注冊動力工程師講義4-鍋爐房工藝設(shè)計

1、第四章第四章 鍋爐房工藝設(shè)計鍋爐房工藝設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 鍋爐房布置鍋爐房布置一、鍋爐房位置的選擇 (1)靠近供熱中心地區(qū)或靠近供熱量最大的區(qū)域。 (2)交通方便，便于人流物流的分開；有較好的朝向，有利自然通風(fēng)；地質(zhì)條件較好的地區(qū)。 (3)符合環(huán)保衛(wèi)生防火要求和有關(guān)規(guī)定。避免煙塵對周圍環(huán)境的污染。 (4)應(yīng)考慮將來發(fā)展的余地。 (5)鍋爐間屬丁類生產(chǎn)廠房。 二、多層或高層建筑內(nèi)鍋爐房布置 三、鍋爐房布置的一般原則四、鍋爐間的設(shè)備布置 1鍋爐間跨度 2鍋爐間運轉(zhuǎn)層布置 3鍋爐間屋架下弦標(biāo)高的確定 4鍋爐間底層布置 5鍋爐間固定端布置 6鍋爐間外側(cè)布置 第二節(jié)第二節(jié) 鍋爐選擇鍋爐選擇一、供熱介質(zhì)和參

2、數(shù)的選擇 (一)工業(yè)鍋爐供熱系統(tǒng)熱介質(zhì) 蒸汽為供熱介質(zhì)（飽和蒸汽和過熱蒸汽） 熱水為供熱介質(zhì)兩種（低溫?zé)崴透邷責(zé)崴┮哉羝麨榻橘|(zhì)有如下優(yōu)點： (1)可以同時滿足蒸汽用戶和熱水用戶需要。 (2)輸送過程中，不需要增壓設(shè)備，不耗電能，靠自身壓力就能達(dá)到輸送需要。 (3)在使用和輸送過程中，不考慮靜壓，不需要定壓系統(tǒng)。 (4)采用蒸汽為供熱介質(zhì)溫度高，可減少用戶的散熱器面積。 (5)可采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方案，提高供熱的經(jīng)濟(jì)效益。以蒸汽為供熱介質(zhì)有如下缺點： （1）單純供熱鍋爐能源效率低。 （2）輸送需要壓力高，比熱水輸送距離短，一般為35km，最大不能超過7km （3）因冷凝水回收困難，熱損大，水量

3、損失也大，即脫鹽水或軟化水損失大。 （4）輸送過程中熱損失大。以熱水為供熱介質(zhì)有如下特點： (1)熱水蓄熱能力強，熱穩(wěn)定性好。 (2)供熱負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)供水溫度。 (3)以熱電聯(lián)產(chǎn)方案提供熱水，只需從低壓抽汽取得，可多發(fā)電提高熱能效率。 (4)輸送距離長，一般為5-l0km，甚至l0km以上也是可以的。 (5)熱損失小。 (6)國內(nèi)己普遍采用熱水管直埋敷沒，而蒸汽管道一般需架空或管溝敷設(shè)。直埋敷設(shè)占地面積小，不影響市容。 以熱水為熱介質(zhì)的缺點是輸送過程中耗電能大。選擇供熱介質(zhì)的原則 (1)凡以生產(chǎn)工藝供熱為主的系統(tǒng)，應(yīng)選擇以蒸汽為介質(zhì)，熱水供應(yīng)從熱交換或蒸汽噴射取得。 (2)

4、凡以生活用熱為主的系統(tǒng)，或有少量低壓(在0.3MPa以下)生產(chǎn)用蒸汽可選高溫水為介質(zhì)，少量蒸汽由高溫水交換取得。 (3)既有較高壓力的生產(chǎn)工藝用蒸汽，又有較大量的生活供熱，需經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可選以蒸汽為介質(zhì)或選蒸汽、熱水兩種鍋爐。(二)供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇1以蒸汽為介質(zhì) (1)供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)用熱尸的性質(zhì)和要求，并結(jié)合鍋爐生產(chǎn)的系列參數(shù)，綜合考慮。 在選擇鍋爐參數(shù)時還應(yīng)考慮蒸汽在輸送過程中的壓降和溫降。 (2)當(dāng)熱用戶有多種用熱參數(shù)，按最高參數(shù)選擇鍋爐，其他參數(shù)以減溫減壓處理。如低參數(shù)蒸汽量較大(10th以上)、熱負(fù)荷穩(wěn)定，且采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，根據(jù)汽輪機參數(shù)選定鍋爐

5、介質(zhì)參數(shù)。2以熱水為介質(zhì) (1)當(dāng)供熱區(qū)域較大，輸送距離長的情況下，以選擇高溫水供熱為宜。 (2)小區(qū)域生活采暖鍋爐房一般采用低溫水供熱即9570。 (3)以熱電廠為熱源時，供水溫度應(yīng)按高溫水設(shè)計；當(dāng)有二級加熱時(高峰加熱器，或調(diào)峰鍋爐)應(yīng)取大值。 區(qū)域鍋爐房與熱電廠聯(lián)網(wǎng)供熱時，應(yīng)采用熱電廠熱網(wǎng)參數(shù)。 (4)熱水網(wǎng)的壓力按水壓圖確定。二、鍋爐設(shè)備選擇原則 (1)按設(shè)計負(fù)荷量來選擇鍋爐的額定蒸發(fā)量，當(dāng)熱負(fù)荷量波動幅度較大或間歇供熱時，還可考慮采取蓄熱器調(diào)節(jié)高、低負(fù)荷。 (2)鍋爐主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)能在任何情況下都能滿足設(shè)計要求的參數(shù)。 (3)應(yīng)能有效地燃燒所采用的燃料，應(yīng)有較高的熱效率。 (4)應(yīng)能

