鍋爐安全基礎知識

1、 鍋爐定義及用途 鍋爐的結構 鍋爐工作原理及特點 鍋爐特性參數(shù)及分類 鍋爐安全性能要求 鍋爐安全附件及保護裝置 鍋爐水質 鍋爐的生產過程 鍋爐常見事故 1、鍋爐定義 1.1一般定義：鍋爐是利用燃料中的化學能或電能、高溫煙氣的熱能等能量，加熱給水或其他工質，并向外輸出具有一定熱能的蒸汽、熱水或者其他工質的設備。（能量轉換設備） 1.2法規(guī)定義：鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設備，其范圍規(guī)定為容積大于或等于30l的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1mpa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1mw的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。 安全監(jiān)察

2、含義及限定 1.3鍋爐安全配套裝置：為保證鍋爐安全運行，配備有安全附件、安全保護裝置等。鍋爐監(jiān)察范疇 2、鍋爐用途 為工業(yè)生產、交通運輸、人民生活提供動力和熱源。 如：發(fā)電、化工、建材、紡織等。 1、鍋爐組成 總體上由三大部分構成： 1.1“鍋”鍋爐中盛放水、蒸汽或其他介質的部分。 是鍋爐介質（汽水）系統(tǒng)，承壓部分、吸收熱量部分。 包括以下主要部件： 鍋筒：密封圓筒形，匯集并儲蓄水汽、凈化蒸汽。 水冷壁管：爐膛內壁布置，輻射受熱面，吸收爐膛高溫輻射熱量，保護爐墻。 對流管束：煙道內布置，對流受熱面，吸收高溫煙氣熱量。 集箱：圓形，在水循環(huán)過程中分配、匯集管子中的汽水介質，一般不受熱。 過熱器：

3、蛇形管狀，布置在爐膛及煙道內，對飽和蒸汽進一步加熱生成過熱蒸汽。 省煤器 ：布置在尾部煙道，回收煙氣熱量。 鍋爐主要受壓部件 1.2“爐”鍋爐中使燃料進行燃燒產生熱量的部分。 燃燒系統(tǒng)，放熱部分、不承壓。 包括：燃燒設備、燃燒室（爐膛）、爐墻、煙道等。 1.3安全附件、閥門儀表、附屬設備部分。 保證鍋爐安全正常運行。 包括： 安全閥、 壓力表、 水位計 溫度計 自動保護裝置（水位報警及聯(lián)鎖、超壓報警及聯(lián)鎖、熄火保護等）。 各類閥門、儀表 給水設備、送風引風機、燃燒器、輸煤、出渣、除塵設備等。安全附件2、幾種典型的鍋爐結構2.1立式燃煤鍋爐包括：鍋筒、爐膽、橫水管、下腳圈等包括：鍋筒、水冷壁、煙

4、管以及爐膛包括：鍋筒、集箱、對流管束、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等 1、鍋爐工作原理 燃料燃燒過程： 傳熱過程： 水的吸熱、 汽化過程：燃料中的碳（c）、碳氫化合物（cmhn） 等可燃物在一定溫度下與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈化學反應，放出熱量的過程。燃料燃燒產的熱量，通過受熱面?zhèn)鬟f給鍋內的水和蒸汽的過程。鍋內的水吸收熱量，轉變成具 有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽的過程。三個工作過程 汽水系統(tǒng)： 燃燒系統(tǒng)：進入鍋內的水吸熱、汽化、過熱，成為具有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽。將燃料和空氣送入鍋爐的爐膛內進行燃燒、放熱，爐膛內火焰熱量以輻射方式傳遞給水冷壁管；燃燒產生的高溫煙氣以對流傳熱等方式傳遞給對流

