锅炉安全知识

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第一章 锅炉基本知识

本章扼要地介绍了锅炉的基本知识,为锅炉管理人员学好以后各章知识打下了基础。

第一节锅炉的基本参数及术语

一、容量

锅炉的容量又称锅炉出力,是锅炉的基本特性参数,蒸汽锅炉用蒸发量表示热水锅炉用供热量表示。

(一)蒸发量

蒸汽锅炉长期连续运行时每小时所产生的蒸发量,称为这台锅炉的蒸发量。用符合“D”表示,常用单位为吨/时(t/h)。

(二)供热量

热水锅炉长期连续运行,在额定回水温度、压力和规定循环水量下,每小时出水有效带热量、称为这台锅炉的额定供热量(出力)。用符号“Q”,表示,单位兆瓦(MW)。

二、压力

垂直均匀作用在单位上的力,称为压强,人们常把它称为压力,用符号“P”表示,单位是兆帕(MPa)。

三、温度

标志物体冷热程度的物理量,称为温度,用符号“t”表示,单位是摄氏度(℃)。 四、受热面

从放热介质中吸收热量并传递受热介质的表面,称为受热面,如锅炉的炉胆、筒体、管子等。

五、辐射受热面

主要以辐射换热方式从放热介质吸收热量的受热面,一般指炉膛内能吸收辐

射热(与火焰直接接触)的受热面,如水冷壁管、炉胆等。

六、对流受热面

主要以对流换热方式从高温烟气中吸收热量的受热面,一般是烟气冲刷的受热面,如烟管、对流管束等。

七、锅炉热效率

锅炉有效利用的热量与单位时间内所耗燃料输入热量的百分比即为锅炉热效率,用符号“η”表示,其公式为:η=输入热量×100%

八、水管锅炉

烟气在受热面管子的外部流动、水在管子内部流动的锅炉称为水管锅炉。 九、卧式锅壳锅炉

锅筒纵向轴向线平行于地面的锅炉称为卧式锅壳锅炉。它包括卧式外燃锅炉和卧式内燃锅炉,所谓卧式外燃锅炉是炉膛设在锅筒的外部,而卧式内燃锅炉则是炉膛设在锅筒内。

十、立式锅炉

锅筒纵向轴线垂直于地面的锅炉称为立式锅炉。它包括立式水管锅炉和立式火管锅炉,所谓立式水管锅炉就是烟气冲刷管子外部,将热量传导给管子内部的水,而立式火管锅炉则是烟气在内部流动、将热量传导给管子外部的水,管子外部的水是包在锅筒里面的。

十一、蒸汽锅炉

将水加热成蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,一般为生产用锅炉。 十二、热水锅炉

将水加热到一定的温度但没有达到汽化的锅炉称为热水锅炉,一般为采暖用锅炉。

十三、自然循环锅炉

输出热量

依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的重度差,使锅水进行循环的锅炉称为自然循环锅炉。

十四、强制循环锅炉

除了依靠水与汽水混合物之间的重度差之外,主要靠循环水泵的压头进行国水循环的锅炉称为强制循环锅炉。

十五、小型蒸汽锅炉

指水容积不超过50L,且额定蒸汽压力不超过0.7Mpa的蒸汽锅炉。 十六、燃气燃油锅炉

指以可燃气体(简称燃气)或燃料油(简称燃油)作为燃料的锅炉。 十七、有机热载体气相炉

指以联苯混合物(联苯26.55,联苯醚73.5%,常压沸点为258℃,凝固点为12.3℃,最高允许使用温度为370℃)为介质的炉。

第二节 燃料、燃烧及锅炉的构成与分类

一、燃料

锅炉用的燃料按物理状态可分为三大类,即:

(1) 固体燃料,如煤、木柴、稻糠、甘蔗渣、油母页岩等。 (2) 液体燃料,如重油。

(3) 气体燃料,如天然气、煤气、液化石油气。

二、燃烧的基本条件

燃料中可燃物质与空气中的氧,在一定的温度下进行剧烈的化学反应,发出光和热的过程称为燃烧。因此,燃烧的基本条件是可燃物质、空气(氧)和温度,三者缺一不可。 (一)可燃物质

燃烧中可以燃烧的元素是碳、氢和一部分硫,这些元素称为可燃物质。

(二)空气

1Kg燃料完全燃烧时所需空气量为理论空气量,但实际上燃料中的可燃物质不可能与空气中的氧充分均匀混合,燃烧条件上不可能达到设计的理想程度,因此在锅炉运行中,必须多供给一些空气,即实际空气量比理论计算空气量多,多的部分称为过剩空气。实际空气量与理论空气量的比值称为过剩空气系数。 (三)温度

保持燃烧的最低温度称为着火温度。煤的着火温度大致为:烟煤450℃,无烟煤700℃,褐煤350℃,重油的着火温度一般为100~150℃。着火温度越高,燃烧反应越剧烈,对提高燃烧速度和热效率有很大的作用。 三、不同燃料的燃烧 (一)煤的燃烧

煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般要经过加热干燥、逸出挥发分形成焦炭、挥发分着火燃烧、焦炭燃烧形成灰渣这四个阶段。

加热干燥阶段:煤进入炉膛加热,煤中水分开始汽化蒸发,当温度升到100~150℃以后,蒸发完毕,煤被完全烘干。水分越多,干燥阶段延续越久。

逸出挥发分形成焦炭阶段:温度继续升高时,烘干的煤开始分解,放出可燃气体,称为挥发分逸出,不同的煤种,挥发分开始逸出的温度也不同,褐煤和高挥发分的烟煤为150~180℃,低挥发分的烟煤为180~250℃,贫煤和无烟煤为300~400℃。挥发分逸出后,剩下达的固体物称为焦炭,它除了灰分以外几乎全部是碳,有时还有少量的硫,也有把这部分碳和硫称为固定碳。

挥发分着火阶段:当挥发阀逸出与空气混合达到一定浓度时,挥发分开始着火燃烧,放出大量热,把焦炭加热,为焦炭燃烧创造条件。通常把挥发着火燃烧的温度粗略地看做煤的着火温度。不同的燃料着火温度不同,烟煤万为400~500℃,褐煤为250~450℃,贫煤为600~700℃,无烟煤在700℃以上。

焦炭燃烧形成灰渣阶段,挥发分接近烧完时,焦炭开始燃烧,它是固体燃料和空气中的氧之间进行的燃烧化学反应。焦炭燃烧的速度缓慢,燃尽时间较长,约占全部燃烧时间的90%,当焦炭外壳先燃掉的部分形成灰妨碍了氧扩散焦炭中心时,燃烧就会终止,从而形成了灰渣。

(二)油的燃烧

油进入炉膛到燃烧要经过雾化、油滴的蒸发与化学反应、油与空气混合物形成、可燃物的着火燃烧四个阶段。

雾化阶段:由于油本身的紊流扩散和气体对它的阻力造成油雾化,即液流在高压造成的高速流动下所具有的紊流扩散,使油喷成细雾。雾化质量越高,燃烧效果越好。雾化方法有两种:一种是蒸汽雾化,一种是机械雾化。雾化质量要求油滴尺寸和颗粒分布均匀。

油滴的蒸发与化学反应阶段:油滴受热后发生两个作用,一个物理作用,即蒸发;一个是化学作用,即组成烷类、烯类等碳氢化合物,在受热后发生化学反应。油的蒸发与化学反应进行的快慢有关,与气体的扩散条件有关。气体扩散越强烈,蒸汽和化学反应就越强烈,油滴的燃烧就越迅速。对于蒸发出来的低分子烃,燃烧比较容易完成,而高分子烃不容易燃尽,如果氧气供应不及时和不充分,高分子烃在缺氧受热的情况下,就会分解出碳黑,碳黑是直径小于1um的固体颗粒,它化合性不强,燃烧缓慢,如果炉内燃烧工况不良,就会使大量碳黑不能燃尽,烟囱冒黑烟。

油与空气混合物的形成阶段,油的燃烧需要一定量的空气,而选择适当的调风装置和选用合适的空气流速,可使用油混合强烈及时,产生可燃混合物,使得油燃烧良好。

可燃物的着火燃烧阶段:可燃气混合物吸热升温,当达到油的燃点时,便开始着火燃烧直至燃尽。

(二)气体的燃烧

天然气的主要成分是甲烷。甲烷和重油中的烃一样,在受热着火燃烧过程中,可能产生碳黑,也可能不产生碳黑,视氧气供应不充分与否而定。 四、锅炉的构成

锅炉是一种把燃料燃烧后释放的热能传递给容器内的水,使水达到所需要的温度(热水或蒸汽)的设备。它由炉、锅、附件仪表及附属设备构成一个完整体,以保证其正常安全运行。 (一) 炉

炉是由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组成,使燃料进行燃烧产生灼热烟气的部分。烟气经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面方热,最后从锅炉尾部进入烟囱排出。 (二)锅

锅即是锅炉本体部分,它包括锅筒(汽包)、水冷壁管、对流管束、烟管、下降管、集箱(联箱)、过滤器、省煤器等受压部件,由此而组成的盛装锅水和蒸汽的密闭受压部分。 1、锅筒

锅筒的作用是汇集、储存、净化蒸汽和补充给水。热水锅炉锅筒内盛装的全部是热水,而蒸汽锅炉锅筒盛装的是热水和蒸汽。单锅筒的蒸汽锅炉,锅筒下部全部是热水,锅筒上部为蒸汽空间;双锅筒的蒸汽锅炉,下锅筒全部是热水,上锅筒下部为热水,上部为蒸汽空间,蒸汽与热水分界的位置叫水位线。 2、水冷壁