6、符合國家環(huán)保、消防、勞動部門提出的要求，有利于環(huán)境保護(hù)。 (5)宜選用容量和燃燒設(shè)備相同的鍋爐，當(dāng)必須選用不同類型鍋爐時，其容量和類型不宜超過兩種。 (6)在保證運行安全的前提下，應(yīng)使基建投資和運行費最省。選用燃油燃?xì)忮仩t時除按上述原則外應(yīng)注意鍋爐廠家能否做到以下幾點： 1)安全運行有保障，應(yīng)自動化運行。 2)燃燒過程中能否保證S02，NOx達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 3)燃燒器的配置是否符合燃料的性質(zhì)。 4)進(jìn)口鍋爐的外形尺寸和重量是否符合我國運輸部門的規(guī)定。 5)進(jìn)口鍋爐是否符合國際產(chǎn)品質(zhì)量管理通用標(biāo)準(zhǔn)，和是否取得中華人民共和國勞動部頒發(fā)的進(jìn)口鍋爐壓力容器安全質(zhì)量許可證書。 第三節(jié)第三節(jié) 鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)

7、鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)一、風(fēng)機選擇原則 (1)鍋爐鼓、引風(fēng)機宜單爐配置，采用單爐配置時，系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)量少，不同的機爐之間氣流不會互相干擾，便于實現(xiàn)自動控制，運行比較安全可靠。對于燃油燃?xì)忮仩t房還有利于安全防爆。只有蒸發(fā)量較小的、人工控制的鍋爐在必要時才考慮鍋爐房內(nèi)幾臺鍋爐集中配置鼓、引風(fēng)機。 (2)單爐配置鼓、引風(fēng)機時，風(fēng)量的富裕量宜為10，風(fēng)壓的富裕量宜為20。集中配置風(fēng)機時，鼓、引風(fēng)機均不應(yīng)少于2臺，其中各有一臺備用，并應(yīng)使風(fēng)機符合并聯(lián)運行的要求，其風(fēng)量、風(fēng)壓的富裕量應(yīng)比單爐配置時適當(dāng)加大。 (3)選擇風(fēng)機時應(yīng)盡量使風(fēng)機常年在較高效率范圍內(nèi)運行。同時必須按當(dāng)?shù)卮髿鈮汉蛯嶋H運行溫度，對于廠家配套的或

8、從風(fēng)機樣本中選用的風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓及功率進(jìn)行校核計算，根據(jù)汁算結(jié)果來選擇風(fēng)機。(4)從節(jié)能和有利于運行調(diào)節(jié)考慮，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理前提下，應(yīng)采用電動機凋速裝置代替風(fēng)機入口節(jié)流裝置(常用的如調(diào)節(jié)門，轉(zhuǎn)動擋板或?qū)蚱?調(diào)節(jié)風(fēng)、煙氣量。二、風(fēng)機選擇計算 (一)鼓風(fēng)機的風(fēng)量計算 (二)鼓風(fēng)機的風(fēng)壓 (三)引風(fēng)機的風(fēng)量 (四)引風(fēng)機的風(fēng)壓 (五)二次風(fēng)機的選擇 (六)風(fēng)機及電動機功率的計算(七)風(fēng)機性能在不同使用條件下的修正 (1)各種鼓、引風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù)(轉(zhuǎn)速、全壓、流量、功率)、安裝及外形尺寸，所配電動機的型號和功率等可在廠家的風(fēng)機樣本及鍋爐房實用設(shè)計手冊 中查到。樣本所列風(fēng)機性能均系廠家標(biāo)定的性能，

9、為了選擇適合使用條件的風(fēng)機，必須把使用條件換算到風(fēng)機性能表標(biāo)定的條件，然后根據(jù)換算結(jié)果選擇風(fēng)機。 (2)風(fēng)機使用條件與風(fēng)機樣本或使用說明書中的性能表中標(biāo)定的條件不符時，應(yīng)進(jìn)行換算。三、風(fēng)煙管道設(shè)計及計算 (一)風(fēng)煙管道設(shè)計要點 (1)風(fēng)、煙管道布置應(yīng)力求平直、附件少、氣密性好阻力小。 (2)風(fēng)、煙管道材料應(yīng)有足夠的耐熱性、耐磨性和耐壓性。 (3)大尺寸的風(fēng)煙管道應(yīng)配置足夠的加強肋或加強桿，增強剛度與強度。 (4)幾臺鍋爐共用一個煙囪或煙道時，宜使每臺鍋爐的抽力均衡，總煙道內(nèi)各截面處的流速不宜有顯著差別，避免氣流的沖撞：各支煙道上應(yīng)裝設(shè)啟閉可靠的煙道門。(5)風(fēng)、煙道應(yīng)盡量布置在地面上，并在煙道

10、適當(dāng)位置設(shè)置清掃口，其尺寸不應(yīng)小于0.4m(寬)x0.5m(高)。(6)引風(fēng)機、熱風(fēng)道、煙道均應(yīng)保溫，熱風(fēng)，煙道熱膨脹應(yīng)采取補償措施。(7)風(fēng)、煙道設(shè)置必要的測點，滿足測試儀表裝設(shè)的要求。(8)多臺燃油燃?xì)忮仩t排煙管道集中布置時需單獨設(shè)置風(fēng)門及防爆門。防爆門一般應(yīng)布置在煙道頂部，氣流直接沖擊面不危及人員安全的地方。(二)風(fēng)煙管道設(shè)計計算 1風(fēng)煙道流速和斷面尺寸的確定 2風(fēng)、煙道的阻力計算鍋爐煙氣系統(tǒng)總阻力：從爐膛出口至煙囪出口的全部阻力p，它由鍋爐機組本體的煙道阻力Pbt，鍋爐出口至煙囪入口的煙道阻力Pyd,以及煙囪阻力Pyz三部分組成.鍋爐風(fēng)道系統(tǒng)總阻力:從鼓風(fēng)機風(fēng)道入口至鍋爐的整個系統(tǒng)(含

