锅炉压力容器安全技术复习

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1、锅炉压力容器安全技术复习 锅炉压力容器安全技术 复习 1锅炉、压力容器的概念 1）锅炉： 锅+炉 （原始概念） 产生蒸汽或热水的设备 现代定义：锅炉 是将燃烧的化学能变为热能，再利用热能，把水加热成热水或蒸汽的能量转换设备。 即： 燃料（燃烧）烟气或火焰（传递） 水（转变） 热水或蒸汽 2）压力容器：能承受压力载荷的密闭容器。（容器：密闭、承压） 2 锅、压安全的重要性 事故率高 事故危害性严重 应用广泛 第一章 锅压分类与结构 1 压力容器同时具备的三个条件 压力：P0.1MPa （内压、外压） 压力介质：压缩气体，液化气体，工作温度超过标准沸点的液体。 容积：Di0.15m 且容积V0.0

2、25m3 ,PV0.020MPa. m3。 2 锅炉分类、压力容器分类 锅炉：1）锅炉按用途分:电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉等。 2）按容量分： 大型锅炉、中型锅炉、小型锅炉。 3）按蒸汽压力分：低压、中压、高压、超高压、临界压和超临界压锅炉。（临界状态：P=22.45MPa、t=374.1、v=0.003174m3/kg） 4）按燃料分：燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、原子能锅炉等。 5）按结构分:锅壳（火管）锅炉、水管锅炉、水火管锅炉。 6）按燃烧方式分：层燃炉、沸腾炉、室燃炉。 7）按工质流动方式分：自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。 压力容器：从安全管理和技术监督角度分：固定式

3、容器和移动式容器。 固定式容器：具有固定的安装使用地点、工艺条件及固定的操作人员。 1.按压力分：低压容器：0.1 MPaP1.6 MPa 矿冶、机械制造等（薄板、卷焊） 中压容器： 1.6MPaP10 MPa 石油化工 高压容器：10MPaP100 MPa 氮肥、石油化工 超高压容器：P100 MPa 实验室 （厚板、组合装配） 常把P10 MPa的压力容器叫做中低压容器。外压容器中，(P0.1MPa) 又称为真空容器。 2按工艺用途分： a反应容器(代号R) 主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器，如反应器、反应釜、聚合釜、高压釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等。 b换热容器(代号E)

4、 主要是用于完成介质热量交换的压力容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器等。 c分离容器(代号S) 主要是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、干燥塔等。 d储存容器(代号C，其中球罐代号B) 主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器。如液氨储罐、液化石油气储罐等。 压力容器其他分类方法：1） 按壁厚分 薄壁容器、 厚壁容器 2）按压力来源分：外压容器、 内压容器 3）按工作壁温分：高温容器:t450（中温容器）、常温容器:20450、低温容器:20以下 4）按制造方法分：焊接容器、锻造容器、铆接容器、

5、铸造容器、组合容器 5）按制造材料分：钢制容器、铸铁容器、有色金属容器、非金属容器 6）按安装方式分: 立式容器、卧式容器 7）安全综合分类：三类容器、二类容器、一类容器。 3 压力容器的结构 1 1）本体：主要的承压元件：球、圆筒体 2）密封装置：可拆式连接、容器接管与外管道间的可拆连接以及人孔、手孔盖的连接都需要密封 3）联接件：法兰、接管、螺栓 4）安全附件：安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、安全联锁装置、压力表、液面计、测温仪表等 5）工艺附件 ：管板、拉杆、换热管、搅拌器等 6)支座 ：立式、卧式、球形容器支座 4 锅炉术语：受热面、容水量、冷水壁。 1）锅炉受热面：布置在炉膛或烟道内