水冷壁是布置在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,又称鳍片。 3、对流管束

对流管束是锅炉的对流受热面。它的作用是吸收高温烟气的热量,增加锅炉受热面,对流管束吸热情况与烟气流速、管子排列方式、烟气冲刷的方式都有关。 4、烟管、火管

烟管是锅炉的对流受热面,它与对流管束作用相同,不同的是对流管束烟气流经管外,而烟管是烟气流经管内。

火管有两种情况;直径较大的火管一般称为炉胆,里面可以装置炉排,是立式锅炉和卧式内燃锅炉的主要辐射受热面;直径较小的火管又称为烟管。 5、下降管

下降管的作用是把锅筒里的水输送到下集箱,使受热面管子有足够的循环水量,一保证可靠的运行。下降管必须采取绝热措施。 6、集箱

集箱也称联箱,它的作用是汇集、分配锅水,保证各受热面管子可靠地供水或汇集各管子的水或汽水混合物,集箱一般不应受辐射热,以免内部水产生汽包冷却不好,过热烧坏,集箱按其布置的位置有上集箱、下集箱、左集箱、右集箱等之分。位于炉排两侧的下集箱俗称防焦箱。 7、过热器

过热器是蒸汽锅炉的辅助受热面,它的作用是在压力不变的情况下,从锅筒中引出饱和蒸汽,再经加热,使饱和和蒸汽中的水分蒸发并使蒸汽温度升高,以提高蒸汽品质,这种蒸汽称为过热蒸汽。 8、省煤器

省煤器是布置在锅炉尾部烟道内,利用排烟的余热来提高给水温度的热交换器,作用是提高给水温度,减少排烟热损失,提高锅炉热效率。 (三)附件仪表

为保证锅炉的正常安全运行,锅炉上需装置一些附件仪表,有安全阀(包括水封

式安全装置)、压力表、水位表(包括双色水位计、高低水位警报器、低地位水位计)、低水位连锁保护装置、温度仪表超温警报器、流量仪表、排污装置、防爆门、常用阀门以及自动调节装置等。 (四)附属设备

附属设备是安装在锅炉本体之外的必备设备,它是供应燃料系统、通风系统、给水系统、除渣除尘系统等装置设备,如球磨机、运煤设备、水泵、水处理装置、鼓风机、引风机、除渣机、除尘器及吹灰装置等。 五、锅炉工作原理

锅炉运行时,燃料中的可燃物质在适当的温度下,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,发生汽化,这时为饱和蒸汽,经过汽水分离进入主汽阀输出使用,如果对蒸汽品质要求较高,可将饱和蒸汽进入过热器中再进行加热成为过热蒸汽输出使用。对于热水锅炉,锅水温度始终在沸点温度以下,与用户的采暖供热网连通进行循环。 六、锅炉分类

锅炉的类型很多,分类方法也很多,归纳起来大致有以下几种分类:

按用途分类有:工业锅炉、电站锅炉,蒸汽主要用于工业生产和采暖的锅炉称为工业锅炉,用锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电用的锅炉称电站锅炉。

按介质分类有:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉。锅炉出口介质为饱和蒸汽或过热蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉;出口介质为高温水(120℃以下)的锅炉称热水锅炉;汽水两用锅炉是既产生蒸汽又可用热水锅炉。

按燃烧室布置分类有:内燃式锅炉、外燃式锅炉。内燃式锅炉的燃烧室布置在锅筒(炉胆)内,外燃式锅炉的燃烧室布置在锅筒外。 按使用燃料分类有:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉。 按锅筒位置分类有:立式锅炉、卧式锅炉。

按锅炉本体式分类有:锅壳锅炉(火管锅炉)、水管锅炉。

按安装方式分类有:整体锅炉(快装锅炉)、散装锅炉、组装锅炉。锅炉在制造厂组装后,到使用单位只需要接外管路阀门即可投入运行的锅炉称正装锅炉,也叫快装锅炉;锅炉在制造厂分炉和锅两部分进行制作和组装,到使用单位再进行锅和炉组装的锅炉称组装锅炉。 七、锅炉型号表示方法

为了区别锅炉结构型式、燃烧方式、设计参数、适应煤种等情况,用《工业锅炉型号》(JB/11626-92)表示。工业锅炉型号由三部分组成,表示方法如下:

第一部分 第二部分 第三部分 △△ △ ×× ——— ××/××× ———— × × 额定蒸发量 或额定供热量 设计文件 过热蒸汽出口温度 燃烧方式代号 出水温度/回水温度 燃料种类代号 型号代号 介质出口压力

第一部分的型式代号、燃烧方式代号以及第三部分的燃料种类代号可通过表1-1~1-4查出其所表明的内容。

表1-1 锅壳锅炉代号

锅炉总体型式 立式水管 立式火管 卧式外燃 卧式内燃 代 号 LS(立水) LH(立火) WW(卧外) WN(卧内) 表1-2水管锅炉代号

锅炉总体型式 单锅筒立式 单锅筒纵置式 单锅筒横置式 双锅筒纵置式 双锅筒横置式 纵横锅筒式 强制循环式 表1-3燃烧方式代号 燃烧方式 固定炉排 活动手摇炉排 链条炉排 往复推动炉排 抛煤机 倒转炉排加抛煤机

代号 G(固) H(活) L(链) W(往) P(抛) D(倒) 燃烧方式 振动炉排 下饲炉排 沸腾炉 半沸腾炉 室燃炉 旋风炉 代号 Z(振) A(下) F(沸) B(半) S(室) X(旋) 代号 DL(单立) DZ(单纵) DH(单横) SZ(双纵) SH(双横) ZH(纵横) QX(强循)

表1-4 燃料种类代号

燃料种类 Ⅰ类石煤、煤矸石 Ⅱ类石煤、煤矸石 Ⅲ类石煤、煤矸石 Ⅰ类无烟煤 Ⅱ类无烟煤 Ⅲ类无烟煤 Ⅰ类烟煤 Ⅱ类烟煤 Ⅲ类烟煤 代号 SⅠ 褐煤 SⅡ SⅢ 木柴 WⅠ 稻糠 WⅡ 甘蔗渣 WⅢ 油 AⅠ AⅡ 油母页岩 AⅢ YM 气 Y Q D G M 贫煤 H P 燃料种类 代号

第三节 几种常见锅炉的结构

一、立式横水管锅炉

立式横水管锅炉的型号是LSG(立式固),它分立式大横水管锅炉和立式多横水管锅炉,其结构见图1-1、图1-2.这两种锅炉除水管数量及直径不同之外,其他基本一样。主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、横水管、冲天管、下脚圈等部件组成。燃烧设备多为固定炉排,人工投煤,锅炉的容量及参数一般为蒸发量1t/h,工作压力小于0.8Mpa. 二、立式双回程火管锅炉

立式双回程火管锅炉的型号表示方法与立式横水管锅炉的相同。这种锅炉的结构见图1-3.主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、烟管、喉管、下脚圈组成。它有两种燃烧方式一种是固定炉排见图(1-3(a)),一种是双层炉排(1-3(b)),双层炉排是在炉胆中部加一组由水管组成的水冷炉排,与水平面成120°夹角,不论

双层炉排还是固定炉排,都是人工投煤。

锅炉的容量及参数一般为蒸发量1t/h,工作压力小于0.8Mpa。

三、立式直水管锅炉

立式直水管锅炉的型号是LSG (立水固) ,其结构见图1-4。主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、喉管、直水管、下降管、管板、下脚圈等部件组成,燃烧设备多为固定炉排,人工投煤。锅炉的容量及参数一般为蒸发量1 t/h, 工作压力小于0.8 Mpa。

图1-1立式大横水管锅炉

1一主汽阀接口;2一封头;3一冲天管;4一横水管; 5一炉胆;6-U形下脚;7一手孔;8一炉胆顶;9一锅壳

图1-2立式多横水管锅炉

1一冲天管角钢箍;2一封头;3一冲天管;4一锅壳;5一炉胆顶;6一横水管; 7一管板;8一炉胆;9一底脚角钢箍; 10一人孔;11一检查孔;12一炉门; 13一炉胆下脚;14一拉撑角钢;15一角板拉撑;16一安全间接口; 17一进水管接口;18一排污管接口;19一压力表接口

图1-4 LSG型锅炉

1—人孔;2一封头;3一锅筒;4—上管板;5一下降管;6一直水管; 7一下管板;8一喉管; 9—炉胆顶;10一炉胆;11-U形下脚; 12-排污管;13—隔烟壁;14—烟箱;15—烟囱

四、立式弯水管锅炉

立式弯水管锅炉的型号表示方法与立式直水管锅炉相同,其结构见图1-5。主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、弯水管、喉管、下脚圈等部件组成。燃烧设备多为固定炉排,人工投煤。锅炉的容量及参数一般为蒸发量1 t/h,工作压力小于0.8 Mpa。

五、卧式内燃锅炉

卧式内燃锅炉的型号有WNL(卧内链)和WNG(卧内固) ,见图1-6、图 1-7。其结构是在一个直径较大的锅壳内布置燃烧室。主要由锅壳、管板、炉胆、烟管等部件组成。燃烧设备一般为固定炉排或链条炉排,人工投煤。 锅炉的容量及参数为蒸发量2 t/h,工作压力小于0.8 Mpa。 六、卧式外燃锅炉