11、空氣預(yù)熱器、爐排或燃燒器等)阻力之和。 四、煙囪的計算 (一)煙囪高度的確定 (1)鍋爐煙囪高度應(yīng)滿足國家“環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)” 和“鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”，若當(dāng)?shù)赜绣仩t排放地方標(biāo)準(zhǔn)時還應(yīng)予滿足。 (2)燃油燃?xì)忮仩t房煙囪高度除須保證必要的抽力和滿足環(huán)保規(guī)定外，還應(yīng)注意煙囪設(shè)置位置，使排煙通暢，不影響鍋爐的正常燃燒：可根據(jù)具體布置情況一爐設(shè)一煙囪或數(shù)爐共用一煙囪，若集中煙囪沿建筑物外墻布置時，其頂部應(yīng)高出建筑物3m以上，設(shè)置防雷避雨措施。(3)設(shè)置在高層建筑群內(nèi)的鍋爐房煙囪除滿足“排放標(biāo)準(zhǔn)”要求外，還應(yīng)避免高層建筑風(fēng)壓帶對煙囪排煙的不良影響，煙囪高度應(yīng)超過風(fēng)壓帶0.6m以上。對于過長、過高的排

12、煙系統(tǒng)，設(shè)計時必須進(jìn)行排煙系統(tǒng)阻力與抽力的計算，以便采取克服阻力過大或抽力過大影響鍋爐正常運行的措施。(4)當(dāng)按煙囪抽力校核煙囪高度時，對于常年運行的鍋爐房，應(yīng)分別以冬季、夏季采暖通風(fēng)計算溫度和相應(yīng)的鍋爐最大蒸發(fā)量計算，取其中較高值：對于釆暖期運行的鍋爐房，應(yīng)分別以采暖期室外計算溫度和采暖末期的室外溫度及其相應(yīng)鍋爐的最大蒸發(fā)量計算，取其中較高值。(二)煙囪出口直徑 確定煙囪出口直徑(內(nèi)徑)，先要恰當(dāng)?shù)剡x定煙囪出口的煙氣流速，使煙囪在鍋爐全負(fù)荷運行時不致因阻力太大，在最低負(fù)荷運行時不致因外界風(fēng)力影響造成空氣倒灌，煙氣排不出去，此外，選用煙囪流速時還應(yīng)根據(jù)鍋爐房擴(kuò)建或鍋爐房增容改造的可能性取適當(dāng)?shù)?/p>

13、數(shù)值 。對于微正壓燃燒鍋爐，在克服煙氣系統(tǒng)阻力所能允許的條件下，應(yīng)提高煙囪內(nèi)煙氣流速，縮小煙囪直徑，降低煙囪造價：圓形煙囪出口內(nèi)徑一般不宜小于0.8m，當(dāng)直徑較小時可做成方形，以便于施工，金屬煙囪不受其限制。 第四節(jié)第四節(jié) 鍋爐給水處理鍋爐給水處理 一、鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (一)蒸汽鍋爐 (二)熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (三)汽輪機凝結(jié)水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (四)補給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (五)減溫水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 二、鍋外水處理 (一)鈉離子交換軟化 1原理 原水通過鈉離子交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+被交換劑中的Na+所代替，使易結(jié)垢的鈣鎂化合物轉(zhuǎn)變?yōu)椴恍纬伤傅囊兹苄遭c化合物使水得到軟化。 通過鈉離子交換后的軟化水，原水中

14、的碳酸鹽硬度變成碳酸氫鈉，即水的堿度不變。 由于Na的摩爾質(zhì)量比1/2 Ca2+ 和1/2Mg2+ 的摩爾質(zhì)量大，所以軟化水的含鹽量(與溶解固形物近似相等)比原水略有提高 。2設(shè)備及系統(tǒng) (1)設(shè)備：鈉離子交換軟水設(shè)備種類較多，有固定床、浮動床、流動床等。浮動床、流動床離子交換設(shè)備適用于原水水質(zhì)穩(wěn)定，軟化水出力變化不大，連續(xù)不間斷運行。固定床離子交換設(shè)備無須上述要求，是工業(yè)鍋爐房的常用軟化水設(shè)備。 固定床離子交換設(shè)備按再生方式可分為順流再生和逆流再生兩種。逆流再生與順流再生相比較具有相對原水硬度適應(yīng)范圍大且出水質(zhì)量好，再生鹽耗低(20%)，自用水率即水耗低(30-40)，故被廣泛采用。順流再生

15、離子交換器操作比逆流再生簡單，在一定條件下仍有采用。 (2)系統(tǒng)： 鈉離子交換軟化水系統(tǒng)一般分為單級和雙級(即二個單級串聯(lián))兩種。固定床逆流再生鈉離子交換器，進(jìn)水總硬度一般小于6.5mmolL，最高進(jìn)水總硬度小于l0mmolL，單級出水即可達(dá)到鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求(0.03mmolL)。單級固定床順流再生鈉離子交換器，進(jìn)水總硬度不宜大干2mmolL。對于原水硬度較高，且對降低原水堿度無要求時，則應(yīng)考慮采用雙級鈉離子串聯(lián)系統(tǒng)。 (二)軟化除堿 為了保證蒸汽品質(zhì)和減少發(fā)沫，避免汽水共騰，必須保持鍋水堿度在規(guī)定范圍，所以鍋爐給水在必要時要進(jìn)行除堿處理 。1鈉離子交換后加酸處理 原水經(jīng)鈉離子交換后，水中

16、的堿度不變，為了降低堿度，可在軟化水中加酸(一般用硫酸)來中和水中的堿度。經(jīng)硫酸中和處理后，生成的C02可在除C02器中除去。 2氫鈉離子交換 原理：當(dāng)原水的碳酸鹽硬度較大或有負(fù)硬度(水中含有鈉堿度)時，采用氫-鈉離子交換法可降低原水的硬度和堿度，也可除去部分含鹽量，從而實現(xiàn)降低鍋爐排污率的目的。氫鈉離子交換法有串聯(lián)、并聯(lián)、綜合多種系統(tǒng)。3石灰軟化除堿 石灰能除去水中的CO2和碳酸鹽硬度，并將鎂的非碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的鈣硬度，即水的非碳酸鹽硬度不變，石灰能除去部分鐵和硅的化合物。由于水中的鈣鎂離子和碳酸氫根離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的化合物，從水中沉淀出來，因此石灰水處理能降低水的硬度、堿度和溶解固