5、管束、煙管、過熱器、省煤器等受熱面。 二個系統(tǒng) 2、鍋爐的工作特點 2.1承受壓力，有爆炸危險； 2.2一般連續(xù)運行； 2.3工作條件惡劣，受熱面內外承受火、煙、灰、水、汽等侵蝕。 1、特性參數(shù)（有標準系列） 1.1蒸汽鍋爐 蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐每小時產生的蒸汽量。單位：噸/小時（t/h) 蒸汽壓力：鍋爐運行時在壓力表上指示的壓力值。單位：兆帕（mpa） 蒸汽溫度：鍋爐出口蒸汽的溫度，對于無過熱器的鍋爐為飽和溫度；有過熱器時為過熱蒸汽溫度。單位：攝氏度（ ） 1.2熱水鍋爐 熱水溫度：鍋爐出口熱水的溫度。單位：（ ）； 熱功率：鍋爐輸出熱量的大小。單位：兆瓦（mw）。 出水壓力：熱水出口的工作壓力

6、。單位同上。 1.3有機熱載體爐 熱功率以及壓力、溫度。 2、鍋爐分類鍋爐分類方法很多，用途、燃料、輸出介質、壓力、出廠形式、 燃燒方式、循環(huán)方式、鍋爐結構、許可級別。例： 2.1按用途分： 2.2按出口介質分：電站鍋爐工業(yè)鍋爐生活鍋爐蒸汽鍋爐熱水鍋爐有機熱載體鍋爐 2.3按出口壓力分：低壓鍋爐2.45mpa以下中壓鍋爐3.82mpa高壓鍋爐9.81mpa超高壓鍋爐13.7mpa亞臨界鍋爐16.7mpa超臨界鍋爐30.0mpa 2.4按制造許可級別分：a、b、c、d四個等級。 a級鍋爐是指p3.8mpa的鍋爐，包括：(1)超臨界鍋爐，p22.1mpa；(2)亞臨界鍋爐，16.7mpap22.1

7、mpa；(3)超高壓鍋爐，13.7mpap16.7mpa；(4)高壓鍋爐， 9.8mpap13.7mpa；(5)次高壓鍋爐， 5.3mpap9.8mpa；(6)中壓鍋爐， 3.8mpap5.3mpa。 b級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，0.8mpap3.8mpa；(2)熱水鍋爐，p3.8mpa并且t120(t為額定出水溫度，下同)；(3)氣相有機熱載體鍋爐，q0.7mw；液相有機熱載體鍋爐，q4.2mw c級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p0.8mpa，且v50l(v為設計正常水位水容積，下同)；(2)熱水鍋爐，p3.8mpa，且t120；(3)氣相有機熱載體鍋爐，0.1mwq0.7mw；液相有機熱載體鍋爐，0.

8、1mwq4.2mw。 d級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p0.8mpa并且30 lv50l；(2)汽水兩用鍋爐，p0.04mpa并且d0.5t/h(d為額定蒸發(fā)量，下同)；(3)僅用自來水加壓的熱水鍋爐，并且t95；(4)氣相或者液相有機熱載體鍋爐，q0.1mw。 3、鍋爐型號 3.1電站鍋爐的型號（jb/t1617電站鍋爐產品型號編制方法）。三部分組成（略） 3.2工業(yè)鍋爐的型號（jb/t1626工業(yè)鍋爐產品型號編制方法）。三部分組成： xx xx / xxx x總體型式代號燃燒設備代號額定蒸發(fā)量或額定熱功率額定壓力過熱蒸汽溫度或出/進水溫度燃料種類代號 水管鍋爐：水管鍋爐因不同的鍋筒數(shù)量及鍋筒軸線方