卧式外燃锅炉的型号有www (卧外往)和WWL(卧外链) ,见图1-8。 这种锅炉目前在我国采用的比较普遍,它与型号为KZW(快纵往)、KZL(快纵链)的锅炉结构是相同的。主要由锅筒、管板、烟管、水冷壁管、下降管、后棚管、集箱等部件组成。燃烧设备多为往复炉排或链条炉排。锅炉容量及参数一般为蒸发量4 t/h,工作压力小于 1.3 Mpa。它与卧式内燃锅炉的区别在于将炉排由锅筒内移至锅筒外,并在锅筒两侧加装了水冷壁管,组成燃烧室。 七、双锅筒横置式水管锅炉

双锅筒横置式水管锅炉的型号较多,其中蒸发量较小的锅炉有SHG(双横固)型和SHZ(双横振)型(俗称K型锅炉)等,蒸发量较大的锅炉有SHL(双横链)型和SHD(双横倒)型等。另外还有SHS(双横室)型等,不论哪种炉型,其特点是炉排走动方向与锅筒成 \丁\字布置,即锅筒的轴线与炉排的行走方向垂直,锅筒横向布置;其结构都是由上下锅 筒、水冷壁管、下降管、集箱、对流管束等部件组成。燃烧设备多为固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排、倒转炉排等。锅炉容量及参数一般为2、4、6、10、20、35 t/h等;工作压力0.8、1.3~2.5 MPa等。

(一)SHZ2—0.8型锅炉

双锅筒横置式振动炉排的锅炉见图1-9。在对流管束中设有三道隔烟墙;第一道隔烟墙砌在炉膛后部第一排与第二排主炉管之间的右侧,约占整个炉膛内宽度的2/3,第一排主炉管暴露在隔烟墙外,吸收炉膛辐射热;第二道隔烟墙与第一道隔烟墙垂直相交;第三道隔烟墙一般为钢板,与锅炉后墙相连。

(二)SHL20-1.3型锅炉

双锅筒横置式链条炉排的锅炉见图1-10。尾部有省煤器。锅炉前部是炉膛,炉膛四周布满水冷壁管。前后墙水冷壁管的上端直接通入上锅筒,下端分别与前后集箱连接。 为了便于在炉膛内砌筑炉拱,将前、后墙水冷壁管又作为拱架,侧水冷壁管左右各分两组: 上端与上集箱连接,并经导汽管与上锅筒连接;下端与左右集箱(也叫防焦箱)连接。上下锅筒间有三组对流束,前组管束只有一排管子,位于炉膛烟气出口处,与后墙水冷壁管构成防渣排管。防渣排管与对流管束之间形成燃尽室,可以布置过热器。后两组对流管束中间有三道隔墙。

八、双锅筒纵置式水管锅炉

双锅筒纵置式水管锅炉有SZZ(双纵振)型(俗称D型)锅炉、SZP(双纵抛)型和 SZS (双纵室)型锅炉等,双锅筒纵置式锅炉是锅筒的纵向轴线平行于炉排运转方向,其结构都是由上下锅筒、水冷壁管、对流管束、集箱、下降管等部件组成。燃烧设备为振动炉排、链条炉排、往复炉排、抛煤机等。锅炉容量及参数一般为2、4、6、10、20、35 t/h等;工作压力 为0.8、1.3,2.5 MPa等。不同的结构型式,烟气流程和水循环回路也不同。

(一)SZZ4 -1. 3型锅炉

双锅筒纵置式振动炉排的锅炉见图1-11。尾部设有省煤器,上下锅炉平行纵置在同一垂直面上,锅筒之间用两组对流管束相连接,在排管左前部和中后

部设有两道纵向的烟气隔墙。炉膛位于锅炉左侧。 (二)SZP10 -1.3型锅炉

双锅筒纵置式抛煤机锅炉见图1-12。尾部设有省煤器。上锅筒较长,一半在炉膛顶部,炉膛前后左右都布置有水冷壁管,水冷壁管上端与上锅筒连接,下端与集箱连接,上下锅筒之间由对流管束连接。

九、单锅筒纵置式水管锅炉

单锅筒纵置式水管锅炉称为\形或\人\字形锅炉,其型号为DZW(单纵往)型,见图1-13。锅筒布置在上部中央,两侧有两组对流管束和水冷壁管,上端与锅筒连接,下端与集箱连接,锅炉的容量及参数是蒸发量4 tl/h;工作压力小于1.3 Mpa。

十、卧式锅壳式热水锅炉

这种锅炉是我国目前采用最广泛的一种热水锅炉,它的结构如图1-8所示,是由蒸汽锅炉改为热水锅炉。锅炉回水从左右集箱后部进入,通过水冷壁管进入锅筒,锅筒顶部设热水出口,强制循环。由于是蒸汽改为热水,因此这种锅炉的水循环不合理,造成管板胀口渗漏或管板与烟管连接焊缝裂纹,锅筒底部易积水垢,造成过热鼓包,烟气流程与蒸汽锅炉相同。

十一、管架式热水锅炉

这种热水锅炉主要由集箱和管子组成,没有锅筒,强制循环。 (一) QXSh型热水锅炉

强制循环双层炉排热水锅炉,其结构见图1-140这种锅炉一般为低温热水锅炉。 (二)QXZ型热水锅炉

强制循环振动炉排热水锅炉,其结构见图1-15所示。这种锅炉一般为高温热水锅炉,出口水温130℃以上,回水温度90℃。在锅炉的左侧为炉膛,右侧为对

流排管,由隔烟墙将对流管束隔成两个烟道,烟气流程与\形锅炉(见图1-11)相同。

十二、立式燃气燃油锅炉

立式锅壳式燃气燃油锅炉,常用的有\埋头封头\式立式管燃油(气)锅壳锅炉、立式直水管燃油(气)锅炉。它们的结构有许多共同点。下面仅列举一例,见图1-16。这是一种锅炉炉胆和锅壳均为受热面的立式燃油(气)锅壳锅炉。

锅炉本体是\套筒式\结构。这种锅炉内筒是炉胆,外筒是锅壳,锅壳外侧焊有许多肋 片。套间就是汽水容积,上部是汽空间,下部是水空间,燃烧器安装在锅炉上端。此种锅炉工作压力可达2.0 MPa,最大出力(相当蒸发量)为1 560 kg/h或1.0 MW。

十三、卧式燃气燃油锅壳锅炉

卧式内燃燃油燃气锅壳锅炉与同等容量的水管锅炉相比,结构简单而坚固,而且成本低。图1-17是这种锅炉的典型结构。锅炉本体主要由炉胆、转烟室、烟管和锅壳组成,在锅壳和管板间根据强度需要布置拉撑件。炉胆一般为波纹形,也有直管形或波纹直管混合形等。

燃油燃气卧式内燃锅壳锅炉工作压力一般都不超过2.0 MPa,锅炉的出力,单炉胆锅炉一般不超过15 t/h,双炉胆一般不超过30 t/h。

十四、盘管式有机热载体炉

盘管式有机热载体炉是从国外引进的设备上改进而形成的。国外的盘管式有机热载体炉,多数以油、气作为燃料,而国内的盘管式有机热载体炉多数以煤作为燃料。

盘管式有机热载体炉主要由本体和燃烧室两大部件组成(见图1-18 )。其中本体由 底座、盘管、拱顶、顶盖、外壳保温层及辅助测温测压装置等部件组成(见图1-19)。燃烧室的炉排与以水为介质锅炉的炉排基本相似,但有机热载体炉燃

烧室内因无水冷壁而炉膛温度较高,所以在设计和使用上都有一定的难度。

第四节锅炉附件

一、安全阀

安全阀是一种自动泄压报警装置。它的主要作用是:当蒸汽锅炉压力超过允许的数值时,能自动开启排汽泄压,同时能发出音响警报,警告司炉人员,以便采取必要的措施,降低锅炉压力。当锅炉压力降到允许值后,安全阀又能自行关闭,从而使锅炉能在允许的压力范围内安全运行。

工业锅炉上常用的安全阀,根据阀芯上加压装置的方式可分为静重式、弹簧式、杠杆式三种。 (一)静重式安全阀

静重式安全阀由阀芯、阀座、环状铁盘、阀罩、防飞螺丝等组成,如图1-20所示。

这种安全阀主要利用加在套盘上的环状铁盘的重量将阀芯压在阀座上。当蒸汽压力作用于阀芯上的托力大于铁盘总重量时,阀芯被顶起离开阀座,蒸汽向外排泄,即安全阀开启;当蒸汽压力作用于阀芯上的托力小于铁盘的总重量时,阀芯下压与阀座重新紧密结合,蒸汽停止排泄,即安全阀关闭。

静重式安全阀调节开启压力的大小,是通过增加或减少铁盘总重量的办法来实现的。

静重式安全阀结构简单、制造容易、灵敏可靠。但由于当压力较高时,所需要的静重式安全阀体积庞大而显笨重,故此种安全阀主要用于蒸汽压力为0.1 MPa左右的低压小型锅炉上。 (二)弹簧式安全阀

弹簧式安全阀主要由阀体、阀座、阀芯、阀杆、弹簧、调整螺丝和手柄等组成,如图1-21 所示。

这种安全阀是利用弹簧的力量,将阀芯压在阀座上,弹簧的压力大小是通过拧紧或放松调整螺丝来调节的。当蒸汽压力作用于阀芯上的托力大于弹簧作用在阀芯上的压力时,弹簧就会被压缩,使阀芯被顶起离开阀座,蒸汽向外排泄,即安全阀开启;当作用于阀芯上的托力小于弹簧作用在阀芯上的压力时,弹簧就会伸长,使阀芯下压与阀座重新紧密结合,蒸汽停止排泄,即安全阀关闭。手柄可用来进行手动排汽,当抬起手柄时,通过顶起调节螺丝带动阀杆使弹簧压缩,将阀芯抬起而达到排泄蒸汽的目的,这样手柄就可以用来检查阀芯的灵敏程度,也可以用做人工紧急泄压。