17、形物。(三)水的離子交換除鹽 通過軟化或軟化除堿后，不能達(dá)到規(guī)定的給水標(biāo)準(zhǔn)或排污要求時，就應(yīng)考慮對原水進(jìn)行除鹽，以便能較徹底地解決問題。 對采用地面水作補水的中壓鍋爐和次高壓鍋爐的除鹽系統(tǒng)，一般采用一級除鹽系統(tǒng)即可滿足要求。當(dāng)一級除鹽還達(dá)不到要求時，可以在前面加一級電滲析初級除鹽，或者在其后面加一級混床進(jìn)行終處理。 (四)再生液制備系統(tǒng) 再生液的制備包括再生劑的貯存、溶解、計量，輸送等功能，陽離子交換劑常用固體再生劑有氯化鈉(食鹽)，常用液體再生劑有硫酸、鹽酸。 1氯化鈉(食鹽)溶液制備系統(tǒng)及計算 2硫酸，鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計算(五)水處理方案的選擇 鍋爐補給水的處理方式，應(yīng)根據(jù)水源的水質(zhì)、

18、機組對水質(zhì)的要求，綜合考慮爐水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、蒸汽品質(zhì)要求，鍋內(nèi)裝置和過熱蒸汽減溫方式、鍋爐補水率、鍋爐排污率、設(shè)備及藥品供應(yīng)情況等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。1補給水處理系統(tǒng)出力的確定 鍋爐補給水處理系統(tǒng)是向熱力系統(tǒng)補充合格的補充水，其出力應(yīng)滿足熱力系統(tǒng)在正常運行情況下和最不利工況下熱力系統(tǒng)所需的補充水。同時，應(yīng)計入水處理系統(tǒng)的自用水，在水處理設(shè)備再生時，水處理系統(tǒng)也應(yīng)保證滿足熱力系統(tǒng)的補水要求。 2水處理方案的選擇 (1)預(yù)處理：當(dāng)原水水質(zhì)不能滿足離子交換系統(tǒng)和膜法系統(tǒng)的要求時，應(yīng)對原水進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理方式根據(jù)原水中的懸浮物、膠態(tài)硅化合物、有機物的含量以及后階段處理的方式等因素決定。 1)原水懸

19、浮物含量小于或等于50mg/L時，宜采用過濾或接觸混凝、過濾處理。 2)原水懸浮物含量大于50mg/L時，宜采用混凝、澄清過濾處理。 3)原水碳酸鹽硬度較高時，可采用石灰預(yù)處理。 4)當(dāng)原水含鹽量較高時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，可采用預(yù)脫鹽處理， 5)當(dāng)以地下水及自來水作為水源時，一般不再設(shè)置預(yù)處理裝置。地下水含砂、含鐵量較高，地表水有機物含量高時，均應(yīng)采取處理措施。(2)后階段處理：后階段的水處理應(yīng)能將經(jīng)預(yù)處理的水進(jìn)一步處理到瞞足鍋爐對補給水水質(zhì)的要求。1)熱水鍋爐：熱水鍋爐一般采用單級鈉離子交換系統(tǒng)，宜選用全自動鈉離子交換器。2)蒸汽鍋爐 兩級串聯(lián)的鈉離子交換系統(tǒng)。 鈉離子交換后加酸處理，加酸處

20、理后的軟化水應(yīng)經(jīng)除二氧化碳處理，軟化水的PH值應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。 弱酸陽離子交換樹脂或不足量酸再生的氫一鈉離子串聯(lián)系統(tǒng)。 除鹽水處理系統(tǒng)。 常用的除鹽水處理方式有：離子交換，反滲透，電滲析等方式。(3)化學(xué)水處理設(shè)備型式選擇 離子交換器可分為順流再生固定床、逆流再生固定床，浮動床等形式，可按要求選擇。 三、鍋內(nèi)水處理 (一)鍋內(nèi)加藥水處理原理 鍋內(nèi)加藥水處理是往鍋內(nèi)加堿性藥劑，與鍋爐給水中的鈣鎂等鹽類生成松散沉渣，通過排污排出鍋爐，根據(jù)參數(shù)和處理目的，可分為三種加藥處理方式：全部鍋內(nèi)加藥水處理；輔助加藥水處理和鍋爐給水調(diào)pH值加氨處理。(二)全部鍋內(nèi)加藥水處理1全部鍋內(nèi)加藥處理適用范圍 (1)鍋爐額

21、定蒸發(fā)量2th且額定蒸汽壓力1.0MPa的蒸汽鍋爐。 (2)額定功率2.8MW的熱水鍋爐。通過補加藥劑使鍋水pH值控制在1012。 (3)原水的懸浮物含量不應(yīng)大于20mgL。 (4)給水的總硬度不應(yīng)大于4mmolL。 (5)應(yīng)保持鍋爐經(jīng)常排污。(三)輔助加藥水處理 輔助加藥防垢處理是用加磷酸三鈉(Na3PO412H20)溶液的辦法使鍋水內(nèi)經(jīng)常維持一定量的磷酸根(PO43-)，因鍋爐處于沸騰條件下又堿性較強(pH值一般在1012范圍)，使鍋水中的鈣離子與磷酸混合發(fā)生反應(yīng)，生成堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，不會粘附在鍋壁上成水垢，易隨排污排出鍋外。 根據(jù)“工業(yè)鍋爐水質(zhì)”要求1.0Mpa蒸汽壓力2.5

22、MPa的蒸汽鍋爐的鍋水應(yīng)加磷酸鹽防垢處理，磷酸根(PO43-)的濃度標(biāo)準(zhǔn)為1030mg/l。(四)鍋爐給水調(diào)pH值加氨處理 在鍋內(nèi)輔助水處理中，對高壓以上的鍋爐常采用揮發(fā)性處理(加氨及聯(lián)胺)，在為了控制pH值大于9以上，在給水管道中加氨處理。四、給水除氧系統(tǒng)(一)熱力除氧 為防止熱力設(shè)備及其管道腐蝕，必須除去在鍋爐給水中的溶解氧和其他氣體，熱力除氧是根據(jù)亨利定律和道爾頓定律的基本原理，即在一定的壓力下，水溫越高，氣體在水中的溶解度越低。熱力除氧就是利用蒸汽把水加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度時，蒸汽分壓力將接近水面上的全壓力，溶解于水中各種氣體的分壓力接近于零，這時溶解于水中的氣體被析出。 1熱力除

