廢熱鍋爐知識(shí)回顧

1、廢熱鍋爐知識(shí)回顧 一、定義：鍋爐是一種主要生產(chǎn)蒸汽的熱力設(shè)備。 鍋爐的三個(gè)過程：1.燃燒過程。2.煙氣的流動(dòng)和傳熱過程。3.鍋內(nèi)過程即指水有液態(tài)到汽水分離的過程。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 二、鍋爐的分類按鍋爐用途：可作為熱能動(dòng)力設(shè)備和供熱設(shè)備。 按鍋爐本體結(jié)構(gòu)：可分為火管鍋爐和水管鍋爐兩種。按鍋爐水循環(huán)形式：可分為自然循環(huán)鍋爐和強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。按鍋爐壓力分類：低壓鍋爐：2.5Mpa以下；中壓鍋爐：2.5-6.0Mpa；高壓鍋爐：6.0Mpa以上。 供熱鍋爐一般情況選用壓2.5Mpa以下（一般不帶過熱蒸汽），蒸發(fā)量在20t/h以下的小型鍋爐。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 三、鍋爐工作特性的基本參數(shù)。 1.蒸發(fā)量又有經(jīng)

2、濟(jì)蒸發(fā)量和額定蒸發(fā)量之說 蒸汽鍋爐每小時(shí)所生產(chǎn)蒸汽的數(shù)量，稱為蒸汽鍋爐的蒸發(fā)量，也稱為蒸汽鍋爐的“容量”或“出力”，常用符號(hào)D表示，其單位為t/h（噸每小時(shí)）kg/s（千克每秒）。蒸汽鍋爐的量有經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量和額定蒸發(fā)量之分。 經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量表示蒸汽鍋爐在最經(jīng)濟(jì)工況下連續(xù)運(yùn)行時(shí)的蒸發(fā)量。 額定蒸發(fā)量是指蒸汽鍋爐在額定蒸汽參數(shù)（壓力和溫度）、額定給水溫度、使用設(shè)計(jì)燃料和保證設(shè)計(jì)效率的條件下，連續(xù)運(yùn)行所應(yīng)達(dá)到的最大蒸發(fā)量。目前我國工業(yè)蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量在0.1-65t/h的范圍內(nèi)。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 2.供熱量 熱水鍋爐每小時(shí)出水有效帶熱量，稱為熱水鍋爐的供熱量，常用符號(hào)Q表示，其單位為KW（104kca

3、l/h）。熱水鍋爐的供熱量也有經(jīng)濟(jì)供熱量和額定供熱量之分。 目前我國熱水鍋爐的額定供熱量在58.15-116300 KW范圍之內(nèi)。 廢熱鍋爐知識(shí)回顧3蒸汽的質(zhì)量 鍋爐生產(chǎn)蒸汽或供熱的質(zhì)量，通常用其基本狀態(tài)參數(shù)壓力和溫度來反映。壓力的單位采用MPa（兆帕），溫度的單位采用（攝氏度）。 對(duì)生產(chǎn)過熱蒸汽的蒸汽鍋爐，蒸汽的質(zhì)量指的是蒸汽過熱器后主汽閥出口處過熱蒸汽的壓力（表壓力）和溫度，被稱為額定蒸汽壓力和溫度，統(tǒng)稱為蒸汽鍋爐的額定蒸汽參數(shù)。 對(duì)生產(chǎn)飽和蒸汽的蒸汽鍋爐，只標(biāo)明主汽閥出口處的飽和蒸汽壓力，即知道了飽和蒸汽壓力，便可從水蒸汽表上查得其對(duì)應(yīng)的飽和溫度。 對(duì)用以供熱，采暖的熱水鍋爐，其供熱的質(zhì)

4、量指的是熱水鍋爐出水閥處出口水的壓力和溫度，及其進(jìn)水閥處進(jìn)口水的溫度，被稱為熱水鍋爐的額定出口水壓力和額定出口/進(jìn)口水溫度，統(tǒng)稱為熱水鍋爐的額定熱水參數(shù)。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 四、鍋爐一般工作原理 1. 循環(huán)回路和循環(huán)倍率 由鍋筒（或上汽包）、聯(lián)箱和管子串聯(lián)而成的封閉系統(tǒng)稱為循環(huán)回路（如圖）。 廢熱鍋爐知識(shí)回顧 循環(huán)回路中進(jìn)入下降管的循環(huán)水流量Mx與上升管出口蒸汽量D之比叫循環(huán)倍率，由K表示即：K=Mx/D 循環(huán)倍率是衡量鍋爐水循環(huán)可靠性指標(biāo)之一。如果循環(huán)倍率過小，可能出現(xiàn)傳熱惡化。一般自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)倍率為5-50，工業(yè)鍋爐為50-200。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 2.自然循環(huán)基本原理 在循環(huán)回路中，

