鍋爐安全基礎(chǔ)知識(shí)

1、 鍋爐定義及用途 鍋爐的結(jié)構(gòu) 鍋爐工作原理及特點(diǎn) 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(hù)裝置 鍋爐水質(zhì) 鍋爐的生產(chǎn)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(xué)能或電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿饶芰浚訜峤o水或其他工質(zhì)，并向外輸出具有一定熱能的蒸汽、熱水或者其他工質(zhì)的設(shè)備。（能量轉(zhuǎn)換設(shè)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(duì)外輸出熱能的設(shè)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(jī)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(yùn)行，配備有安全附件、安全保護(hù)裝置等。鍋爐監(jiān)察范疇 2、鍋爐用途 為工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、人民生活提供動(dòng)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(gòu)成： 1.1“鍋”鍋爐中盛放水、蒸汽或其他介質(zhì)的部分。 是鍋爐介質(zhì)（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(chǔ)蓄水汽、凈化蒸汽。 水冷壁管：爐膛內(nèi)壁布置，輻射受熱面，吸收爐膛高溫輻射熱量，保護(hù)爐墻。 對(duì)流管束：煙道內(nèi)布置，對(duì)流受熱面，吸收高溫?zé)煔鉄崃俊?集箱：圓形，在水循環(huán)過程中分配、匯集管子中的汽水介質(zhì)，一般不受熱。 過熱器：

3、蛇形管狀，布置在爐膛及煙道內(nèi)，對(duì)飽和蒸汽進(jìn)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(jìn)行燃燒產(chǎn)生熱量的部分。 燃燒系統(tǒng)，放熱部分、不承壓。 包括：燃燒設(shè)備、燃燒室（爐膛）、爐墻、煙道等。 1.3安全附件、閥門儀表、附屬設(shè)備部分。 保證鍋爐安全正常運(yùn)行。 包括： 安全閥、 壓力表、 水位計(jì) 溫度計(jì) 自動(dòng)保護(hù)裝置（水位報(bào)警及聯(lián)鎖、超壓報(bào)警及聯(lián)鎖、熄火保護(hù)等）。 各類閥門、儀表 給水設(shè)備、送風(fēng)引風(fēng)機(jī)、燃燒器、輸煤、出渣、除塵設(shè)備等。安全附件2、幾種典型的鍋爐結(jié)構(gòu)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(duì)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?xì)浠衔铮–mHn） 等可燃物在一定溫度下與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，放出熱量的過程。燃料燃燒產(chǎn)的熱量，通過受熱面?zhèn)鬟f給鍋內(nèi)的水和蒸汽的過程。鍋內(nèi)的水吸收熱量，轉(zhuǎn)變成具 有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽的過程。三個(gè)工作過程 汽水系統(tǒng)： 燃燒系統(tǒng)：進(jìn)入鍋內(nèi)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(nèi)進(jìn)行燃燒、放熱，爐膛內(nèi)火焰熱量以輻射方式傳遞給水冷壁管；燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖詫?duì)流傳熱等方式傳遞給對(duì)流

5、管束、煙管、過熱器、省煤器等受熱面。 二個(gè)系統(tǒng) 2、鍋爐的工作特點(diǎn) 2.1承受壓力，有爆炸危險(xiǎn)； 2.2一般連續(xù)運(yùn)行； 2.3工作條件惡劣，受熱面內(nèi)外承受火、煙、灰、水、汽等侵蝕。 1、特性參數(shù)（有標(biāo)準(zhǔn)系列） 1.1蒸汽鍋爐 蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量。單位：噸/小時(shí)（t/h) 蒸汽壓力：鍋爐運(yùn)行時(shí)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(duì)于無(wú)過熱器的鍋爐為飽和溫度；有過熱器時(shí)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(jī)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(zhì)、壓力、出廠形式、 燃燒方式、循環(huán)方式、鍋爐結(jié)構(gòu)、許可級(jí)別。例： 2.1按用途分： 2.2按出口介質(zhì)分：電站鍋爐工業(yè)鍋爐生活鍋爐蒸汽鍋爐熱水鍋爐有機(jī)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(jí)別分：A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。 A級(jí)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(jí)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(jī)熱載體鍋爐，Q0.7MW；液相有機(jī)熱載體鍋爐，Q4.2MW C級(jí)鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p0.8MPa，且V50L(V為設(shè)計(jì)正常水位水容積，下同)；(2)熱水鍋爐，p3.8MPa，且t120；(3)氣相有機(jī)熱載體鍋爐，0.1MWQ0.7MW；液相有機(jī)熱載體鍋爐，0.