23、氧的特點(1)不增加給水的含鹽量又能除去水中的氧和其他氣體(如C02、N2，NH3等)。(2)提高給水溫度可充分利用余熱加熱給水，如二次汽、排汽、疏水、回水等，即減少熱損失提高熱效率。(3)易調(diào)節(jié)控制，較其他方法除氧穩(wěn)定可靠，被廣泛應(yīng)用。2熱力除氧的分類 按壓力大小可分為大氣式和壓力式兩種：大氣式除氧器在工業(yè)鍋爐上運用最廣。壓力式除氧器又分高壓、中壓兩種。 熱力除氧器按進(jìn)水形式分為全補給水和部分補給水(另部分為凝結(jié)水或疏水)，按除氧頭結(jié)構(gòu)又分為淋水盤式、膜式和噴霧式等，按除氧頭與貯水箱聯(lián)接形式又分為立式和臥式，按運行方式又可分為定壓與滑壓兩種。3熱力除氧管道系統(tǒng)與運行4熱力除氧器滑壓運行 除氧

24、器采取滑壓運行后，抽汽管路中省去了壓力調(diào)節(jié)閥，減少了節(jié)流損失，降低熱耗，也簡化了系統(tǒng)?；瑝哼\行時除氧器的工作壓力任何時候都接近于供汽壓力，提高了機組運行的安全性。 滑壓運行時，除氧器內(nèi)的壓力與溫度的動態(tài)變化不一致，當(dāng)負(fù)荷驟變時，水溫的降低滯后于壓力的降低，進(jìn)入水泵的水溫不能即時降低，泵人口壓力低于水溫所對應(yīng)的飽和壓力，使水泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象所以在采用滑壓運行時，除氧器與水泵的安裝高度在計算時應(yīng)考慮這一因素。(二)真空除氧 真空除氧是低溫水除氧，具有少用蒸汽和不用蒸汽的特點，常用的真空除氧系統(tǒng)有蒸汽噴射和水噴射兩種：其工作壓力低于00588MPa，一般最好使水加熱到4060。為保持水始終沸騰，應(yīng)使水

25、維持在過熱2l0下的真空度：水噴射系統(tǒng)適于熱水鍋爐系統(tǒng)，但由于真空系統(tǒng)難以做到系統(tǒng)的密閉性，故應(yīng)用不廣泛。 (三)化學(xué)除氧1藥劑除氧 藥劑除氧是在給水中加入化學(xué)還原藥劑，如亞硫酸鈉(Na2S03)、亞硫酸氫鈉(NaHSO3)，聯(lián)胺(N2H4)等，使其與氧反應(yīng)生成無腐蝕性的穩(wěn)定化合物，將水中的熔解氧固定，借鍋爐排污熔將化合物排出爐外。2鋼屑除氧 鋼屑除氧是將一定溫度的水，流經(jīng)裝有鋼屑(或多孔海綿鐵柱)的除氧器，鐵屑被水中的氧氧化達(dá)到除氧目的。(四)解析除氧 根據(jù)亨利定律，氧在水中的溶解度與水所接觸的氣體中氧的分壓力成正比，而氣體中氧的分壓力又與氣體中氧的含量成正比，因此將含氧的水與已脫氧的氣體強

26、烈混合降低氧的分壓力，則溶于水中的氧即大量擴(kuò)散到氣體中，含氧氣體在反應(yīng)器內(nèi)與500600的灼熱木炭相遇，反應(yīng)成無氧氣體(c02)，循環(huán)使用。 五、鍋爐排污 從鍋爐蒸發(fā)段排出含雜質(zhì)的爐水，經(jīng)擴(kuò)容器(回收二次汽)和熱交換器回收部分工質(zhì)的熱量后排放，稱謂鍋爐排污系統(tǒng)。 爐水雜質(zhì)(溶解鹽類和泥渣)是由給水帶入爐內(nèi)，在蒸發(fā)段中蒸發(fā)部分雜質(zhì)被蒸汽帶走，大部分留在爐水中，使?fàn)t水含鹽濃度不斷提高，影響蒸汽品質(zhì)，將鍋筒水位附近含鹽分高的水連續(xù)不斷地排出爐外，使?fàn)t水鹽分穩(wěn)定在一定的水平上，稱為連續(xù)排污系統(tǒng)。 但是連續(xù)排污不能將爐水中泥渣完全排出，泥渣集中在鍋內(nèi)最低處，因此每隔一段時間需對鍋內(nèi)低處進(jìn)行一次約30s的

27、定期排污，又有定期排污系統(tǒng)。(一)排污系統(tǒng)組成由排污閥門、管道、擴(kuò)容器、換熱器、流量壓力儀表等組成。 (二)排污量 1連續(xù)排污 (1)連續(xù)排污率計算：排污率是鍋爐排污量與蒸發(fā)量之比.,%100*DDPpwqlspwgspwDSSDSDD)( 當(dāng)爐水含鹽量要求一定時，給水含鹽量高，排污率就增大，爐水含鹽量與給水含鹽量之比(即倍數(shù))稱為鍋水濃縮度，以m表示 在自然循環(huán)鍋爐上常采用二段蒸發(fā)，在鹽段上排污就可提高鍋水的排污濃度，以降低排污率。o 排污率的增大意味著水量和熱量損失增加，所以對排污率有一定限制。 gslsSSm 2定期排污 工業(yè)鍋爐定期排污應(yīng)在鍋爐低負(fù)荷時進(jìn)行，且應(yīng)做到一次少排、勤排、快排