5、由于下降管內(nèi)工質(zhì)與上升管內(nèi)工質(zhì)的密度差引起的重力差推動(dòng)工質(zhì)在循環(huán)回路中流動(dòng)，這就是自然循環(huán)。 鍋爐點(diǎn)火運(yùn)行后，由于上升管受熱，下降管不受熱（或者上升管受熱強(qiáng)于下降管），使得上升管內(nèi)工質(zhì)密度小于下降管內(nèi)工質(zhì)密度。因而聯(lián)箱內(nèi)的工質(zhì)兩側(cè)受到不同壓力作用，在壓差作用下工質(zhì)從下降管通過聯(lián)箱向上升管作定向流動(dòng)。上升管中的汽水混合物進(jìn)入鍋筒進(jìn)行汽水分離后，飽和水又流入下降管，從而形成水的循環(huán)流動(dòng)。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 可以寫出壓差平衡方程式如下： 下降管與上升管的重位壓降之差稱為運(yùn)動(dòng)壓頭，用符號(hào)Syd表示，它是自然循環(huán)的推動(dòng)力，用以克服整個(gè)回路中的流動(dòng)阻力，即廢熱鍋爐知識(shí)回顧 下降管與上升管的重位壓降之差稱為運(yùn)

6、動(dòng)壓頭，用符號(hào)Syd表示，它是自然循環(huán)的推動(dòng)力，用以克服整個(gè)回路中的流動(dòng)阻力，即廢熱鍋爐知識(shí)回顧 運(yùn)動(dòng)壓頭減去上升管中流動(dòng)阻力所得差值稱為有效壓頭，用符號(hào)Syx表示，即廢熱鍋爐知識(shí)回顧 可見，有效壓頭用來克服下降管中的流動(dòng)阻力。其中運(yùn)動(dòng)壓頭的影響因素如下。 （1）鍋爐工作壓力。 鍋爐工作壓力越低，汽水密度差越大，運(yùn)動(dòng)壓頭也越高，可以克服更大的循環(huán)阻力。在其他條件相同時(shí)，較低工作壓力下的循環(huán)流量更大，有利于受熱面安全工作。 （2）上升管的熱負(fù)荷。 上升管的熱負(fù)荷較高，上升管工質(zhì)平均密度越小，下降管與上升管之間工質(zhì)密差越大，運(yùn)動(dòng)壓頭也越高，同樣對(duì)水循環(huán)有利。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 （3）循環(huán)回路高度。

7、循環(huán)回路高度越高，運(yùn)動(dòng)壓頭也越高。但是，也不能為了保證循環(huán)安全而將循環(huán)回路高度設(shè)計(jì)得很高，因?yàn)檫@將使鍋爐成本大大提高。不過，原蘇聯(lián)生產(chǎn)的鍋爐與西方國家生產(chǎn)的鍋爐相比，安全系數(shù)一般留有余地，循環(huán)回路高度一般比正常情況下要高。因此，即使超負(fù)荷運(yùn)行，水循環(huán)仍很安全。 另外，循環(huán)回路流動(dòng)阻力大小主要由回自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工質(zhì)的流量所決定。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 五、鍋爐性能的衡量 鍋爐的基本工作特性包括鍋爐的生產(chǎn)能力、蒸汽質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、可靠性能和制造成本等各項(xiàng)，它們分別用以下指標(biāo)來表示。 額定蒸發(fā)量：蒸發(fā)量也叫供熱量，是表征鍋爐生產(chǎn)能力的指標(biāo)。額定蒸發(fā)量就是鍋爐在額定參數(shù)下長(zhǎng)期工作的最大蒸發(fā)量，它的數(shù)值在鍋爐