9、向不同而組合成不同型式的結構 （1）按鍋筒數(shù)量 單鍋筒:1個鍋筒，“d” 雙鍋筒:兩個鍋筒,“s” （2)按鍋筒軸線與燃燒煙氣流向及地面的關系 縱置式：鍋筒軸線與燃燒煙氣流向平行， “z” 橫置式：鍋筒軸線與燃燒煙氣流向垂直， “h” 以上二者的不同組合就形成了水管鍋爐不同的總體型式。c-固定雙層爐排 例：dzl4-1.25-aii 單鍋筒、縱向布置、鏈條爐排；額定蒸發(fā)量為4噸/小時（4t/h）；出口蒸汽壓力1.25兆帕（mpa）；燃用二類煙煤。 wns1.4-1.0/95/70-yq 臥式、內燃、室燃；額定熱功率1.4mw；出口熱水壓力1.0mpa；出水溫度95 、進水溫度70 ；燃料為油或

10、氣。 鍋爐的安全性能要求主要在以下幾方面： 設計方面 1、強度、剛度、穩(wěn)定性和耐腐蝕性能； 2、鍋內水汽循環(huán)； 3、絕熱性能； 4、結構布置。 制造方面 1、材料：規(guī)定的強度、塑性、韌性以及抗疲勞和抗腐蝕性能； 2、受壓元件的結構、管孔及焊縫布置； 3、焊接接頭質量； 4、脹接接頭質量； 5、幾何尺寸； 6、密封性和承壓能力。 三大安全附件：安全閥、壓力表、水位計。 1、安全閥：防止鍋爐超壓運行。 1.1分類 彈簧式安全閥、杠桿式安全閥、靜重式安全閥和控制式安全閥。工業(yè)鍋爐上彈簧式、杠桿式應用較多。p 0.1mp的鍋爐可用靜重式安全閥。 1.2裝設數(shù)量 每臺鍋爐2只； 蒸發(fā)量0.5t/h可裝1

11、只； 蒸發(fā)量4t/h的鍋爐在裝有可靠的超壓聯(lián)鎖裝置時，可裝1只。 1.3安全閥校驗 每年至少校驗1次，校驗項目：整定壓力、密封性能。 新裝鍋爐上的安全閥也應校驗。 2、壓力表：反應鍋爐工作壓力。 2.1壓力表的種類：彈簧管式和電接點式。 2.2裝設數(shù)量：鍋筒、給水調節(jié)閥前、省煤器出口等處均應裝設壓力表。 2.3精度、量程和表盤直徑的要求 p2.5mpa時，精度不低于2.5級； p2.5mpa時，精度不低于1.5級； 熱水鍋爐，精度不低于2.5級。 精度 量程：工作壓力的1.53.0倍，最好2倍。 表盤直徑：不應小于100mm。 2.4壓力表校驗 按計量部門規(guī)定的期限，一般每年至少校驗1次。新壓

12、力表裝用前也應校驗。 3、水位計（液位計）：顯示鍋內水位的高低。 3.1水位計種類：玻璃管式、玻璃板式等 3.2水位計裝設數(shù)量 每臺鍋爐至少裝2只彼此獨立的水位計（一般在鍋筒的左右側各1只），以下情況可裝1只： d0.5t/h； 電加熱鍋爐； d2t/h，但裝有可靠水位示控裝置等。 4、保護裝置： 4.1水位保護； 4.2超壓保護； 4.3點火、熄火保護等。 1、鍋爐水質處理的重要性 1.1生成水垢，導致傳熱性能變差，浪費燃料、降低鍋爐熱效率； 1.2受熱面溫度升高，導致金屬材料強度降低，發(fā)生鼓包、穿孔、破裂等。 2、對鍋爐水質及水處理的要求 2.1進入鍋爐的水應進行處理，使其符合工業(yè)鍋爐水質

13、的要求； 2.2沒有可靠的水處理措施，鍋爐不得投入運行。 鍋爐生產過程包括：設計、制造、安裝、改造、維修等。 1、設計 1.1設計依據(jù)：法規(guī)、安全技術規(guī)范、標準；客戶要求。 1.2設計文件：圖紙、各種計算、安裝使用說明等。 1.3設計文件在制造前應經有資格的機構鑒定。 2、制造 2.1制造的根據(jù)：制造單位取得許可證。 2.2制造過程質量控制，依據(jù)圖紙、安全技術規(guī)范、標準； 2.3出廠技術文件和銘牌要求； 2.4產品應經監(jiān)督檢驗確認后方能出廠。 3、安裝 3.1安裝單位應取得相應的安裝資質； 3.2安裝施工前應告知當?shù)靥胤N設備監(jiān)察部門，過程應有檢驗機構進行監(jiān)督檢驗。 3.3安裝位置 鍋爐一般應當