28、。一般爐內(nèi)加藥水處理每班至少排污一次，爐外水處理，視水質(zhì)情況，每天23次，一次排污時間0.51min。(三)排污擴(kuò)容器的容積計算 1連續(xù)排污擴(kuò)容器容積計算 擴(kuò)容器容積分兩部分，一為汽容積，二為水容積，水容積較小僅為汽容積的14。 2 連續(xù)排污擴(kuò)容器容積計算 (四)排污系統(tǒng)及排污水的回收利用 (1)連續(xù)排污水首先進(jìn)入排污擴(kuò)容器，在其中驟然降壓，產(chǎn)生二次蒸汽，送人低壓蒸汽系統(tǒng)供他用或直接進(jìn)除氧器、水箱加熱除氧水等。擴(kuò)容器內(nèi)余下的排污水含鹽量較高，可通過換熱器加熱鍋爐補給水，冷卻后的排污水直接排人排污降溫池，或進(jìn)入定期排污擴(kuò)容器再排出。 定期排污水，排量小直接進(jìn)入定期排污擴(kuò)容器，二次蒸汽排入大氣，水

29、排入排污降溫池。 (2)當(dāng)鍋爐房臺數(shù)較多，連續(xù)排污水量較大時，為回收這部分余熱損失，一般采用管殼式換熱器，加熱從化水來的軟水(或脫鹽水)，使排污水溫度降至50以下再排放。第五節(jié)第五節(jié) 鍋爐給水設(shè)備鍋爐給水設(shè)備一、鍋爐給水泵和給水箱(一)鍋爐給水泵的選擇1.鍋爐給水泵的流量2.鍋爐給水泵的揚程3.離心式給水泵的變工況換算4.離心式給水泵的電動機功率5水泵的汽蝕和汽蝕余量 (1)水泵的汽蝕會造成水泵性能惡化，產(chǎn)生噪聲和振動以及造成水泵部件的腐蝕和疲勞。 (2)為保證水泵在設(shè)計最大流量時和進(jìn)水容器液面處于最低時不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，需計算水泵的吸上安裝高度和灌注安裝高度。6鍋爐給水泵的配置(1)當(dāng)采用母管

30、制的給水系統(tǒng)全廠應(yīng)設(shè)置一臺備用給水泵，給水泵的總?cè)萘亢团_數(shù)，應(yīng)保證在任何一臺給水泵停用時，其余給水泵總出力仍能滿足全部鍋爐額定蒸發(fā)量的110。(2)當(dāng)鍋爐給水泵性能不能并聯(lián)運行時，每臺給水泵的流量應(yīng)滿足對應(yīng)鍋爐額定蒸發(fā)量的110。(3)不具有一級電力負(fù)荷的鍋爐房，且給水泵停止運行會給鍋爐造成缺水事故時，應(yīng)設(shè)置汽動事故備用給水泵，其流量應(yīng)滿足昕有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需給水量的20-40，且不應(yīng)小于最大一臺給水泵的流量。 (二)鍋爐給水箱選擇 鍋爐房宜設(shè)1個給水箱或除氧水箱。常年不問斷供熱的鍋爐房或容量大的鍋爐房應(yīng)設(shè)置2個。給水箱的總有效容量為所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需2060min的給水

31、量。二、凝結(jié)水泵和凝結(jié)水箱 (一)凝結(jié)水泵選擇 (1)凝結(jié)水泵一般不少于兩臺，其中一臺備用。當(dāng)一臺水泵停止運行時，其余水泵的總?cè)萘坎粦?yīng)小于凝結(jié)水量的120。 （2）凝結(jié)水泵的揚程(二)凝結(jié)水箱的選擇(1)凝結(jié)水箱的總有效容量一般按凝結(jié)水回收2040min的水量確定。對小型鍋爐房一般將凝結(jié)水箱和給水箱合一使用。(2)閉式凝結(jié)水系統(tǒng)，凝結(jié)水箱也應(yīng)為閉式水箱，閉式水箱的二次汽應(yīng)通過水封排人大氣。(3)當(dāng)返回凝結(jié)水溫度90100時，水箱底至水泵軸線的高差不小于1.0m，當(dāng)凝結(jié)水溫度大于100時不小于1.5m。(4)凝結(jié)水箱應(yīng)考慮自動控制水位裝置，達(dá)到水泵自動啟停。第六節(jié)第六節(jié) 鍋爐房燃料貯運系統(tǒng)鍋爐房

32、燃料貯運系統(tǒng) 一、燃煤鍋爐房的貯運煤系統(tǒng) (一)燃煤運輸量 (二)燃煤存貯設(shè)施 (三)貯煤場的裝卸機械設(shè)施 (四)鍋爐房內(nèi)的燃料機械輸送設(shè)備選擇 輸煤機械種類很多，中、小型鍋爐常用的有人工手推車、爐前卷揚翻斗、電動葫蘆吊煤罐、埋刮板、斗提機、膠帶運煤機等，輸送細(xì)顆粒燃煤還可用螺旋輸送機等。其中，刮板機。斗提機、螺旋輸送機、膠帶機等也常用于大中型鍋爐(熱電站)上的各類爐型的爐前燃料輸送。二、煤粉制備 (一)煤粉的主要特性 1煤的可磨性指數(shù)KVTI和HGI 煤的可磨性是以可磨性指數(shù)來表示，它是風(fēng)干狀態(tài)的單位重量的標(biāo)準(zhǔn)燃料與試驗燃料，從相同粒度磨到相同細(xì)度時所消耗能量之比?？赡バ灾笖?shù)HGI“煤的可磨