8、1MWQ4.2MW。 D級(jí)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(lái)水加壓的熱水鍋爐，并且t95；(4)氣相或者液相有機(jī)熱載體鍋爐，Q0.1MW。 3、鍋爐型號(hào) 3.1電站鍋爐的型號(hào)（JB/T1617電站鍋爐產(chǎn)品型號(hào)編制方法）。三部分組成（略） 3.2工業(yè)鍋爐的型號(hào)（JB/T1626工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)編制方法）。三部分組成： XX XX / XXX X總體型式代號(hào)燃燒設(shè)備代號(hào)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(jìn)水溫度燃料種類代號(hào) 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(jié)構(gòu) （1）按鍋筒數(shù)量 單鍋筒:1個(gè)鍋筒，“D” 雙鍋筒:兩個(gè)鍋筒,“S” （2)按鍋筒軸線與燃燒煙氣流向及地面的關(guān)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(shí)（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(nèi)燃、室燃；額定熱功率1.4MW；出口熱水壓力1.0MPa；出水溫度95 、進(jìn)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(shè)計(jì)方面 1、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐腐蝕性能； 2、鍋內(nèi)水汽循環(huán)； 3、絕熱性能； 4、結(jié)構(gòu)布置。 制造方面 1、材料：規(guī)定的強(qiáng)度、塑性、韌性以及抗疲勞和抗腐蝕性能； 2、受壓元件的結(jié)構(gòu)、管孔及焊縫布置； 3、焊接接頭質(zhì)量； 4、脹接接頭質(zhì)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(jì)。 1、安全閥：防止鍋爐超壓運(yùn)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(yīng)用較多。P 0.1MP的鍋爐可用靜重式安全閥。 1.2裝設(shè)數(shù)量 每臺(tái)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(shí)，可裝1只。 1.3安全閥校驗(yàn) 每年至少校驗(yàn)1次，校驗(yàn)項(xiàng)目：整定壓力、密封性能。 新裝鍋爐上的安全閥也應(yīng)校驗(yàn)。 2、壓力表：反應(yīng)鍋爐工作壓力。 2.1壓力表的種類：彈簧管式和電接點(diǎn)式。 2.2裝設(shè)數(shù)量：鍋筒、給水調(diào)節(jié)閥前、省煤器出口等處均應(yīng)裝設(shè)壓力表。 2.3精度、量程和表盤直徑的要求 P2.5MPa時(shí)，精度不低于2.5級(jí)； P2.5MPa時(shí)，精度不低于1.5級(jí)； 熱水鍋爐，精度不低于2.5級(jí)。 精度 量程：工作壓力的1.53.0倍，最好2倍。 表盤直徑：不應(yīng)小于100mm。 2.4壓力表校驗(yàn) 按計(jì)量部門規(guī)定的期限，一般每年至少校驗(yàn)1次。新壓

12、力表裝用前也應(yīng)校驗(yàn)。 3、水位計(jì)（液位計(jì)）：顯示鍋內(nèi)水位的高低。 3.1水位計(jì)種類：玻璃管式、玻璃板式等 3.2水位計(jì)裝設(shè)數(shù)量 每臺(tái)鍋爐至少裝2只彼此獨(dú)立的水位計(jì)（一般在鍋筒的左右側(cè)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(hù)裝置： 4.1水位保護(hù)； 4.2超壓保護(hù)； 4.3點(diǎn)火、熄火保護(hù)等。 1、鍋爐水質(zhì)處理的重要性 1.1生成水垢，導(dǎo)致傳熱性能變差，浪費(fèi)燃料、降低鍋爐熱效率； 1.2受熱面溫度升高，導(dǎo)致金屬材料強(qiáng)度降低，發(fā)生鼓包、穿孔、破裂等。 2、對(duì)鍋爐水質(zhì)及水處理的要求 2.1進(jìn)入鍋爐的水應(yīng)進(jìn)行處理，使其符合工業(yè)鍋爐水質(zhì)