8、銘牌上標(biāo)出。 額定參數(shù)：鍋爐在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)工質(zhì)（水或蒸汽）應(yīng)該處于額定參數(shù)。 鍋爐效率：鍋爐效率是反映鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。定義為供給鍋爐的全部熱量中被有效廢熱鍋爐知識(shí)回顧 利用的百分?jǐn)?shù)，用符表示，即：=有效利用的熱量/供給鍋爐的總熱量100% 鍋爐的可靠性：鍋爐的安全可靠性指標(biāo)一般用連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)、事故率和可用率等指標(biāo)來衡量。 連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)=鍋爐在連續(xù)兩次檢修之間運(yùn)行的小時(shí)數(shù) 事故率=統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)事故停用小時(shí)數(shù)/（該段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行總小時(shí)數(shù)+事故停用小時(shí)數(shù)）100% 可用率=（運(yùn)行總小時(shí)數(shù)+備用總小時(shí)數(shù)）/統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)總小時(shí)數(shù)100%廢熱鍋爐知識(shí)回顧 六、余熱鍋爐 利用工業(yè)生產(chǎn)中的余熱來產(chǎn)生蒸汽的

9、設(shè)備稱為余熱鍋爐，過去也稱為廢熱鍋爐。 余熱鍋爐結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是一般不用燃料，因而也往往就沒有燃燒裝置。余熱鍋爐與一般鍋爐的受熱面部分的結(jié)構(gòu)相近，由省煤器、蒸發(fā)器（包括鍋爐管束和水冷壁）、過熱器等部件所組成。 余熱鍋爐可分為管殼式和煙道式兩大類。管殼式余熱鍋爐是一種由鍋筒、管子及金屬殼體構(gòu)成一體的緊湊型小型余熱鍋爐。煙道式余熱鍋爐是一種布置成煙道形式的水管型受熱面裝置，它具有單獨(dú)的爐墻和構(gòu)架，因而是一種較大型的余熱鍋爐。 廢熱鍋爐知識(shí)回顧 1.管殼式余熱鍋爐廢熱鍋爐知識(shí)回顧 七、鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié) 在保持鍋爐的正常運(yùn)行過程中，一般要對(duì)鍋爐的壓力、溫度和水位三個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 1.氣壓： 當(dāng)鍋爐的壓力

10、變化時(shí)，可能毀壞設(shè)備和影響其它設(shè)備或介質(zhì)的正常工作。 汽包內(nèi)蒸汽空間的蒸汽量就增加，因此汽包壓力就上升；相反，則汽包壓力就下降。所以，汽包內(nèi)蒸汽壓力的變化，反映了鍋爐蒸發(fā)量與蒸汽流量之間的平衡關(guān)系。蒸發(fā)量的大小決定于供熱量的調(diào)整，蒸汽流量的大小決定于外界負(fù)荷的大小。因此，也可以說汽壓的變化反映了供熱與負(fù)荷之間的平衡關(guān)系。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 2.溫度： 汽溫變化的原因過熱蒸汽溫度的高低，主要決定于過熱器的熱交換情況。也就是說，汽溫的變化反映了過熱器實(shí)際傳熱量與蒸汽需要吸熱量之間的平衡關(guān)系。 汽溫變化的具體原因有供熱側(cè)的原因和蒸汽側(cè)的原因兩個(gè)方面。蒸汽側(cè)有兩種因素的影響：一種因素是蒸汽本身的狀態(tài)或溫

11、度的變化引起汽溫的變化，如飽和蒸汽溫度上升，和減溫水流量上升或溫度降低，都會(huì)造成過熱汽溫的下降；另一種因素是蒸汽側(cè)的變化引起供熱調(diào)整而使汽溫變化。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 3.水位調(diào)節(jié)： 水位變化的影響汽包水位的高低，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行影響很大。如果水位過高，會(huì)使蒸汽帶水量增加，甚至?xí)霈F(xiàn)滿水、過水事故，設(shè)備受到水沖擊，就會(huì)被迫停機(jī)。如果水位過低，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重缺水事故，那就要緊急停爐，否則會(huì)燒壞鍋爐。如果因處理不當(dāng)，在嚴(yán)重缺水時(shí)大量進(jìn)水，就會(huì)出現(xiàn)汽鍋爆炸事故，使人身、設(shè)備的安全受到威脅。為此，必須加強(qiáng)對(duì)水位的監(jiān)視，保持水位在規(guī)定范圍內(nèi)。水位一般規(guī)定在汽包幾何中心線以下50mm處，水位允許偏差為75-100