6、与烟气进行热量交换的金属表面。（锅炉中隔开火焰烟气与水汽介质，并将热量由烟气传给水汽介质的金属壁面） 2） 承压部件： 3） 火焰（烟气）：燃烧产物，烟气 900 火焰 4）炉膛：炉胆、燃烧室 5）炉拱： 6) 烟道： 7) 锅炉热效率： 8) 容水量：正常水位时锅炉容纳的水量与锅炉蒸发量之比，一般为相对容水量。 9) 安全性比较：甲炉10t/h，乙炉4t/h。容水量都为2t。比较它们的安全性。 5 锅炉型号的意义、锅炉铭牌对应着的锅炉结构 锅炉型号的意义:饱和温度与饱和压力一一对应，压力越高，温度越高；排污水温度为饱和水温度，亦等于饱和蒸汽温度。 6 锅炉系统的名称、作用及元件组成 1）锅炉

7、的三大主要系统，（同时工作）:水一汽系统、煤一灰系统、风烟系统 2）组成：锅内系统组成：锅筒（上、下锅筒）、集箱、水冷壁（炉膛内高温受热管）、对流管束、过热器、省煤器、下降管 炉内系统组成：炉膛（炉胆、燃烧室）、烟管、风管、鼓风机、引风机、燃烧设备：（燃 烧器、油嘴、喷粉器、炉排）空气预热器、除尘器、烟囱 安全附件：压力表、水位表、安全阀、警报器等 7 不同结构锅炉的结构、优缺点 1) 锅壳式锅炉：受热面：锅壳-a.炉膛可以很大b.管子 管子可以布置很多(经济性高)c.温度可以很高 主要受热面是管子:a.管子直径小，可承受高压 b.弯管弹性好，伸缩自由(安全性高) 2)立式锅壳式锅炉的基本结构

8、:锅壳、炉胆、冲天管、安全附件:（安全阀,压力表,水位表等) 3）立式直水管炉的结构：弯水管、锅壳、炉胆、环形烟道 优缺点： 8 锅炉管道颜色 1）过热蒸汽管：红（底色）-（色环） 2）饱和蒸汽管：红（底色）黄（色环） 3）排汽管：红（底色）兰（色环） 4）排污管：黑（底色）兰（色环） 5）给水管：绿（底色）兰（色环） 6）疏水管：绿（底色）黑（色环） 7）生水管：绿（底色）黄（色环） 8）热水管：绿（底色）兰（色环） 第二章 锅炉基本知识 1锅炉燃料、种类 2 按物态分三种：1）固体：煤、油页岩、木柴、蔗渣等 2）液体：重油、渣油、柴油 3）气体：天然气、煤气及其 他工业可燃气（高炉煤气、焦

9、炉煤气） 煤的分类：石煤及煤 石、褐煤、无烟煤、贫煤、烟煤。 2煤的性能指标、煤的分类 煤的性能指标：1.发热量（kJ/kg）: 1）高位发热量(Qgr)：包含燃烧显热及燃烧产物中水蒸气的汽化潜热2）低位发热量(Qnet)：燃烧产物中水蒸气随烟气以气态排除时燃料放出的热量。我国以Qnet为燃料发热量QgrQgrr 3）标准煤发热量：发热量为29300kJ/kg煤为标准煤。计算煤耗时，把各种煤折算成标准煤进行比较。 2.挥发分（v ）：将煤隔绝空气加热至900，煤中分解出来的气体除掉水蒸汽，剩余部分称为挥发分。主要成分：CmHn,H2,CO,少量O2,N2,CO2。表征煤燃烧性能的重要指标，煤分

10、类的重要依据挥发分高易着火，低则难着火。 a.焦炭：煤析出水分和挥发分后的残留物。由炭和灰分组成。 b.结焦性能：焦炭形成过程中析出胶体物质，能分解和固化，用胶体层的最大厚度表示。 3.灰熔点:a.用角锥法测定变形温度（t1）、软化温度（t2）、流动温度(t3)b.三个特征温度：t1,t2,t3表征灰熔点c.灰熔点高，不易结渣，易结渣的煤会粘结受热面或炉排 要求 ：中小型锅炉炉膛出口烟气温度低于t1且小于或等于1100 煤的分类:石煤及煤矸石、褐煤、无烟煤、贫煤、烟煤。依据:挥发分多少、结焦性强弱。 1)石煤、煤矸石:a.劣质无烟煤，比重大、灰分高，硬，v和Q低b.难着火燃烧c.可作为沸腾炉燃