弹簧式安全阀结构紧凑、调整方便、灵敏度高、适用压力范围广,是最常用的一种安全阀。 (三)杠杆式安全阀

杠杆式安全阀结构简单、调整方便、工作可靠,也是常用的一种安全阀。 杠杆式安全阀主要由阀芯、阀座、杠杆、重锤等组成,如图1-22所示。 (四)微启式和全启式安全阀

安全阀可按阀芯在开启时升高的程度,分为微启式安全阀和全启式安全阀。 如以d为阀座喉径,h为阀芯提升高度。当h≥1/4d时,称为全启式;当h在右(1/40)d(1/2)d时,称为微启式。

微启式安全阀的阀芯外径与阀座密封面外径一致或略大一些,当蒸汽流出时,阀芯受到向上托力升高的高度较小,其启闭动作比较迅速,一般适用于液体介质的泄压。

全启式安全阀,在其阀芯上都有较大的阀盘。当蒸汽流出时,可产生较大的托力,使阀芯升高较多,如图1-23所示。这种安全阀启闭比较缓和,排汽量大,回座性能好,适用于气体介质的泄压。锅炉的安全阀应采用全启式安全阀。 二、压力表

压力表是一种测量压力大小的仪表,可用来测量锅炉内实际的压力值,压力表指针的变化可以反映燃烧及负荷的变化。司炉人员根据压力表的指标数值来调节燃烧,使之适应外界负荷的变化,将锅炉压力控制在允许的范围内,达到安全运行的目的。

锅炉上普遍使用的压力表,主要是弹簧管式压力表,它由表盘、弹簧弯管、连杆、扇形齿轮、小齿轮、中心轴、指针等零件组成,如图1-24所示。

弹簧管是由金属管制成,管子截面呈扁平圆形,它的一端固定在支承座上,并与管接头相通;另一端是封闭的自由端,与连杆连接。连杆的另一端连接扇形齿轮,扇形齿轮又与中心轴上的小齿轮相衔接。压力表的指针固定在中心轴上。 当被测介质的压力作用于弹簧管的内壁时,弹簧管扁平圆形截面就有膨胀成圆形的趋势,从而由固定端开始逐渐向外伸张,也就是使自由端向外移动,再经过连杆带动扇形齿轮与小齿轮转动,使指针向顺时针方向偏转一个角度,这时指针在压力表表盘上指示的刻度值,就是锅炉内压力值。锅炉压力越大,指针偏转角度也越大。当压力降低时,弹簧弯管力图恢复原状,加上游丝的牵制,使指针返回到相应的位置。当压力消失后,弹簧管恢复到原来的形状,指针也就回到始点(零位)。

三、水位表

水位表是用来显示锅筒内水位高低的仪表。运行操作人员可以通过水位表观察并调节水位,防止发生锅炉缺水或满水事故,保证锅炉安全运行。

水位表是按照连通器内液位高度相等的原理装设的。水位表的水连管和汽连管分别与锅筒的水空间和汽空间相连,水位表和锅筒构成连通器,水位表显示的水位即是锅筒内的水位。

锅炉上常用的水位表有玻璃管式水位表、玻璃板式水位表、低地位水位计、双色水位计、云母水位计、电接点水位计、磁浮式水位计、双波纹差压计等。

当水位表距离操作地面高于6m时,司炉人员观察水位就很不方便,为此应加装低地位水位计。

低地位水位计实质上是一个水位转换器和差压计的组合。它先通过冷凝器将水位转换成压差,然后用平衡这一压差的U形管(内部注入重液或轻液)液位差来显示。

常用的低地位水位计有重液式和轻液式两种形式。 四、液位计

液位计是有机热载体炉中重要的安全附件之一,它是用以显示有机热载体炉中介质液位高低时的一种检测装置。在有机热载体炉系统中的不同部位,可采用不同结构形式的液位计,如玻璃板液位计等。

第五节燃烧设备

一、燃烧方式

燃料在燃烧设备中的燃烧方式,大致分为层状燃烧、悬浮燃烧、沸腾燃烧和气化燃烧四种。 (一)层状燃烧

层状燃烧又称火床燃烧,是将燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的一种方式。

(二)悬浮燃烧

悬浮燃烧又称火室燃烧,是将燃料以粉状、雾状或气态随同空气喷入炉膛中进行燃烧的一种燃烧方式。 (三)沸腾燃烧(流化床燃烧)

沸腾燃烧是燃料在适当流速空气的作用下,在沸腾床上呈流化沸腾状态进行燃烧的一种燃烧方式。 (四)气化燃烧

气化燃烧主要是指投入炉膛内的煤进行气化并直接燃烧,这种燃烧方式不适用于低挥发分的煤。 二、固定炉排 (一)固定炉排的结构

固定炉排通常由条状炉条组成,少数由板状炉条组成。因为铸铁能耐较高的温度,不易变形,价格便宜,所以炉条都用普通铸铁或耐热铸铁制成。 (二)手烧炉的燃烧特点

煤在炉排上的燃烧分层情况如图1-25所示。空气从炉排下部进入炉膛,首先接触到具有一定温度的炉排,起到冷却炉排的作用,同时本身受到加热,然后穿过灰渣层,空气温度继续升高,接着与赤热的焦炭相遇,空气中的氧与碳化合成二氧化碳,同时放出大量热量,这一层称为氧化层;燃烧生成的二氧化碳继续上升,与上面赤热的焦炭发生还原反应,生成一氧化碳,这一层称为还原层;还原层生成的一氧化碳仍是可燃气体,与煤中的挥发分共同升到炉膛空间继续燃烧。在还原层上部,是刚刚投入的新煤。 (三)固定炉排的优缺点 1.固定炉排的优点

(1)着火条件优越。新煤下部受燃烧层的高温加热,上部受炉膛烟气和砖墙的辐射热加热,温度很快升高,首先蒸发出水分,之后分解出挥发分,并开始着火燃烧。 (2)燃烧时间充足。因为是人工投煤和定期除渣,所以煤在炉排上的燃烧时间可以根据实际需要确定,以利完全燃烧。

(3)煤种适应性强。因为着火条件优越,燃烧时间又充足,所以煤种受水分和挥发分含量的影响小,一般都可以较快着火燃烧。 2.固定炉排的缺点

(1)操作运行的劳动强度大,只适用于低压小容量锅炉。

(2)燃烧呈周期性的不协调,烟囱经常冒黑烟。

三、双层炉排 (一)双层炉排的结构

炉排在炉膛内布置上、下两层,如图1-26所示。上层炉排一般由直径51~76㎜的钢管组成水冷炉排,管子间隙约25㎜。炉排前低后高与水平倾斜10°~ 15°角。对于卧式锅炉,炉排的上管端与锅筒连接,下管端与前集箱连接,构成单独的水循环回路。对于立式锅炉,炉排的上管端和下管端均与炉胆连接,下层炉排为固定炉排,由普通铸铁炉排片组成,如图1-3(b)所示。它的下面是灰坑。两层炉排之间为燃烧室,在下部设置烟气出口,其后部为燃尽室。

在卧式锅炉的炉膛前墙或立式锅炉的锅壳上各有三个炉门:上炉门的作用是添煤和通风,经常开闭;中炉门的作用是引燃下炉排上的煤和清渣,只在点火和清炉时打开;下炉门的作用是清灰,在正常运行时,视下炉排的燃烧情况适当打开,以便供风。

(二)双层炉排的燃烧特点

双层炉排兼有固定炉排手烧炉和简易煤气炉的燃烧特点。在正常运行时,新煤由上炉门间断投入上炉排炽热火床上。新煤层要布满炉排,不要出现明火。自然通风也由上炉门引人。经过干燥、干馏、挥发分着火、焦炭燃烧等阶段,产生的高温烟气向下进入燃烧室。下炉排上一般不加新煤,只接受由上炉排间隙落下的漏煤,并依靠由灰坑进入的空气继续燃烧。上下炉排产生的高温烟气和可燃气体,在燃烧室内汇合进一步燃烧后,经过烟气出口窗和燃尽室加热锅炉后部受热面。

(三)双层炉排的优缺点 1.双层炉排的优点

(1)煤经过双层炉排两次燃烧,固体未完全燃烧损失小;当燃烧室供风量适当

时,可燃气体燃烧充分,气体未完全燃烧损失小。因此,提高了锅炉热效率。 (2)由于上层炉排采用水冷式,使燃烧层的温度较低,因此有利于燃烧结焦性强的煤。

(3)燃烧正常时,烟囱基本不冒黑烟,有利于环境保护。 2.双层炉排的缺点

(1)着火和燃烧过程缓慢,炉排热负荷较低。为了克服这一缺点,最好同时采用送风和引风。

(2)着火条件较差,煤种适应范围较窄。 (四)双层炉排在运行中需要注意的问题

(1)由于上炉排间隙较大,煤块不宜太碎。当粉煤较多时,应掺入适量的水分。当碎煤过多时,可在炉排管之间夹入炉条,以便控制漏煤量。

(2)下炉排燃烧效果主要取决于上炉排的漏煤情况。因此,要求司炉人员有较高的运行技术。例如,上炉排煤层不应出现明火,清渣操作要特别仔细,防止向下炉排漏煤过多等。

(3)进入燃烧室的风量,既要分别满足上下炉排煤层燃烧的需要,又要满足由上炉排产生的可燃气体燃烧的需要。因此,应随时按照上炉排的漏煤量及挥发分含量进行调整。

四、链条炉排

(一)链条炉排的结构

煤从煤斗内依靠自重落到炉排上,随炉排自前向后缓慢移动。煤闸板的高度可以调节,以控制煤层的厚度。空气从炉排下面送入,与煤层运动方向相交。煤在炉膛内受到辐射加热,依次完成预热、干'燥、着火、燃烧,直至燃尽。灰渣则随炉排移动到后部,经过挡渣板(俗称老鹰铁)落入后部灰渣斗排出。

