 锅炉的受压元件，如锅筒、集箱、炉胆、水管和烟管等，其一面受火焰或烟气加热 ，另一面被水或蒸汽冷却的表面积，称为锅炉的“受热面积”或称“传热面积”。 4、传热 辐射、对流、传导 辐射是高温物质通过电磁波、红外线等，把热量传递给低温物质的过程。如炉膛内 ，焰火与管壁之间； 对流是由于液体或气体依靠其本身的流动来达到热量的传递

4、的过程。如烟气冲刷锅 炉受热面的管壁。 L o g o 传导是同一物体内或两个不同温度的物体接触时，热量从高温部分传 到低温部分的过程。如管子外壁传给管子内壁 5、热胀冷缩与热应力 物体受热膨胀，冷却时缩小。 锅炉管道每隔一定距离装设U形的膨胀节；管道穿墙时要安装套管；热 应力。 三、流体力学基础知识 1、流体 4、层流和紊流 2、流量 5、流体的粘度 3、密度 一、第二节 力学、热工学及流体力学基础知识 L o g o 一、水的性质 水在1个标准大气压下，温度为4摄氏度时，体积最小，密 度最大；水的比热较大；高度相差1m，压力就相差 0.01MPa；联通器原理。 二、水蒸汽的性质 1.饱和水

5、、饱和蒸汽与过热蒸汽 一定的压力对应一定的饱和温度 具有饱和温度的水（蒸汽） 2、湿度与干度 干度：蒸汽的质量与总质量的比值。干度+温度=1 水管锅炉应控制在3%以下，锅壳锅炉应控制在5%以下。 防止水击和结垢。 第三节 水和水蒸汽的性质 L o g o v一、锅炉参数 v蒸汽产量和质量的指标。主要是额定蒸发量、 额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。 v1.额定蒸发量 v额定蒸发量、经济蒸发量、最大连续蒸发之分 v额定蒸发量-蒸汽锅炉在额定蒸汽压力、额定蒸 汽温度、额定给水温度、使用设计规定的燃料 并保证效率时所规定的每小时的蒸发量。铭牌 上标示的蒸发量就是额定蒸发量。 v热水锅炉，有机热载体炉反映出

6、力的是热功率 或供热量。 v0.7MW=60万Kcal/h=1t/h蒸汽 第四节 锅炉参数及热效率 L o g o 第四节 锅炉参数及热效率 v 经济蒸发量-蒸汽锅炉在连续运行中，效率达到最高时的 蒸发量称为经济蒸发量。约为额定蒸发量的75%-80%； v 最大连续蒸发量-蒸汽锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温 度和使用设计燃料长期连续运行时所能达到的最大蒸发 量。 v 2、额定蒸汽压力 v 锅筒出口处的蒸汽压力 v 过热器出口处的蒸汽压力 v 3、额定蒸汽温度 v 额定蒸汽压力下所对应的饱和温度 v 过热器出口处的过热蒸汽温度 L o g o 第四节 锅炉参数及热效率 v 二、锅炉的热效率 v

7、锅炉的热效率是表示进入锅炉的燃料所能放出的全部热 量中，被锅炉有效吸收热量所占的百分比。锅炉的热效 率的测定和计算有两种方法： v 1、正平衡法（适用小型锅炉） v 只能求出锅炉热效率，而不能得出各项热损失不能提出 改进措施。 v 被锅炉利用的热量和燃料所能放出的全部热量的比值来 计算热效率的方法 v 2、反平衡法 v 通过测定和计算各项热量损失，以求得热效率的方法。 v 热效率n=100%-（q2+ q3+ q4+ q5+ q6）% v q2-排烟热损失 v q3-气体未完全燃烧热损失 L o g o v q4-固体未完全燃烧热损失 v q5-散热损失 v q6-灰渣物理热损失 v 3、各种

