鍋爐安全基礎(chǔ)知識概論

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班鍋爐安全基礎(chǔ)知識江蘇省特檢院揚(yáng)州分院姚慶軍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2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班22024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班一、鍋爐定義及用途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?，加熱給水或其他工質(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?！踩O(jiān)察含義及限定32024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班一、鍋爐定義及用途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?！仩t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。42024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班二、鍋爐的結(jié)構(gòu)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：5二、鍋爐的結(jié)構(gòu)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(nèi)壁布置，輻射受熱面，吸收爐膛高溫輻射熱量，保護(hù)爐墻。

對流管束：煙道內(nèi)布置，對流受熱面，吸收高溫?zé)煔鉄崃俊?/p>

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：蛇形管狀，布置在爐膛及煙道內(nèi)，對飽和蒸汽進(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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班6鍋爐主要受壓部件二、鍋爐的結(jié)構(gòu)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：2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班7二、鍋爐的結(jié)構(gòu)

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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班8安全附件二、鍋爐的結(jié)構(gòu)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2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班9立式燃煤鍋爐外觀2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班102.2立式燃油（氣）鍋爐外觀

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班112.3臥式燃煤鍋爐（DZL型）示意圖

包括：鍋筒、水冷壁、煙管以及爐膛2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班12DZL鍋爐外觀2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班132.4臥式燃油（氣）（WNS型）鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班14WNS型鍋爐外觀2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班152.5水管式鍋爐

包括：鍋筒（上、下）、對流管束、下降管、水冷壁等2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班16水管式鍋爐外觀2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班172.6電站鍋爐包括：鍋筒、集箱、對流管束、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班18電站鍋爐外觀2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班19三、鍋爐工作原理及特點(diǎn)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：2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班20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)工作過程三、鍋爐工作原理及特點(diǎn)汽水系統(tǒng)：

燃燒系統(tǒng)：2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班21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α鱾鳠岬确绞絺鬟f給對流管束、煙管、過熱器、省煤器等受熱面。

二個(gè)系統(tǒng)三、鍋爐工作原理及特點(diǎn)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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班22四、鍋爐特性參數(shù)及分類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，對于無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（℃）2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班23四、鍋爐特性參數(shù)及分類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。單位同上。1.3有機(jī)熱載體爐熱功率以及壓力、溫度。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班24四、鍋爐特性參數(shù)及分類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)、許可級別。例：

2.1按用途分：2.2按出口介質(zhì)分：2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班25電站鍋爐工業(yè)鍋爐生活鍋爐蒸汽鍋爐熱水鍋爐有機(jī)熱載體鍋爐四、鍋爐特性參數(shù)及分類2.3按出口壓力分：2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班26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四、鍋爐特性參數(shù)及分類2.4按制造許可級別分：A、B、C、D四個(gè)等級。A級鍋爐是指p≥3.8MPa的鍋爐，包括：(1)超臨界鍋爐，p≥22.1MPa；(2)亞臨界鍋爐，16.7MPa≤p＜22.1MPa；(3)超高壓鍋爐，13.7MPa≤p＜16.7MPa；(4)高壓鍋爐，9.8MPa≤p＜13.7MPa；(5)次高壓鍋爐，5.3MPa≤p＜9.8MPa；(6)中壓鍋爐，3.8MPa≤p＜5.3MPa。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班27四、鍋爐特性參數(shù)及分類B級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，0.8MPa＜p＜3.8MPa；(2)熱水鍋爐，p＜3.8MPa并且t≥120℃(t為額定出水溫度，下同)；(3)氣相有機(jī)熱載體鍋爐，Q＞0.7MW；液相有機(jī)熱載體鍋爐，Q＞4.2MWC級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p≤0.8MPa，且V＞50L(V為設(shè)計(jì)正常水位水容積，下同)；(2)熱水鍋爐，p＜3.8MPa，且t＜120℃；(3)氣相有機(jī)熱載體鍋爐，0.1MW＜Q≤0.7MW；液相有機(jī)熱載體鍋爐，0.1MW＜Q≤4.2MW。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班28四、鍋爐特性參數(shù)及分類D級鍋爐(1)蒸汽鍋爐，p≤0.8MPa并且30L≤V≤50L；(2)汽水兩用鍋爐，p≤0.04MPa并且D≤0.5t/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t≤95℃；(4)氣相或者液相有機(jī)熱載體鍋爐，Q≤0.1MW。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班29四、鍋爐特性參數(shù)及分類3、鍋爐型號3.1電站鍋爐的型號（JB/T1617《電站鍋爐產(chǎn)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(chǎn)品型號編制方法》）。三部分組成：

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班30四、鍋爐特性參數(shù)及分類△△△XXXX/XXXX2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班31總體型式代號燃燒設(shè)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(jìn)水溫度燃料種類代號鍋殼鍋爐總體型式代號

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班32四、鍋爐特性參數(shù)及分類水管鍋爐：

水管鍋爐因不同的鍋筒數(shù)量及鍋筒軸線方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”2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班33四、鍋爐特性參數(shù)及分類橫置式：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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班34水管鍋爐總體型式代號2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班35燃燒設(shè)備型式或燃燒方式代號

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班36C-固定雙層爐排燃料種類代號

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班37四、鍋爐特性參數(shù)及分類

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℃；燃料為油或氣。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班38五、鍋爐的安全性能要求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；2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班39五、鍋爐的安全性能要求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?？傊仩t設(shè)計(jì)和制造是保證鍋爐安全性能的核心。六、鍋爐安全附件及保護(hù)裝置三大安全附件：安全閥、壓力表、水位計(jì)。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班41六、鍋爐安全附件及保護(hù)裝置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)量每臺鍋爐2只；蒸發(fā)量≤0.5t/h可裝1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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班42彈簧式安全閥2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班43杠桿式安全閥2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班44靜重式安全閥2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班45六、鍋爐安全附件及保護(hù)裝置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)。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班46六、鍋爐安全附件及保護(hù)裝置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

P＜2.5MPa時(shí)，精度不低于2.5級；

P≥2.5MPa時(shí)，精度不低于1.5級；

熱水鍋爐，精度不低于2.5級。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班47

精度六、鍋爐安全附件及保護(hù)裝置量程：工作壓力的1.5~3.0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2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班48玻璃管式水位計(jì)2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班49玻璃板式水位計(jì)2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班50六、鍋爐安全附件及保護(hù)裝置3.2水位計(jì)裝設(shè)數(shù)量每臺鍋爐至少裝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：D≤0.5t/h；電加熱鍋爐；D≤2t/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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班51七、鍋爐水質(zhì)2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班52七、鍋爐水質(zhì)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)》的要求；2.2沒有可靠的水處理措施，鍋爐不得投入運(yùn)行。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班53八、鍋爐生產(chǎn)過程鍋爐生產(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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班54八、鍋爐生產(chǎn)過程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)安裝在單獨(dú)建造的鍋爐房內(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。

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班553.4安裝標(biāo)準(zhǔn)對于B級及以下鍋爐應(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；

2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班56八、鍋爐生產(chǎn)過程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爐；2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班57八、鍋爐生產(chǎn)過程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。2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班58八、鍋爐生產(chǎn)過程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(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；2024/8/14監(jiān)察員培訓(xùn)班59八、鍋爐生產(chǎn)過程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)、無損檢