12、mm。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 通常情況下，水位的變化反映了鍋爐給水量與蒸發(fā)量之間的平衡關(guān)系。當(dāng)給水量大于蒸發(fā)量時(shí)，水位上升；給水量小于蒸發(fā)量時(shí)，水位下降；給水量與蒸發(fā)量相等時(shí)，水位保持不變（這里沒有考慮排污、漏水、漏汽等消耗的水量）。爐內(nèi)給熱工況的變化和進(jìn)水流量的變化，必然導(dǎo)致水位的變化。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 八、鍋爐排污 （1）排污的目的 a.排除鍋水中過剩的鹽類和堿類等雜質(zhì)，使鍋水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)始終控制在國家標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。 b.排除鍋內(nèi)生成的水渣。 c.排除鍋水表面的油脂和泡沫 廢熱鍋爐知識(shí)回顧 （2）排污的意義 a.鍋爐排污是水處理工作的重要組成部分，是保證鍋水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的重要手段。 b.保

13、持鍋水水質(zhì)良好，是減緩或防止水垢生成、保證蒸汽質(zhì)量、防止鍋爐金屬腐蝕的重要措施。 c.對(duì)確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，節(jié)約能源有著極為重要的意義。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 2.排污的方式和要求 （1）排污方式：鍋爐排污的方式有兩種，一種是連續(xù)排污，另一種是定期排污。 a.連續(xù)排污是通過裝在鍋爐上汽包水位線附近的排污裝置而進(jìn)行的一種排污，所以也叫表面排污。連續(xù)排污主要有兩個(gè)作用：排除懸浮在水面的油污和泡沫；排除高堿度、高溶解固形物含量的鍋水。 b.定期排污:定期排污是通過安裝在鍋筒或下集箱最低部位的定期排污裝置進(jìn)行的，所以也叫底部排污。定期排污主要有三個(gè)作用：排除鍋水中的沉渣和泥砂；排除高堿度、高含鹽量的鍋水；

14、降低鍋爐水位或停爐后排放鍋水。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 （2）排污要求：一般要做到勤排、少排、均衡排。其排污過程應(yīng)像如下操作廢熱鍋爐知識(shí)回顧 3.鍋爐排污裝置 （1）連排： 鍋爐連續(xù)排污裝置詳見圖所示，該裝置由排污管、吸污管和排污閥等零部件組成。 排污管與吸污管裝在上鍋筒內(nèi)，外部用排污閥與排污總管或擴(kuò)容器連通，排污管一般采用鍋爐無縫鋼管制成。其管徑視鍋爐容量大小而定，28-60mm，在其縱向等距離開孔。 排污管與汽包縱向平行安裝。吸污管上端距鍋爐正常水位線80-100mm，安裝在此處的主要目的：一是此處蒸發(fā)量較大，鍋水的局部濃度較高，可保證排污效果；二是避免排污時(shí)將蒸汽帶走即防止蒸汽流失。廢熱鍋爐知識(shí)

15、回顧廢熱鍋爐知識(shí)回顧 （2）鍋爐定期排污裝置 定期排污裝置詳見如圖所示，該裝置由排污管、排污閥等零部件組成。鍋筒排污管裝置裝在下鍋簡(jiǎn)內(nèi)底部與鍋筒縱向平行布置，外部通過排污閥與排污總管或擴(kuò)容器接通。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 九、煮爐 煮爐是利用較高的藥劑濃度和煮爐時(shí)的飽和溫度，使鍋爐的油漬皂化除去，使灰塵等硅酸鹽溶解除去，在鍋爐表面建立磷酸鐵和氧化鐵的鈍化膜，提高其防腐蝕能力。后者是煮爐的主要目的，通過煮爐建立的膜有較好的防銹能力。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 1.在煮爐前應(yīng)使用清潔的水對(duì)鍋爐進(jìn)行沖洗，通過充水、排水排除浮銹、砂塵和其他雜物，然后用軟化水沖洗一遍。 2.配成氫氧化鈉與磷酸三鈉含量均為2-3kg/m3

16、的煮爐溶液，注入鍋爐至汽鼓中間水位。 3.鍋爐點(diǎn)火升溫，至0.1MPa后關(guān)閉空氣門，在0.4MPa壓力下擰緊人孔門螺栓，升壓到0.8MPa保持8-10h，對(duì)各下聯(lián)箱排污點(diǎn)放水，截門全開保持1min，補(bǔ)充煮爐溶液到中間水位。 4.升壓到1-1.5MPa，保持8-10h。對(duì)各排污門再排污各1min，然后補(bǔ)水至汽鼓中間水位。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 5.再升壓到2-2.5MPa，保持8-10h，各排污點(diǎn)均排放1min，隨后補(bǔ)充軟化水并對(duì)鍋爐進(jìn)行底部排污和連續(xù)（表面）排污，一直換水到鍋爐水堿度和磷酸根為正常值。 低壓爐可使總堿度為10-12nmol/L，磷酸根10-30mg/L；中壓爐用軟化水作補(bǔ)充水時(shí)，堿度