(二)链条炉排的燃烧特点

链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热,因而上面的煤先着火,然后逐步向下并且由后向前燃烧。这样的燃烧过程,在炉排上就出现了明显的区域分层,如图1-27所示。煤进入炉膛后,随炉排逐渐由前向后缓慢移动。在炉排的前部,是新煤燃烧准备区,主要进行煤的预热和干燥。紧接着是挥发分析出并开始燃烧区。 在炉排的中部,是焦炭燃烧区,该区温度很高,同时进行着氧化和还原反应过程,放出大量热量。在炉排的后部,是灰渣燃尽区,对灰渣中剩余的焦炭继续燃烧,通常称为烤焦。

五、流化床(沸腾床)

(一)沸腾床的结构

沸腾床主要由布风系统、沸腾段和悬浮段等部分组成,如图1-28所示。 1.布风系统

布风系统由风室、布风板和风帽三部分组成。 .

(1)风室。风室位于炉膛底部,主要作用是使高压一次风均匀通过布风板吹入炉膛。

风室必须严密不漏,否则会降低风压,影响锅炉正常运行。风室还应留有人孔,以便清除落入风室内的灰渣等杂物。

(2)布风板。布风板位于风室上部,其作用相当于炉排,既要承受料层的重量,又要保证布风均匀、阻力不大。 板上按等边三角形排列开孔和安装风帽,板面上敷设耐火固涂料保护层以防烧坏。

(3)风帽。风帽的作用主要是使风室的高压风均匀吹入炉膛,保证料层良好沸腾,其次是防止煤粒堵塞风孔。 2、沸腾段

沸腾段又称沸腾层,是料层和煤粒沸腾所占据的炉膛(从溢灰口的中心线到风帽通风孔的中心线)部分,通常下端呈柱状垂直段,上端呈锥形扩散段,以减少飞灰带出量。沸腾段的高度要适宜,过低时,未完全燃烧的煤粒会从溢灰口排出;过高.时,为了维持正常的溢流,就要加大通风量,增加电耗,并加剧了煤屑的吹走量。 因此,在砌筑炉体时,沿溢灰口高度方向应留一个活口,以便根据不同煤种的沸腾高度,随时调整溢灰口的高度。 3、悬浮段

悬浮段是指沸腾段上面的炉膛部分。其作用主要是使被高压一次风从沸腾段吹出的煤粒自由沉降,落回到沸腾段再燃。其次是延长细煤粒在悬浮段的停留时间, 以便悬浮燃尽。悬浮段的烟气流速越小越好,一般应控制在1 m/s左右。

在悬浮段四周布置的水冷壁管,称为悬浮段受热面。当燃烧挥发分较高的褐煤时,为了在悬浮段很好地燃尽,一般不布置或少布置悬浮段受热面。当燃烧挥发分少、发热量低的煤肝石、石煤时,不要求在悬浮段再燃烧,可布置较多的悬浮段受热面。 (二)沸腾床的优缺点 1.沸腾床优点

(1)对煤种的适应性强。

(2)强化传热过程可节省受热面钢材。 (3)便于对灰渣的综合利用。 (4)本体结构简单,机械加工量较少。 2.沸腾床缺点

(1)因原煤粉碎、筛分、输送以及除尘和使用高压风机都需要动力,所以电耗较高。 (2)埋管磨损严重,如不采取防磨措施,容易发生爆管事故。 (3)飞灰量大,热损失较多。

(4)尘粒污染严重,对除尘设备要求高。 六、燃油装置 (一)油嘴

油嘴又称油喷嘴或雾化器,它的作用是利用较高的油压将油从喷孔中高速喷出,达到良好雾化的目的。 (二)调风器

燃油炉燃烧所需要的空气是通过调风器送入炉膛的,因此要求调风器不仅能正确地控制风和油的比例,保证燃烧所需的空气连续均匀地与油混合,而且能保证着火迅速、火焰稳定、燃烧完全。

第六节锅炉附属设备

一、运煤设备

运煤设备是指将煤炭从锅炉房煤场运送到炉前煤斗的机械设备,包括电动葫芦、单斗提升机、多斗提升机、刮板运输机和皮带运输机等多种。 二、给水设备

常用的给水设备有蒸汽往复泵、电动离心泵和注水器等,小型低压锅炉也使用压力式水箱代替给水设备。 (一)蒸汽往复泵

蒸汽往复泵简称往复泵或汽动泵,是利用蒸汽驱动活塞作往复运动的给水泵,有立式与卧式、单缸与双缸等多种型号。 (二)电动离心泵

电动离心泵简称离心泵,是利用电力驱动叶片旋转而产生离心作用的水泵。 (三)注水器

注水器又称射水器或引水器,是利用锅炉自身蒸汽的能量,将给水引射到锅炉中去的一种简易给水设备。

(四)对锅炉给水设备的选择要求

锅炉的给水设备要保证安全可靠地向锅炉供水。锅炉房应有备用给水机械。 给水泵台数的选择,应适应锅炉房负荷变化的要求。当任何一台给水泵停止运行时,其余给水泵的总流量应能满足所有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的110%。

采用电动给水泵为主要给水设备时,备用汽动给水泵的选择应符合下列要求: (1)停电后不能正常燃烧和供汽的锅炉,当停止给水有可能造成锅炉缺水事故时,备用的汽动给水泵的流量,应能满足所有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的40%~ 60%。

(2)停电后能正常燃烧和供汽的锅炉,备用汽动给水泵的流量能满足供汽要求。

额定蒸发量小于和等于2 t/h,工作压力小于和等于0.8 MPa的锅炉,其给水泵可用注水器代替。注水器宜单炉配置,并应各设置一台备用。

工作压力小于和等于0.2MPa的锅炉,可用自来水直接向锅炉内进水,但必须有可靠的水源。自来水的压力必须高于锅炉工作压力0.1 MPa以上,并且应在给水管道上装设止回阀。

蒸发量大于4 t/h的锅炉,应装置自动给水调节器,并且在司炉操作地点装有手动控制给水的装置。 (五)热水泵

热水锅炉循环水泵,因材质不同而适用于不同温度的热水,一般分为两类: I类循环泵的适用水温不超过150℃, II类循环泵的适用水温不超过400℃。 1.对循环水泵的选择要求

(1)循环水泵的流量,应根据设计温差、用户耗热量和管网热损失等因素确定。在锅炉出口管段之间装设旁通管时,还应计入流往旁通管的循环水量。 (2)循环水泵的扬程不应小于下列各项之和:①热水锅炉或热交换器内部系统

的压力降;②供、回水干管的压力降;③最不利用户内部系统的压力降。 (3)并联工作的循环水泵,其使用特性曲线宜相同。

(4)循环水泵的台数,应根据供热系统规模和运行调节方式确定,一般不应少于两台。在其中一台停止运行时,其余水泵的总流量应满足最大循环水量的需要,并且应有防止突然停泵后锅炉超温、锅水汽化和水击的可靠措施。 2.对补给水泵的选择要求

(1)补给水泵的流量,除应满足热水系统的正常补给水量外,还应能满足因事故增加的补给水量,一般为正常补给水量的4~5倍。 (2)补给水泵的扬程,不应小于补水点压力加30~50 kPa。 (3)补给水泵一般不应少于两台,其中一台备用。

(4)热水锅炉应装有自动补给水装置,并且在司炉或司泵操作地点装有手动控制补给水装置。 三、通风设备

锅炉通风有送风和引风两种。送风又称鼓风,是指向炉内供应空气。引风又称吸风,是指把烟气排出炉外。按照气体流动动力区分,锅炉通风有自然通风和机械通风两种。自然通风主要是利用烟囱的抽力来实现的。 (一)对风机的选择要求

(1)锅炉的送风机、引风机宜单独配置,以减少漏风量、节约用电和便于操作。当集中配置时,为防止漏风量过大,每台锅炉与总风道、总烟道的连接处,应设置严密的闸门。

(2)风机的风量和风压,应按锅炉的额定蒸发量、燃料品种、燃烧方式和通风系统的阻力经计算确定,并应计入当地气压和空气、烟气温度对风机特性的校正。 (3)单炉配置风机时,风量的富裕量一般为10%,风压的富裕量一般为20%。集中配置风机时,送风机、引风机应各设两台,并应使风机符合并联运行的要求,