8、燃烧方式的锅炉的热效率 v 层状、抛煤机链条炉、流化床锅炉 第四节 锅炉参数及热效率 L o g o 第五节锅炉的工作过程和工作系统 v一、工作过程 v1、燃料的燃烧过程 v2、火焰和烟气向水的传热过程 v3、水被加热、汽化的过程 v二、工作系统 v1、水汽系统 v2、燃料系统 v3、烟风系统 L o g o 第六节、锅炉水循环 v一、水循环原理 v锅内水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面的闭合 路中有规律地、连续不断地流动的过程。分为 自然循环和强制循环两种 v二、水循环回路 v锅炉水循环回路是由锅筒、下降管、下集箱和 上升管所组成，形在一个连通器。 v三、循环倍率 v循环倍率=循环流量/循环回路

9、中的蒸汽量 v其大小与循环回路的阻力、流动压力以及锅炉 工作压力、负荷的变化等因素有关。 L o g o 第六节、锅炉水循环 v水循环动力=循环高度X（下降管水的密度-上升 管汽水混合物的密度） v回路越高，汽化越强，循环动力越大。 v四、水循环故障 v1、循环停滞 v2、循环倒流 v3、汽水分层 v4、下降管带汽 L o g o 第七节 锅炉的金属材料 v一、对锅炉用钢的基本要求 v锅炉用钢应具有良好的耐热性、抗腐蚀性、塑 性和韧性，足够的抗疲劳性，以及良好的加工 工艺性和可焊性。 v二、钢材的分类 v1、按脱氧程度，可分为镇静钢、沸腾钢和半沸 腾钢三种。锅炉受压元件的用钢必须采用镇静 钢。

10、 v2、钢材按化学成分不同可分为碳素钢和合金钢 两大类。锅炉受压元件的合金钢材料只能使用 低合金钢。 L o g o 第七节锅炉的金属材料 v3、锅炉常用钢材 v锅炉钢板、钢管及其适用范围表1-9。 L o g o 第二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节 第一节 概述 v一、何谓燃料 v凡是可以燃烧而产生大量热量且符合技术经济 指标的物质称之为燃料。 v可燃物：能在空气中燃烧的物质。如纸、布、 木、煤、油、气、大米等。 v燃料应具备的条件： v1.易在空气中燃烧，且能不断供应 v2.贮藏、运输、处理简便 v3.价格低廉且发热值大 v4.没有大的危险和有害性且燃烧产物污染小。 L o g o 第二

11、章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节 v二、何谓燃烧 v可燃物和氧发生激烈的或合氧物质急剧化合并 发出光和热的化学反应。 v三、燃烧三要素 v1.可燃物 v2.一定的温度水平 v3.助燃物 v司炉人员要做到迅速完全燃烧，完全燃烧是指 燃料的可燃成分在空气供应量和供应方式都很 合适，以至烟囱不冒黑烟。具体做法是使燃料 能与空气充分接触，及时排出燃烧产物，燃烧 要有足够的空间和时间。 L o g o 第二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节 v四、燃料成分及特点 v1、碳 ；燃料中最主要的可燃元素 v2、氢：是燃料中可燃元素之一含量较少，但热 值比含碳量高得多，含量越多越有利 v3、硫：是燃料中有害元素，

12、燃烧后生成SO2和 SO3与水蒸汽形成酸腐蚀金属。 v4、氧及氮：是不可燃元素的内杂质，氧是助燃 物；氮是有害元素。 v5、灰分：燃烧后残留下来的部分，是有害物质 ，增加热损失，磨损受热面。 v6、水分：是有害成分，但适量的水分有助于燃 烧，含量应10-14%。 L o g o 第二章 燃料、燃烧及燃烧设备-第一节 v二、工业分析成分：目的提高燃烧过程的经济性。 v1、挥发物（气体）：含量越多，越容易燃烧，但 会降低发热值，应在20%左右； v2、固定碳（固体）：完全燃烧时放出全部热量， 但炉温低时生成CO只放出三分之一的热量； v3、灰分：有害成分，增加热损失； v4、水分：有害成分 v5、