14、安裝在單獨建造的鍋爐房內； 依據(jù)的標準是gb50041鍋爐房設計規(guī)范、gb50016建筑設計防火規(guī)范及gb50045高層民用建筑設計防火規(guī)范的有關規(guī)定。 3.4安裝標準 對于b級及以下鍋爐應當符合gb50273鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)范及相關標準的規(guī)定，熱水鍋爐還應當符合gb50242建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范的有關規(guī)定等； 4、改造 4.1定義-鍋爐受壓部件發(fā)生結構變化或者燃燒方式發(fā)生變化的改造。 4.2改造設計的原則要求 4.2.1鍋爐改造的設計應當由有相應資質的鍋爐制造單位進行； 4.2.2鍋爐改造后不應當提高額定工作壓力和額定工作溫度； 4.2.3不應當將熱水鍋爐改為蒸汽鍋

15、爐； 4.2.4鍋爐改造方案應當包括必要的計算資料、設計圖樣和施工技術方案；蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐受壓部件的改造還應當有水流程圖、水動力計算書；安全附件、輔助裝置和水處理措施應當進行技術校核。 4.3鍋爐改造施工技術要求 參照相應鍋爐專業(yè)技術標準和有關技術規(guī)定。 5、修理 5.1定義（b級及以下鍋爐重大修理）： 筒體、封頭、管板、爐膽、爐膽頂、回燃室、下腳步圈和集箱等主要受壓組件的更換、挖補； 受熱面管子的更換，數(shù)量大于該類受熱面管（其分類分為水冷壁、對流管束、過熱器、省煤器煙管等）的10%，并且不少于10根；直流、貫流鍋爐整組受熱面更換。 5.2鍋爐修理技術要求 5.2.1鍋爐修理技術要求參照

16、鍋爐專業(yè)技術標準和有關技術規(guī)定，鍋爐受壓元（部）件更換應當不低于原設計要求； 5.2.2不應當在有壓力或者鍋水溫度較高的情況下修理受壓元（部）件； 5.2.3在鍋筒、（鍋殼）挖補和補焊之前，修理單位應當進行焊接工藝評定，工藝試件應當由修理單位焊制； 5.2.4鍋爐受壓元（部）件不應當采用貼補的方法修理，鍋爐受壓元（部）件因應力腐蝕、蠕變、疲勞而產生的局部損傷需要進行修理時，應當更換或者采用挖補方法。 5.3受壓元（部）件修理后的檢驗 受壓元（部）件修理后應當進行外觀檢驗、無損檢測（其中挖補焊縫應當進行100%無損檢測），必要時還應當進行水（耐）壓試驗。 1、鍋爐事故種類 爆炸、爆管、缺水、滿水、汽水共騰、爐膛爆炸等 1.1爆炸： 鍋爐的鍋筒、爐膽、下腳圈等鍋爐受壓部件發(fā)生破裂，鍋爐內介質壓力瞬時降至外界大氣壓力的事故。 原因：超壓、過熱（過燒）、腐蝕、疲勞；設計、制造、安裝、改造、維修缺陷；操作不當。 1.2爆管：鍋爐受熱面管子發(fā)生破裂。 原因：水循環(huán)不良、結垢，使受熱面管子過熱、材質劣化；腐蝕、磨損等。 危害：如裂口大有大量水汽噴出，傷人；需停爐檢修，影響生產；如沖刷到爐墻，會造成爐膛垮塌。 1.3