其风量和风压的富裕量应较单炉配置时适当加大。

(4)尽量选用效率高的风机,以降低电动机功率、缩小风机外形尺寸,同时应使风机在常年运行中处于最高的效率范围,以降低电耗,节约能源。

(5)引风机技术条件规定的烟气温度范围,必须与锅炉的排烟温度相适应。在锅炉升火时,烟气温度较低,引风机的电动机有可能超载运行,应当勤检查,以防电动机烧坏。

(6)为保持风机安全可靠运行,应在引风机前装设除尘器。 (二)风机的操作步骤与注意事项

(1)安装风机时,风机轴与电动机轴不同心度,径向位移不应超过0.05 mm,倾斜不应超过0.2/1 000。

(2)启动之前应检查风机的防护设备是否齐全,壳体内无杂物,人口挡板开关灵活,电气设备正常,地脚螺栓紧固,润滑油充足,冷却水管畅通等。 (3)用手盘车检查,确保主轴和叶轮转动灵活,无杂音。

(4)关闭入口挡板,稍开出口挡板,用手指重复点动开、停按钮,观察风机叶轮转动方向是否与要求相符。

(5)稍开入口挡板,启动风机。此时要注意电流的指针迅速跳到最高值,但经5~10 s 后又退回到空载电流值。如果指针不能迅速退回,应立即停用,以免电动机过载损坏。如果重新启动时仍然如此,则应查明原因,待故障排除后再行启动。 (6)待风机转入正常运行时,逐渐开大挡板,直至规定负荷为止。正常运动时应保持轴承箱内的油位在轴承位置的2/3处,轴承温度不超过40 ℃。 (7)如果风机安装在室外,要有防雨和防冻措施。 四、除渣设备

除渣的方法有人工除渣、机械除渣、气力除渣和水力除渣等数种。 (一)人工除渣

人工除渣的主要工具是手推翻斗车。 (二)机械除渣

锅炉的机械除渣设备有耙斗运输机、刮板运输机、电动小车架空索道运输机和螺旋出渣机(或称绞笼出渣机)等多种。 (三)气力除渣

气力除渣是将炉膛下部的灰渣先经过破碎,然后由压缩空气带动,沿输送管道运至堆渣场,气力除渣需要消耗较多的动能,管道磨损严重,因此仅适用于大型锅炉。 (四)水力除渣

水力除渣需要在灰渣斗上面挖一条深1~1.5 m,宽0.5~0.8m、坡度为2%~3%的出渣沟,利用冲灰器水流的力量,将灰渣经由出渣沟排至锅炉房外的沉渣池或堆渣场。 五、除尘设备

按照烟尘从烟气中分离出来的不同原理,除尘设备大体分为以下6种类型。 (一)重力沉降式除尘设备

当烟气流速降低时,借助烟尘自身的重力,从烟气中自然沉降分离出来。 (二)惯性力除尘设备

当烟气流动方向急剧改变时,借助烟尘的惯性力,通过尘粒与除尘设备中的隔板碰撞,使烟尘从烟气中分离出来。 (三)离心力除尘设备

当烟气作高速旋转运动时,借助烟尘的离心力,使烟尘从烟气中分离出来。 (四)湿式除尘设备

利用水滴或水幕来洗涤含尘烟气,使尘粒黏附、凝聚在水中,从而由烟气中分离出来。

(五)过滤式除尘设备

当含尘烟气通过纤维织物滤料时,尘粒被阻碍留在滤料表面,从而由烟气中分离 出来。

(六)电力除尘设备

通过放电使烟气中的尘粒带电,在电压的作用下,将尘粒从烟气中分离出来。

第七节锅炉的仪表、自动调节与控制

一、温度测量仪表 (一)温度测量仪表的作用

温度是热力系统的重要状态参数之一,在锅炉和锅炉房热力系统中,给水、蒸汽和烟气等介质的热力状态是否正常,风机和水泵等设备轴承的运行情况是否良好,都依靠对温度的监视来判断。 (二)温度测量仪表的种类

常用的温度测量仪表有玻璃温度计、压力式温度计、热电偶温度计和光学高温计等多种类型。 1.玻璃温度计

玻璃温度计是根据水银、酒精、甲苯等工作液体具有热胀冷缩的物理性质制成的。在工业锅炉中使用最多的是水银玻璃管温度计。

水银玻璃管温度计,由测温包、毛细管和分度标尺等部分组成,一般有内标式和外标式(又称棒式)两种。

水银玻璃管温度计的优点是;测量范围大(— 30 ~ 500 'C ) ,精度较高,构造简单和价格便宜等;缺点是:易破损,示值不够明显,不能远距离观察。 2.压力式温度计

压力式温度计是根据温包里的气体或液体因受热而改变压力的性质制成的。一般分为指示式与记录式两种。前者可直接从表盘上读出当时的温度数值,后者有自

动记录装置,可记录出不同时间的温度数值。主要由表头、金属软管和温包等构件组成,如图1-29 所示。

压力式温度计适用于远距离测量非腐蚀性气体、蒸汽或液体的温度,被测介质压力不超过6.0 MPa,温度不超过400 'C。在工业锅炉中常用来测量空气预热器的空气温度。 它的优点是:温度指示部分可以离开测点,使用方便;缺点是:精度低,金属软管容易损坏。 3.热电偶温度计

热电偶温度计是利用两种不同金属导体的接点受热后产生热电势的原理制成的测量温度仪表。主要由热电偶、补偿导线和电气测量仪表(检流计)三部分组成,如图1-30 所示。

热电偶温度计的优点是:灵敏度高,测量范围大,无需外接电源,便于远距离测量和自动记录等;缺点是:需要补偿导线,安装费用较贵。在工业锅炉上,常用来测量蒸气温度、 炉膛火焰温度和烟道内的烟气温度。 4.光学高温计

光学高温计又称灯丝消隐式高温计,是利用物体的光谱辐射亮度随温度的升高而增长的原理制成的测量仪表,如图1-31所示。 (三)对温度仪表的要求

(1)为测量蒸汽锅炉的下列温度,应在相应部位装置测温仪表:①过热器出口的汽温;②由几段平行管组组成的过热器的每段出口的汽温;③减温器的前后汽温;④铸铁省煤器的出口水温;⑤燃油锅炉空气预热器烟气出口的烟温;⑥再热器和过热器的入口烟温;⑦燃油炉的燃油温度;③工作压力大于和等于10 MPa的锅筒的上下壁温。

在省煤器入口或锅炉给水管道上,应装设温度计插座。蒸发量大于和等于20 t/h的锅炉,还应装设过热蒸汽温度的记录仪表。

(2)在热水锅炉进出口均应装置温度计。温度计应正确反映介质温度,并应便于观察。

额定供热量大于和等于14MW的热水锅炉,安装在锅炉出水口的温度测量仪表应是记录式的。在燃油热水锅炉中,还应装置温度测量仪表,以测量燃油温度和空气预热器烟气出口的烟温。

(3)有表盘的温度测量仪表的量程,应为所测正常温度的1.5~2倍。 (4)温度测量仪表的校验和维护,应符合国家计量部门的规定。装用后每年至少应校验一次。 二、流量测量仪表

流量是锅炉性能的重要指标之一,也是进行锅炉房经济核算必不可少的数据。 常用的流量仪表有转子式流量计、流速式流量计、差压式流量计和分流旋翼式蒸汽流量计等多种。 (一)转子式流量计

转子式流量计主要由锥形管和转子两部分组成,如图1-32所示。

转子式流量计有玻璃转子流量计和金属转子流量计两种。玻璃转子流量计常用于锅炉水处理设备上,优点是;结构简单,维护方便,压力损失小;缺点是:精度低,并受介质的参数(密度、黏度等)影响较大。常用于锅炉水处理设备上。金属转子流量计能测量液体、气体和蒸汽介质的流量。其优点是;精度较高,使用范围广,可以远传,并可指示、记录和累计;缺点是;结构复杂,成本较高。 (二)流速式流量计

流速式流量计主要由叶轮和外壳两部分组成,如图1-33所示,当介质流过时推动叶轮旋转,因为叶轮的转速与水流速度成正比,所以测出叶轮的转数,就可以知道流量的大小。

日常使用的自来水水表即属于这种类型。水表必须水平安装,标度盘向上,

不得倾斜,并使表壳上的箭头方向与水流方向一致。常用的水表适用于温度不超过40 'C ,压力不超过1.0MPa的洁净水,也有可以使用温度不超过100℃的热水表。

(三)差压式流量计

差压式流量计也叫节流式流量计,由节流装置、引压管和差压计三个部分组成,适宜于测量液体、气体和蒸汽的流量,其连接系统如图1-34所示。

节流装置有标准和非标准的两类。标准节流装置中有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘利管等。各种标准的节流装置的结构如图1-36所示。孔板就是中心开孔的薄圆盘,它是最简单又最常用的一种节流装置。

节流装置是差压流量计的测量元件,它装在管道里能造成流体的局部收缩,如图1-35 所示。当流体经节流装置时,流动截面收缩后再逐渐扩大,直到充满管道的整个截面。因此,在流动截面收缩到最小时,流速加大而静压力降低,于是在节流装置的前后造成与流量成一定关系的压力降。用差压计测出这个压力降,即压差,就能得到流量的大小。 (四)分流旋翼式蒸汽流量计

分流旋翼式蒸汽流量计是近几年来新发展的一种蒸汽流量仪表。这种流量计直接安装在被测蒸汽管道上,不用外接电源和二次仪表,就能直接读出流经仪表的蒸汽累计质量,也可以通过简单的计算得出某段时间的平均流量。

这种仪表由节流孔板、叶轮、喷嘴、阻尼结构、减速机构、磁联轴节、压力补偿机构、计数表头等组成。这种仪表的外形及安装见图1-37。 圈1-37分流旋翼式蒸汽流量计安装示意图