17、為8-10nmol/L，磷酸根5-15mg/L，用化學(xué)除鹽水作補(bǔ)充水時(shí)，堿度0.5-1mmol/L，磷酸根5-15mg/L。如此經(jīng)過三期煮爐可建立鈍化膜。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 十、除垢 1.煮爐除垢 堿煮爐：對(duì)于硫酸鈣垢主要是碳酸鈉起作用；硅酸鹽垢主要是氫氧化鈉起作用；碳酸鈣垢用磷酸三鈉與氫氧化鈉煮爐。在煮爐中由于垢成分的轉(zhuǎn)換可變得疏松而脫落。煮爐后必須清除所脫落的垢，以免影響水循環(huán)和使鍋筒局部過熱。 栲膠煮爐：對(duì)碳酸鈣垢有酸溶和絡(luò)合作用，碳酸鈣可轉(zhuǎn)化為單寧酸鈣和沒食子酸鈣，鎂鹽或氫氧化鎂也轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)應(yīng)的單寧化合物。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 2.鹽酸清洗：其包括靜態(tài)浸泡清洗和循環(huán)清洗法。 此外，還有檸檬酸清

18、洗，氫氟酸清洗以及EDTA鈉鹽清洗法等。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 十一、加藥水處理 鍋內(nèi)加藥水處理是通過向鍋內(nèi)或鍋爐給水中投加一定量的防垢藥劑，使鍋水的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)變成松散的沉渣，然后通過排污將其排出鍋外，從而達(dá)到減緩和防止鍋內(nèi)結(jié)生水垢的目的。該種處理方法主要是在鍋內(nèi)進(jìn)行的，因而稱為鍋內(nèi)加藥水處理。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 1.搞好鍋內(nèi)水處理關(guān)鍵工作做好： 對(duì)癥下藥：一定要做到什么樣的水質(zhì)，選擇什么樣的藥劑。 量水投藥：按上水?dāng)?shù)量和質(zhì)量，投加一定量的藥劑，切不可多投或少投，更不能不投。 科學(xué)排污：為了所生成的水渣能及時(shí)地排出鍋外部，以防止水渣結(jié)生二次水垢。一定要按照化驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行科學(xué)地排污。注意，應(yīng)先排污后投藥

19、。 嚴(yán)格監(jiān)督廢熱鍋爐知識(shí)回顧 2.常用水處理藥劑 防垢劑 軟水劑主要是用來消除給水中的硬度成分，其中的堿性藥劑是使硬度成分轉(zhuǎn)變成為水渣，也有屬于能改變水渣的性質(zhì)，使其不易在受熱面上粘附成為水垢的藥劑。防垢劑主要有下列幾種： （1）堿性藥劑主要有火堿、純堿、磷酸鹽（磷酸三鈉、六偏磷酸鈉等) 。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 磷酸三鈉（Na3PO412H2O） 磷酸三鈉亦稱磷酸鈉，為白色晶體，密度為1.62g/cm3，在干燥的空氣中易風(fēng)化，加熱至100以上時(shí)，失去結(jié)晶水而成為無水物，溶于水，水溶液呈堿性。Na3PO4的主要作用是： a.能沉淀給水中的鈣、鎂鹽。 b.增加水渣的流動(dòng)性。廢熱鍋爐知識(shí)回顧 磷酸三鈉和給水中的鈣、鎂鹽類生成的Ca3(PO4)2，Mg3(PO4)2沉淀，在鍋水中，能作為補(bǔ)充的結(jié)晶中心，使CaCO3和Mg(OH)2在其周圍析出，且不易在金屬表面附著，而成了流動(dòng)性較強(qiáng)的水渣。 在鍋水存在一定堿度的條件下，Na3PO4和NaOH一起，能使鈣硬度成分生成一種流動(dòng)性很強(qiáng)的水渣（羥基磷灰石），其生成反應(yīng)如下：廢熱鍋爐知識(shí)回顧廢熱鍋爐知識(shí)回顧 （2）有機(jī)膠體主要有栲膠，腐殖酸鈉等。 水質(zhì)穩(wěn)定劑主要有有機(jī)膦酸鹽（如乙二胺四甲叉膦酸鈉等）和有機(jī)羧酸鹽（如聚馬來酸酐等）。 栲膠又稱為血料，主要成分為單寧（占60%左右