33、性指數(shù)測定方法(哈德格羅夫法)”。可磨性指數(shù)KVTI “測定VTI可磨性指數(shù)的方法”(全蘇熱工研究院法)。 可磨性指數(shù)KVTI用于鋼球磨煤機的設(shè)計計算，可磨性指數(shù)HGI用于除鋼球磨煤機以外的所有磨煤機的計算，兩種可磨性指數(shù)，可進(jìn)行換算： KVTI=0.0149HGI+0.32 可磨性指數(shù)愈大，煤愈易于磨碎 2煤的沖刷磨損指數(shù)Ke 表示煤沖刷磨損其他物質(zhì)(如磨煤機的鋼球、鋼甲等)的強弱程度的指標(biāo)。煤的沖刷磨損指數(shù)的大小和煤中灰分，石英及顆粒大小有緊密關(guān)系，它與磨煤機形式的選擇和磨煤機金屬磨耗率有關(guān)。3煤的燃燒特性 煤的燃燒特性與煤的揮發(fā)分、灰分，水分和發(fā)熱量有關(guān)。煤的燃燒性能根據(jù)煤的著火溫度IT

34、分為5級。 4煤粉的爆炸特性 煤粉的爆炸特性與灰分、水分、揮發(fā)分、煤粉細(xì)度、氣粉混合物的溫度和濃度及含氧量等因素有關(guān)。5煤粉細(xì)度 煤粉細(xì)度主要用過篩分檔法來確定，即用通過某一號篩子的煤粉量的百分?jǐn)?shù)Di()或剩留于某一號篩子上的煤粉量的百分?jǐn)?shù)Ri()來表示. %100baaRx 煤粉細(xì)度的選擇取決于煤種及其揮發(fā)分含量、磨煤機及分離器形式以及鍋爐的燃燒方式等。根據(jù)DTT51452002“火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定”對于300MW及以上的機組，按表4-61所列的公式選取。 (二)磨煤機和制粉系統(tǒng)類型及其選擇1磨煤機及制粉系統(tǒng)類型 (1)磨煤機類型：磨煤機是利用擠壓，碾磨和撞擊原理將煤制成煤粉

35、，并用熱介質(zhì)對煤進(jìn)行干燥的設(shè)備。 磨煤機按其工作轉(zhuǎn)速可分為高速磨煤機、中速磨煤機和低速磨煤機三類；按碾磨零件的形式可分為8種類型，其中低速磨2種，中速磨4種，高速磨2種。1)鋼球磨煤機。屬低速磨煤機，如MTZ(DTM)型磨，2)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機：屬低速磨煤機，如BBDD型磨等。3)碗式磨煤機(又稱輥碗式)。屬中速磨煤機，如RP、HP型磨等。4)輪式磨煤機(又稱輥環(huán)式)。屬中速磨煤機，如MPS(或ZGM、MP)、MBF型磨等。5)球環(huán)磨煤機(又稱滾球式)。屬中速磨煤機，如E型磨(ZQM)等。6)平盤磨煤機(又稱輥盤式)。屬中速磨煤機，如LM型磨等。7)風(fēng)扇磨煤機。屬高速磨煤機，如S、N，YFM

36、型磨等。8)錘擊磨煤機(又稱豎井式磨煤機)。屬高速磨煤機，如MMT型磨等。(2)制粉系統(tǒng)類型：制粉系統(tǒng)一般分為貯倉式制粉系統(tǒng)和直吹式制粉系統(tǒng)兩大類。 貯倉式制粉系統(tǒng)是將磨煤機磨制出的煤粉，經(jīng)分離器后首先進(jìn)入煤粉倉貯存，根據(jù)鍋爐運行的需要，再用一次風(fēng)將給粉機給出的煤粉吹入爐膛燃燒。 直吹式制粉系統(tǒng)，是將磨煤機磨好的煤粉，經(jīng)干燥介質(zhì)全部直接吹入爐膛燃燒。磨煤機的制粉量，需要隨鍋爐負(fù)荷的改變而變化。 根據(jù)制粉系統(tǒng)內(nèi)干燥介質(zhì)的壓力的不同，又可分為正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)； 根據(jù)輸送煤粉采用不同的介質(zhì)，又可分為熱風(fēng)送粉系統(tǒng)和乏氣送粉系統(tǒng)，或采用熱風(fēng)乏氣送粉的混合系統(tǒng)。我國常見的制粉系統(tǒng)類型有： 1)鋼球磨煤機

37、貯倉式乏氣送粉制粉系統(tǒng)。 2)鋼球磨煤機貯倉式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)。 3)鋼球磨煤機貯倉式開式制粉系統(tǒng)。 4)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)。 5)中速磨煤機正壓直吹式熱一次風(fēng)制粉系統(tǒng)。 6)中速磨煤機正壓直吹式冷一次風(fēng)制粉系統(tǒng)。 7)風(fēng)扇磨煤機直吹式三介質(zhì)干燥制粉系統(tǒng)。 8)風(fēng)扇磨煤機直吹式二介質(zhì)干燥制粉系統(tǒng)。貯倉式貯倉式乏氣送粉乏氣送粉貯倉式貯倉式熱風(fēng)送粉熱風(fēng)送粉負(fù)壓直吹：排粉機置于分離器后，磨損嚴(yán)重負(fù)壓直吹：排粉機置于分離器后，磨損嚴(yán)重正壓直吹（熱一次風(fēng)機）正壓直吹（熱一次風(fēng)機）正壓直吹（冷一次風(fēng)機）正壓直吹（冷一次風(fēng)機）雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹式雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹式冷一次風(fēng)機冷一次風(fēng)機三分倉式

38、空預(yù)器三分倉式空預(yù)器2磨煤機及制粉系統(tǒng)性能簡介 (1)鋼球磨煤機的轉(zhuǎn)速一般為15-30rmin。鋼球磨煤機可以磨制任何煤種，特別適用于磨制低揮發(fā)分的無煙煤和高灰分的貧煤。 (2)中速磨煤機的轉(zhuǎn)速一般為45300r/min，它適宜磨制中等細(xì)度的煙煤。 (3)高速磨煤機的轉(zhuǎn)速一般為600-1500rmin。其優(yōu)點是能磨制外在水分較大的煤。 3磨煤機及制粉系統(tǒng)的選擇 磨煤機形式和制粉系統(tǒng)選擇，應(yīng)根據(jù)使用煤種的特性，鍋爐對煤粉細(xì)度的要求，負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力，機組連續(xù)運行時間，基建投資及運行費用等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。4磨煤機性能參數(shù) 各種磨煤機的主要性能參數(shù)有磨煤機的出力和功率。 磨煤機的實際出力取決