现在还有在此仪表上装设微处理器,组成微计算机系统,完成输入输出交换、数字运算、数字显示,并可发生越限的声光报警信号。 三、锅炉自动调节与控制装置

近几年来,随着自动控制技术的发展,特别是微型计算机的逐步使用,使锅炉自动化装置的广泛使用成为可能,这不仅提高了锅炉运行的安全、经济效果,而且减轻了司炉人员繁重的体力劳动,改善了劳动条件,促进了安全生产和文明生产。

(一)给水的自动调节

锅炉给水自动调节的任务是,使给水量适应锅炉蒸发量的变化,并维持锅筒水位在允许的范围之内,按照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定,蒸发量大于4 t/h的锅炉,应装置自动给水调节器。

给水的自动调节系统有单冲量、双冲量和三冲量三种,是以锅筒水位为被调参数,给水流量为调节参数,执行机构是给水调节阀。 1.单冲量给水自动调节系统

单冲量给水自动调节系统只根据水位一个冲量去改变给水调节阀的开度,如图1-38所示。适用于小型、水容量较大和负荷较稳定的锅炉,常用的有浮筒式、电极式和热膨胀式三种。 1)浮筒式给水自动调节器

浮筒式给水自动调节器主要由永久磁铁、浮筒、水银开关、筒体等部件组成,如图1-39所示。高低水位水银开关均由可以摆动的永久磁块和玻璃管组成。玻璃管内装有水银,两端各有触点。当锅筒水位变化时,浮筒、连杆和杆顶上的永久磁铁随之上下移动。由于两磁铁具有同性相斥、异性相吸的性质,使水银开关中的永久磁块作相应摆动,从而带动玻璃管倾斜,使水银流向低端,接通(或断开)触点,也就是接通(或断开)了相应的电路,使给水泵电动机通电(或断电) ,对锅炉自动给水(或停水)。 2)电极式给水自动调节器

电极式给水自动调节器主要由筒体、电极棒、晶体管电路和电动机等部件组成,

如图 1-40所示。筒体是密封的,上下分别与锅筒内汽、水的部分连通,筒体内部垂直设置三个电极棒a,b、c,并用导线与电路中相应部分连接。当水位降到C点时,水泵自动运转,向锅炉上水;当水位升到a点时,水泵自动停止运转从而保持锅炉水位在允许的范围内波动。 2.双冲量给水自动调节系统

双冲量给水自动调节系统由锅筒水位和蒸汽流量两个冲量去改变给水调节阀的开度,如图1-41所示。当负荷变化时,首先是出现蒸汽流量的变化,所以在引起水位大幅度波动之前,蒸汽流量信号起着超前的作用。它可以在水位还未出现波动时提前使给水调节阀动作,从而减少水位的波动,改善调节功能。

双冲量给水自动调节器的一种结构如图 1-42所示,在三个容器内均充有水银,组成了一个复杂的浮子式压差计,其中容器7内放有浮子,为正容器,与锅筒容纳蒸汽的部分相连;容器8为负容器,与锅筒容纳水的部分相连;容器 6也为负容器,与蒸汽经过节流装置产生压力降后的蒸汽管道相连。所以容器7、8之间的压差就反映了蒸汽流量变化的情况。

因此,容器7中浮子的变化,既决定于蒸汽流量的变化,又决定于锅筒水位的变化,构成了双冲量给水自动调节器再经过一套曲柄传动执行机构,即可使给水调节阀动作。

3.三冲量给水自动调节系统

双冲量给水自动调节系统虽然比单冲量给水自动调节系统有了很大改进,但仍不能满足负荷多变及给水压力波动频繁的要求,因此出现了三冲量给水自动调节系统。

三冲量给水自动调节系统是根据锅筒水位、给水流量和蒸汽流量三个冲量去改变给水调节阀的开度,如图1-43所示。

三个冲量中,锅筒水位是主参数,给水流量和蒸汽流量是副参数。经过一

台液位变送器和两台差压变送器产生三个直流讯号,然后一起送到乘除器上进行计算。乘除器将计算结果送到调节器上,通过执行机构对给水进行自由调节。 (二)燃油的自动调节

燃油锅炉的喷油量调节,是以蒸汽出口压力作冲量,经调节器将压力冲量变成电气信号,再通过执行器改变回油调节阀开度,从而改变油嘴的喷油量。自动调节系统如图1-44 所示。

回油调节阀不同的开度对应有不同的回油压力,再取回油压力为冲量,经调节器和执行器改变送风调节挡板开度,从而达到风、油自动按比例配给。风、油开度改变的同时,各自均有反馈信号返给调节器,以使调节系统重新处于平衡。 (三)燃烧的自动调节

燃烧的自动调节,就是在控制锅炉出口的蒸汽压力为一定值的前提下,调节燃料量; 为了达到合理的燃烧,还必须对燃烧的品质加以控制,即可根据锅炉排烟处的烟气含氧量来控制通风系统,调节通风量,以保持适量的空气过剩系数,减少锅炉的热损失。因此,一个完整的燃料调节,实际上包括锅炉蒸汽压力的调节、燃烧设备燃烧量的调节、空气量的调节、炉膛负压的调节和鼓风机及引风机的控制。

对蒸汽压力的调节是以调节燃料量为主。蒸汽压力和蒸汽流量,经调节器进行计算、调节转变为电气信号,通过炉排的减速机构来控制燃料量,从而达到蒸汽压力的调节,这种调节实际上也是对锅炉产生蒸汽热量的调节。

为了使燃料燃烧,必须供应一定数量的空气,如果过剩空气系数太大,将增加排烟热损失。因此,对于每台运行锅炉,当它使用某种燃料时,都有最适宜的过剩空气系数值,而其值可以通过控制排烟处烟气中的二氧化碳和氧的含量来达到,其中以控制氧气的含量更能反映过剩空气系数值。为此,测定排烟处烟气中的含氧量,通过氧气测定仪并经变换,再到调节器进行计算、调节转换成电气

信号并通过执行器控制鼓风机的导向挡板。为补偿氧量测定仪在测量上的滞后,减少送风调节的动态误差,在燃料调节器与空气调节器间建立了动态平衡。

炉膛负压的维持是采用负压调节器,即炉膛负压冲量,经过调节器计算、调节,通过执行器来控制引风机的导向挡板。负压调节器除接受负压冲量外,还接受来自空气调节器的超前冲量,也就是说,在它们之间建立了动态联系。当空气调节器动作时,可以立即通过动态联系使负压调节器也动作,这样能使炉膛负压的偏离不大。如果没有这个动态联系,负压调节器只有当送风量改变,引起炉膛负压变动后才能投入工作,这样就会使负压的动态偏差加大。当工况稳定后,动态联系的作用也就随之消失。

在自动调节系统中,还装有各种记录仪表、指示仪表、警报信号和一些操作器,操作器的目的是用来远距离对执行器进行于动操作。有的调节器上本来就带有操作器。另外还有给定器,用来将某些参数(如压力、流量)的要求值预先输送到调节器中,使参数不偏离给定值。 (四)锅炉燃烧的微机控制

随着科学技术,特别是计算机的发展,给锅炉自动控制开辟了一个新的途径,而微型计算机的出现,使计算机在锅炉自动控制中的运用,更加容易推广和具有实际性。

微型计算机具有精度高、功能强、数据采集处理迅速准确、体积小等特点,利用微型计算机进行锅炉燃烧自动控制,可以进行鼓风量、引风量、燃料量、水位、连续排污量、主汽门等自动调节,并能进行对鼓风量、炉膛负压、锅炉水位、蒸汽压力、蒸汽流量、烟气含氧量、 给水温度、给水量、排污量、炉膛温度、空气预热器前后烟气温度、热风温度、省煤器前后烟气温度的瞬时值及累计值,各个调节参数的阀门位置的自动检测与分析处理;同时还能自动打印锅炉运行日报表;对锅炉缺水、故障能报警,对严重缺水、熄火等危及锅炉安全的情 况能适

时采取停炉措施;另外还可以对水质处理进行检测与控制。

微型计算机在锅炉自动控制中的使用方案多种多样,但是基本原理见图1-45,主要包括一下部分 1.数据采集、信号转换

对现场一次测量仪表,包括压力、流量、温度、水位、含氧量、炉膛负压燃料量(模拟量)以及执行器的阀位反馈信号(开关量)转换成计算机过程通道所能接受的电压输入。 2.数据处理

对采集来的各种信号进行判断、修正、计算。 3.屏幕显示

通过电视屏幕对各种工况和执行器的岗位(开关)正常(故障)进行显示。 4.记录打印

通过打印机,对各种工况数值、超标数值、报警数值进行连续或定时打印,并可将交班、接班、日报表进行打印。 5.声光报警与连锁

对某些工况参数超越一定界限以及微机本身故障、掉电进行声光报警与连锁控制 即对鼓风机、引风机、燃烧设备、给水阀门等进行预定的安全车锁保护操作。 6.直接数字控制

直接数字控制(DDC)的基本原理和常规模拟调节器原理类似,只不过是用计算机中的功能齐全、效率高、性能可靠、体积小的各种逻辑模块来代替(也称计算机的软件)。按预先编制的程序,对多个调节对象进行直接数字调节。它不仅能按常用的比例、积分、微分规律进行调节,而且能够根据被调量变化,随机变更调节规律和整定参数。 7.执行机构