11、料 2)褐煤:a.挥发分高达4050，水分20左右，易着火b.O2多，W,A含量大，Q 低c. 结焦性差 3)无烟煤:a.挥发分v10，H少，C多，Q高b.色黑，有光泽，白煤c.结焦性差。 4)烟煤:a.V=1045% :V1020，贫煤，结焦性差、 V2042，一般烟煤、结焦性强、V4245，长焰煤，结焦性b.发热量高，O少，A少，C多 一般类煤发热量高， 类煤发热量低。 3 层燃炉（手烧炉、链条炉）的燃烧特点、改进措施 手烧炉的燃烧特点：a.炉双面点火，燃烧条件优越，燃料适用性广；b.燃烧过程呈周期性变化间隙加煤，除渣引起周期性的风煤不协调；c.劳动强度大，热效率低 改进措施：1）提高操作

12、技术：a.勤加煤、煤层薄b. 快加煤，炉门快开、快关c. 煤层均匀2）改善炉排结构：a.摇动炉排b.双层炉排、水冷炉排c.反烧炉排、固定炉排 链条炉的燃烧特点:a.燃料前饲，单面点火，着火条件差b.燃烧沿炉排自前至后分阶段进行,有区域性，c.燃烧无周期性d. 炉排与煤层无相对运动，受有限着火的影响，燃烧各阶段界面与炉排面成一倾向角。 改进措施：1)合理布置炉拱:炉拱：炉膛中遮敝一部分炉排面的遮火墙2) 炉膛中供入二次风:一次风：经炉排和燃料层供入的风。二次风：经炉排从后拱鼻尖处供入的风 3) 炉排下部分区段送风、中部强送风、前后部少送风或不送风 4 锅炉通风的目的、常用通风方式 1）锅壳式燃油

13、锅炉采用的通风方式是_正压通风_，而煤粉炉采用的通风方式是_微负压的平衡通风_，其负压约为2030Pa_。 2）通风方式：自然通风、强制通风（机械引风、机械送风、平衡通风）、过量空气与漏风 5 锅炉传热的基本情况：炉膛、烟道，受热面分类 1) 炉膛：以辐射放热为主：水冷壁，辐射受阻面 烟道：以对流为主：对流管束、省煤器、过热器、空预器、烟管、对流受热面 3 受热内壁面与工质：传导为主 2）分类： 按换热方式：a.辐射受热面水冷:壁火床上方炉胆、不绝热锅筒下方b.对流受热面:对流管束，省煤器，空预器,过热器，烟管 按受热面作用分a.主要受热面b.辅助受热面（尾部受热面） 6 锅炉热平衡试验、热平

14、衡公式符号意义，各项热损失代号、减少途径 1）热平衡公式符号意义：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 Qr：每千克燃料输入锅炉的热量。KT/kg Q Q1：有效利用热量 Q2：排烟热损失 Q3：化学不完全燃烧热损失（气体）q3<2 Q4：机械不完全燃烧热损失 Q5：散热损失 Q6：灰渣物理热损失及冷却热损失 令：q1=Q1/Qr，q2=Q2/Qr，q6=Q6/Qr 。则有：q1+q2+q3+q4+q5+q6=100 2）锅炉热平衡试验：a.正平衡试验法（工业锅炉）:通过测量锅炉有效利用热量多少来测量锅炉效率=q1 = Q1/ Qr100% Q1= Qgl/B Qgl-锅炉每小时吸热量，用锅炉每小时产汽量的焓计算 B 锅炉每小时燃料消耗量 b.反平衡法（大型电站炉）:通过测定热损失来测得锅炉热效率=1-(q2+q3+q4+q5+q6)% 3) 各项热损失代号：a. 排烟热损失（q2） 各项热损失中最大的一项 影响因素: y每上