39、于磨煤機的碾磨出力、干燥出力和通風(fēng)出力并取其中的最小值。 磨煤機的基本出力(即磨煤機的銘牌出力)，是指磨煤機在特定的煤質(zhì)條件和煤粉細(xì)度下的磨煤機出力。磨煤機的基本出力一定要經(jīng)過各種修正后，才成為磨煤機的碾磨出力。(1)磨煤機的碾磨出力 是根據(jù)煤質(zhì)特性(如煤的可磨性指數(shù)、水分、灰分等)、煤粉細(xì)度和水分以及磨煤機的結(jié)構(gòu)尺寸和碾磨件的各種狀態(tài)，計算出達(dá)到規(guī)定細(xì)度的煤粉產(chǎn)量。 (2)磨煤機的干燥出力 是根據(jù)干燥介質(zhì)帶入熱量和規(guī)定煤粉水分，通過熱平衡計算得到的煤粉產(chǎn)量 。 (3)磨煤機的通風(fēng)出力 是根據(jù)磨煤機至燃燒器出口(直吹式制粉系統(tǒng))或至粗粉分離器出口(中間貯倉式制粉系統(tǒng))的氣粉混合物空氣動力計算求

40、得的煤粉量。 (三)制粉系統(tǒng)主要附屬設(shè)備和部件的選擇 1原煤倉 2給煤機 3煤粉分離器 4煤粉倉 5給粉機和輸粉機 (四)制粉系統(tǒng)管道設(shè)計 (五)煤粉制備的安全技術(shù)措施 煤粉制備過程中可能出現(xiàn)的安全問題，主要是煤，煤粉的自燃和煤粉的爆炸。煤粉制備的安全措施，就是針對可燃物質(zhì)產(chǎn)生燃燒和爆炸的原因來制定的：首先，從技術(shù)上和管理上積極采取措施，如何預(yù)防煤和煤粉燃燒和燃爆的發(fā)生；其次，燃料燃燒和燃爆發(fā)生后，如何做到盡量減少初始爆炸引起的破壞損失和防止二次爆炸的發(fā)生。 1防止煤和煤粉著火的技術(shù)措施 (1)煤場中堆積有自燃性的煤時，其堆積時間不應(yīng)過長，同時煤場應(yīng)有壓實，灑水或其他防止自燃的措施。 (2)

41、在結(jié)構(gòu)和布置上應(yīng)采取的主要措施(3)嚴(yán)格控制干燥介質(zhì)的進(jìn)出口溫度，除無煙煤外，控制磨煤機出口氣粉混合物的最高允許溫度tM2。(4)嚴(yán)格控制制粉系統(tǒng)的含氧量。為了防止氣粉混合物出現(xiàn)燃爆，對制粉系統(tǒng)中含氧量的控制十分重要。對于負(fù)壓制粉系統(tǒng)其終端的含氫量應(yīng)不大于12。(5)設(shè)置必要的熱工檢測和自動保護(hù)裝置。2減小煤粉初始爆炸引起破壞的技術(shù)措施3 3消防、滅火 (1)煤粉制備區(qū)域應(yīng)設(shè)水霧式滅火系統(tǒng)或蒸汽滅火系統(tǒng)，嚴(yán)禁采用噴射水柱的方法滅火。 (2)應(yīng)在制粉系統(tǒng)適當(dāng)?shù)攸c及煤粉倉內(nèi)應(yīng)設(shè)置惰性氣體滅火管道。 (3)煤粉制備的電氣安全設(shè)計，應(yīng)按GB500581992“火災(zāi)和爆炸危險環(huán)境電力設(shè)計規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定

42、進(jìn)行。三、燃油燃?xì)忮仩t房的燃油貯運和燃燒設(shè)施 (一)油庫總體布置 1油庫布置原則 2油庫分級 3油庫中油晶火災(zāi)危險性分類(二)油罐區(qū)布置(三)燃油燃?xì)忮仩t輔助燃燒設(shè)施1鍋爐油點火系統(tǒng) 2燃燒器 3日用油箱4爐前重油加熱器5日用油箱加熱計算 6燃油過濾器 7燃油油泵的結(jié)構(gòu)及選擇8燃?xì)庹{(diào)壓站9燃油燃?xì)忮仩t燃燒系統(tǒng)的防爆及附件 (1)油品或燃?xì)獾谋O限 (2)燃油燃?xì)忮仩t爐膛爆炸的原因 (3)燃油(氣)爐膛防爆措施 (4)防爆門類型 (5)呼吸閥 (6)阻火器 (7)呼吸閥選擇 第七節(jié)第七節(jié) 灰渣貯運系統(tǒng)灰渣貯運系統(tǒng)一、除灰渣系統(tǒng)的選擇 鍋爐房內(nèi)部除灰系統(tǒng)，一般可分為氣力除灰系統(tǒng)，水力除灰渣系統(tǒng)，機械除灰渣系統(tǒng)和水力、氣力、機械混合除灰渣系統(tǒng)等四大類。氣力除灰系統(tǒng)中又包括正壓氣力除灰系統(tǒng)、負(fù)壓氣力除灰系統(tǒng)和聯(lián)合氣力除灰系統(tǒng)。水力除灰渣系統(tǒng)中又包括灰渣溝自流輸送系統(tǒng)，灰渣混除輸送系統(tǒng)和灰渣分除輸送系統(tǒng)。 除灰渣系統(tǒng)的選擇，應(yīng)根據(jù)灰渣量和灰渣的化學(xué)、物理特性，除塵器和排渣裝置的形式、水質(zhì)和水量、電廠與灰場的總圖布置以及灰渣綜合利用和環(huán)保要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 在確定鍋爐房除灰渣系統(tǒng)時應(yīng)注意以下各點： (1)當(dāng)灰中CaO含量大干10時，不宜采用水力除灰系統(tǒng)。 (2)