13、的要求； 2.2沒有可靠的水處理措施，鍋爐不得投入運(yùn)行。 鍋爐生產(chǎn)過程包括：設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修等。 1、設(shè)計(jì) 1.1設(shè)計(jì)依據(jù)：法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)；客戶要求。 1.2設(shè)計(jì)文件：圖紙、各種計(jì)算、安裝使用說(shuō)明等。 1.3設(shè)計(jì)文件在制造前應(yīng)經(jīng)有資格的機(jī)構(gòu)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(zhì)量控制，依據(jù)圖紙、安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)； 2.3出廠技術(shù)文件和銘牌要求； 2.4產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)監(jiān)督檢驗(yàn)確認(rèn)后方能出廠。 3、安裝 3.1安裝單位應(yīng)取得相應(yīng)的安裝資質(zhì)； 3.2安裝施工前應(yīng)告知當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備監(jiān)察部門，過程應(yīng)有檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)。 3.3安裝位置 鍋爐一般應(yīng)當(dāng)

14、安裝在單獨(dú)建造的鍋爐房?jī)?nèi)； 依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB50041鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及GB50045高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 3.4安裝標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)于B級(jí)及以下鍋爐應(yīng)當(dāng)符合GB50273鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，熱水鍋爐還應(yīng)當(dāng)符合GB50242建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定等； 4、改造 4.1定義-鍋爐受壓部件發(fā)生結(jié)構(gòu)變化或者燃燒方式發(fā)生變化的改造。 4.2改造設(shè)計(jì)的原則要求 4.2.1鍋爐改造的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)由有相應(yīng)資質(zhì)的鍋爐制造單位進(jìn)行； 4.2.2鍋爐改造后不應(yīng)當(dāng)提高額定工作壓力和額定工作溫度； 4.2.3不應(yīng)當(dāng)將熱水鍋爐改為蒸汽鍋

15、爐； 4.2.4鍋爐改造方案應(yīng)當(dāng)包括必要的計(jì)算資料、設(shè)計(jì)圖樣和施工技術(shù)方案；蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐受壓部件的改造還應(yīng)當(dāng)有水流程圖、水動(dòng)力計(jì)算書；安全附件、輔助裝置和水處理措施應(yīng)當(dāng)進(jìn)行技術(shù)校核。 4.3鍋爐改造施工技術(shù)要求 參照相應(yīng)鍋爐專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)定。 5、修理 5.1定義（B級(jí)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(bǔ)； 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(duì)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(shù)要求 5.2.1鍋爐修理技術(shù)要求參照

16、鍋爐專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)定，鍋爐受壓元（部）件更換應(yīng)當(dāng)不低于原設(shè)計(jì)要求； 5.2.2不應(yīng)當(dāng)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(bǔ)和補(bǔ)焊之前，修理單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，工藝試件應(yīng)當(dāng)由修理單位焊制； 5.2.4鍋爐受壓元（部）件不應(yīng)當(dāng)采用貼補(bǔ)的方法修理，鍋爐受壓元（部）件因應(yīng)力腐蝕、蠕變、疲勞而產(chǎn)生的局部損傷需要進(jìn)行修理時(shí)，應(yīng)當(dāng)更換或者采用挖補(bǔ)方法。 5.3受壓元（部）件修理后的檢驗(yàn) 受壓元（部）件修理后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行外觀檢驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)（其中挖補(bǔ)焊縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)），必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行水（耐）壓試驗(yàn)。 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(nèi)介質(zhì)壓力瞬時(shí)降至外界大氣壓力的事故。 原因：超壓、過熱（過燒）、腐蝕、疲勞；設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修缺陷；操作不當(dāng)。 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(jié)垢，使受熱面管子過熱、材質(zhì)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(chǎn)；如沖刷到爐墻，會(huì)造成爐膛垮塌。 1.3