13、发热值：1公斤燃料完全燃烧时所发出全部热量 。 v分为高位发热值：最大可能发热量 v 低位发热值：实际发热量 v高位发热值=低位发热值+水蒸汽汽化潜热 v标准煤为发热值7000千卡/公斤的煤 L o g o 第二节 固体燃料 v一、煤的分类 序号煤种含碳量、发热量着火程度 1无烟煤W最高着火困难 2烟煤A （长焰煤） 较高较易 3贫煤P介于W和P之间着火较差 4褐煤H低易着火 L o g o 第三节 液体燃料 v 一、来源和种类 v 常温下呈液体状态的燃料； v 1、来源：通过对原油的加热，使相对分子质量低的低 沸点馏分先蒸发，相对分子质量高的高沸点馏分后蒸发 ，从而使不同馏分分开制取各种石油

14、产品-汽油（200 以下）、煤油（200-250 ） 、柴油（250-350 ） 、重油（高于350以下） 、渣油（高于520 ） 。 v 二、液体燃料的主要特性及其对燃烧的影响 v 1、粘度：决定燃料油流动特性的指标。粘度越大，流动性俞差； 对输送和雾化状态影响较大。如重油要先加热； v 动力粘度、运动粘度、条件粘度来表示 v 2、密度：物理特性每立方体积内物质的质量。馏分温度愈低则密 度愈小。 L o g o 第三节 液体燃料 v 3、闪点：对油的贮运安全性有很大关系，反映出油的 着火性能；闪点愈低，愈易着火，但闪点过高，不利于 燃烧。 v 4、燃点和自燃点 v 燃点一般比闪点高20-30

15、 v 燃点和自燃点没有直接关系，如轻油的燃点比重油低， 但自燃点比重油高。 v 5、流动点和凝固点 v 一般情况下流动点比凝固点高2.5，为了保证重油的 流动性，其油温保持在比流动点高10左右 L o g o 第三节 液体燃料 v6、残留碳：重油加热到高温时产生的焦炭状残渣 物，成分燃烧器喷口和油路系统堵塞、磨损的原因 。 v7、爆炸浓度极限（范围）：可燃气体和空气混合 物达到一定范围时，一遇明火或温度升高就会发生 爆炸的浓度。分为上限和下限 v8、静电特性 油在运输过程中与管壁摩擦产生很高 的静电压。静电是油品产生燃烧和爆炸的原因之一 ，防止静电宜在油系统内所有管道、油罐、设备、 容器以及装

16、卸站等设备有良好的接地，一般情况下 接地电阻控制在5欧姆以下，油品流速在4m/S以内 。 L o g o 第四节 气体燃料 v 最为理想、最清洁能源 v 一、气体燃料来源和种类 v 天然气、液化石油气、干馏煤气、气化煤气、焦炉煤气、城市煤气。 v 二、气体燃料的主要成分 v 甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳等 v 三、气体燃料的特点 v 1、基本无污染 v 2、容易进行燃烧调节 v 3、作业性好 v 4、容易调整热量 v 四、天然气特点 v 安全、热值高；清洁和应用广泛；城市必选能源 v 易燃易爆低毒性的燃料气体， v 保持锅炉房通风 L o g o 第五节 燃料的燃烧 一、完全燃烧和不完全燃烧 v安全、经济总要求 v完全燃烧：是指燃料的可燃成分在空气供 应量和供应方式都很合适，以至烟囱不冒 黑烟。特征是不冒黑烟 v不完全燃烧：指由于空气供应量不足，空 气供应方法不合适或燃烧温度较低等原因 造成燃烧产物含有可燃物质的燃烧。作为 司炉人员应掌握燃料性质、燃烧特点和燃 烧理论。 L o g o 第五节 燃料的燃烧 二、煤