基本上和常规自动控制的执行机构一样,即可使用电磁阀、气阀、电动执行器来完成控制手段。

第八节锅内加药处理

锅内加药处理是向锅内投加合适的药剂,与锅水中结垢物质(主要是钙、镁盐类)发生化学和物理化学作用,生成松散的水渣,通过锅炉排污,达到防止或减缓锅炉结垢和腐蚀的目的,这一过程即为锅内加药处理。 一、锅水沉淀物的形态及改变的方法 (一)锅水沉淀物的形态

锅炉运行时锅水中形成沉淀物的现象是不可避免的,但是在不同的外界条件下,可能生成多种形态的沉淀物质,这些物质沉淀在锅炉传热面上时,即生成水垢,若悬浮在锅水中则成为水渣。水渣有流动性好和流动性差之分,流动性好的水渣可通过排污除去,流动性差的水渣易在锅炉热负荷高和锅水循环缓慢的地方沉积下来,再次形成水垢,称为二次水垢。

在锅炉运行中,应当设法使锅水生成的沉淀物是黏附性差、流动性好的水渣,为此目的,就必须进行锅内加药处理。 (二)改变锅水中沉淀物形态的方法

为使沉淀物不形成水垢而形成水渣需采取以下手段:

(1)创造条件使水垢转变为水渣。碳酸盐在锅水 pH值较低时,容易沉积在受热面 上,形成水垢。当控制锅水的pH值在10~12时,碳酸钙沉淀在碱剂的分散作用下,悬浮在锅水中形成水渣。

(2)向锅水中引人形成水渣的结晶中心,投加表面活性较强的物质;破坏某些盐类的过饱和状态;以及吸附水中形成的胶体或微小悬浮物。

(3)投加高分子聚合物,使其在锅内与Ca2+、Mg2+等离子发生络合或螯合反应,减少锅水中Ca2+、Mg2+的浓度,使它们难以达到溶度积,延缓沉淀物的生成。例如

“三纳一胶”法指的是碳酸锅、氢氧化钠、磷酸三纳加栲胶。此种处理方法在我国铁路系统有一套完整的理论和使用方法,防垢率可达到85%以上。

(五)“四钠”法

指的是碳酸钠、氢氧化钠、磷酸三钠和腐殖酸钠,此法处理效果优于“三纳一胶”法,对各种水质有良好的适应性。 (六)有机聚膦酸盐、有机聚竣酸盐和纯(火)碱法

此法是近几年才发展起来的新的阻垢剂配方,效果比较理想。 (七)有机聚膦酸盐、有机聚竣酸盐、腐殖酸钠和纯(火)碱法

此法也是近几年才发展起来的新的阻垢剂配方,纯(火)碱不但其本身具有良好的防垢作用,而且还为有机聚膦酸盐和有机聚竣酸盐提供了阻垢条件,腐殖酸钠是很好的水渣调节剂,效果比上述配方就更为理想。

六、锅炉的排污 (一)排污的目的和意义

含有杂质的给水进入锅内后,随着锅水的不断蒸发浓缩,水中的杂质浓度逐渐增大,当达到一定限度时,就会给锅炉带来不良影响,为了保持锅水水质的各项指标在标准范围内,就需要从锅内不断地排除含盐量较高的锅水和沉积的水渣,并补入含盐量低而清洁的给水,以上作业过程称为锅炉的排污。

1.排污的目的

(1)排除锅水中过剩的盐量和碱类等杂质,使锅水各项水质指标始终控制在国家标准要求的范围内。 (2)排除锅内生成的水渣。 (3)排除锅水表面的油脂和泡沫。 2.排污的意义

(1)锅炉排污是水处理工作的重要组成部分,是保证锅水水质浓度达到标准要

求的重要手段。

(2)实行有计划地、科学地排污,保持锅水水质良好,是减缓或防止水垢结生、保证蒸汽质量、防止锅炉金属腐蚀的重要措施。

因此,严格执行排污作业制度,对确保锅炉安全经济运行和节约能源,有着极为重要的意义。 (二)排污的方式和要求 1.排污的方式

(1)连续排污:又叫表面排污。这种排污方式是从锅水表面将浓度较高的锅水连续不断地排出。它是降低锅水的含盐量和碱度,以及排除锅水表面的油脂和泡沫的重要方式。

(2)定期排污:又叫间断排污或底部排污。定期排污是在锅炉系统的最低点间断地进行的,它是排除锅内形成的泥垢以及其他沉淀物的有效方式。另外,定期排污还能迅速地调节锅水浓度,以补连续排污的不足。小型锅炉只有定期排污装置。

2.排污的主要要求

(1)勤排:就是说排污次数要多一些,特别用底部排污来排除水渣时,短时间的、多次的排污,要比长时间的、一次排污,排除水渣效果要好得多。 (2)少排;只要做到勤排,必然会做到少排,即每次排污量要少,这样既可以保证不影响供汽,又可使锅水质量始终控制在标准范围内,而不会产生较大的波动,这对锅炉保养十分有利。

(3)均衡排:就是说要使每次排污的时间间隔大体相同,使锅水质量经常保持在均衡状态下。

第九节锅外化学处理

锅外化学处理,通常是用离子交换法对锅炉补给水进行离子交换软化处理。因此,主要介绍水的离子交换软化处理技术。 一、离子交换反应及离子交换剂

离子交换是离子交换剂上可交换的离子与溶液中离子间发生的交换反应的过程。此时溶液中的某种离子取代了离子交换剂上的可交换离子,而吸着在其上,交换剂上可交换离子则进入溶液。水中的Ca2+Mg2+(硬度成分)与离子交换剂中的Na+的交换反应,这个过程称为水的离子软化。这种能和溶液中阳(或阴)离子进行交换反应的物质叫做离子交换剂。

具有应用价值的离子交换剂,不仅能够与水中的离子进行交换,并且在达到交换容量不能再交换后,可通过相反的交换反应,使它再恢复交换能力,转化为所需的形式,这个过程叫做离子交换剂的再生。所以离子交换反应是一个可逆过程,而且是按等一价基本单元物质的量规则(即过去的等当量)进行的。例如,阳离子交换反应可用下列式子表示:

2NaR + Ca2+ → CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ → MgR2 + 2Na+

钠型阳离子 水中 离子交换 交换后水中 交换剂 离子 树脂 离子

目前在工业锅炉水处理中使用的离子交换剂,主要有磺化煤和离子交换树脂两种。

磺化煤由褐煤或烟煤用发烟硫酸和浓硫酸处理(叫做磺化)而制得。由于它的交换性能及机械强度都较差,所以只有少数单位使用。而大部分水处理单位都采用离子交换树脂。

离子交换树脂是一种具有可交换离子,能同溶液中阳(或阴)离子发生交换的高分子化合物。工业水处理中常用的离子交换树脂,是由苯乙烯和二乙烯苯聚合成

的、经专门处理的粒状球体。

苯乙烯是一种能够聚合成链状高分子(聚乙烯苯)的有机物;二乙烯苯是能够在链状高分子有机化合物间起架桥作用的有机物(叫交联剂) ,它们互相作用形成具有一定立体结构的骨架基体,这种骨架经过磺化或胶化处理,使骨架带上交换基团,这样就能与水中 的离子发生交换反应。 二、离子交换水处理的基本原理 (一)阳离子交换法

在离子交换过程中,交换与被交换的离子均为阳离子,这种只进行阳离子交换的方法称阳离子交换法。树脂参加交换反应中的阳离子是纳离子(Na +)时,则此树脂为纳型阳离子交换树脂;若阳离子为氢离子(H+ )时,则此树脂为氢型阳离子交换树脂;等等。 经钠离子交换的软化水有如下特点:

(1)硬度可以降低或消除。经钠离子交换树脂软化后的水质,其残余硬度可以降低至 0.03 mmol/L以下,甚至可以完全消除硬度。

(2)碱度保持不变。经钠型离子交换树脂软化后的水质,由于碳酸盐硬度等量地转变成了重碳酸锅,所以并不能使硬水的碱度降低,所以碱度保持不变。 (3)含盐量增加。 (二)阴离子交换法

阴离子交换法与阳离子交换法是相同的,只是树脂和被处理溶液中可交换离子间,只进行阴离子交换的方法,称阴离子交换法。

(三)阳、阴离子交换法

阳、阴离子交换法制取除盐水(或纯水)的反应过程,分别与阳离子交换法和阴离子交换法相同,即利用离子交换树脂的离子交换作用,将水中的各种离子去除或减少到一定程度的水处理方法。

三、固定床离子交换水处理设备

固定床离子交换水处理设备主要采取压力式交换器。压力式交换器可以直接送往水塔(高位水箱)或管网。其结构包括如下几部分:

(1)交换器本体。交换器本体为立式圆柱状容器,其本体多为钢结构内衬防腐层,对于小型设备也可以选用非金属材料,如硬质塑料、有机玻璃等。

(2)上部迸出水装置。交换器的上部进出水装置,要保证水流分布均匀,防止冲刷上层交换剂,而且便于出水。

(3)再生剂进口装置。为了使再生剂分配均匀,在固定床顺流再生时,有的单设再生剂进口装置,其中有列管式、放射形管式和环形管式等。

(4)下部迸出水装置。

(5)空气排出管。空气排出管一般从交换器本体的顶部引出,管的直径为进水管直径的1/3~1/4。 (6)窥视表。 (7)人孔。 (8)支柱。 (9)树脂捕集器。

第十节锅炉运行操作

一、运行前的准备

锅炉在投入运行前应进行内外部检查,尤其是新装或经过修理的锅炉,应经过如下检查及准备工作。 (一)锅炉内部检查与使用准备 1.锅炉内部检查

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