锅炉作业人员培训教案

1、锅炉作业人员培训教案B 第一部分 、工业锅炉基础知识第一节、锅炉的分类及主要性能指标第二节、工业锅炉物质状态参数第三节、锅炉热力学与流体力学知第四节、燃气锅炉、电加热锅炉一.锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度（热水）或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”（即锅炉本体水压部分）、“炉”（即燃烧设备部分）、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的一个整体设备。二 锅炉参数：（一）蒸发量（D）蒸汽锅炉长期安全运行时，每小时所产生的蒸汽数量，即该台锅炉的蒸发量，用“D”表示，单位为吨/小时（t/h）。（二）热功率（供热量Q）热水锅炉长期安全运行时，每小时出水有效带热量。即该台锅炉的热功率，用“Q”表示，单位为兆瓦（MW），

2、工程单位为104千卡/小时（104Kcal/h）。（三）工作压力工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的，通常用MPa来表示。（四）温度温度是标志物体冷热程度的一个物理量，同时也是反映物质热力状态的一个基本参数。通常用摄氏度即“t ”。锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度，又称额定温度。对于无过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度；对于有过热汽的蒸汽锅炉，其额定温度是指过热汽出口处的蒸汽温度；对于热水锅炉，其额定温度是指锅炉出口的热水温度。第二节 锅炉的分类一 锅炉的分类由于工业锅炉结构形式很多，且参数各不相同，用途不一，故到目前为止，我国还没有一个统一的分类规则。其分类方法是根据所需要求不同，分类情况就不同，常见的有以下几种。1按锅炉的工作压力分类低压锅炉：P2.5MPa；中压锅炉：P=2.65.9MPa；高压锅炉：P=6.013.9 MPa；超高压锅炉：P14MPa。2按锅炉的蒸发量分类（1）小型锅炉：D75吨/小时。3按锅炉用途分类电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。4按锅炉出口介质分类蒸汽锅炉，热水锅炉，汽、水两用锅炉。5按采用的

3、燃料分类燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。工业锅炉用燃料分为三类：固体燃料烟煤，无烟煤，褐煤，泥煤，油页岩，木屑，甘蔗渣，稻糠等；液体燃料重油，渣油，柴油，等；气体燃料天然气，人工燃气，液化石油气等。气体燃料（一）气体燃料的化学组成气体燃料的化学成份由可燃部分和不可燃部分组成。1 可燃部分有氢，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷，丙烯，丙烷，苯，硫化氢等。2 不可燃成分有氮，氧，二氧化碳，氧化硫和水蒸气。（二） 分类1 天然气2 人工燃气3 油制气4 液化石油气（三） 特点：1 具有基本无公害燃烧的综合特性。2 容易进行燃烧调节。3 作业性好，即燃气系统简单，操作管理方便，容易实现自动化。4 容易调整发热量，比如城市煤气可以通过煤制气和油制气的混合比例来调整和维持发热量。5 易燃易爆且有毒 气体燃料与空气在一定比例下混合会形成爆炸性气体。另外气体燃料大多数成分对人体和动物是窒息性的或有毒的。本节的重点和难点1、本课的重点是要弄清涉及锅炉的专业术语，尤其是温度、压力。2、难点是锅炉的铭牌表示方法。第二部分、工业锅炉燃烧设备第一节、锅炉燃烧设备总体要求第二节、燃油锅炉燃烧设备第三节、燃煤锅炉燃烧设备第

4、四节、燃气锅炉、电加热锅炉燃料在锅炉中的三种燃烧方式为层状燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。通常，供热锅炉燃烧设备是按燃料燃烧方式进行基本分类的，可分为层燃炉、室燃炉、沸腾炉三种。一、层燃炉采用层状燃烧的锅炉叫层燃炉。层状燃烧就是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应。层燃炉根据炉排形式不同又分为：固定炉排炉、机械加煤炉（链条炉、振动排炉、往复推动排炉、抛煤炉等）。1.1手烧炉是层燃炉中最简单的一种。因其加煤、拨火清渣皆靠人工来完成而得名。对煤种适应性广，运行操作容易掌握，但劳动强度大。在我国目前使用的工业锅炉中依然占相当的比例，尤其在小型炉中（D2t/h）。由于周期性加煤，导致共需的不平衡及燃烧过程的周期性变化，这就导致炉子经济性降低（燃烧效率约为50-60%），有时明显冒黑烟。为了节能和消烟除尘，在运行中可采用“勤、少、快、均”即勤加煤、少加煤、快加煤、煤层均的操作方法。近年来也开发了一些新炉型，如双层炉排炉、简易煤气炉、明火反烧炉等。(a)工作特点：双面引火；周期性工作；周期冒黑烟；热效率低(b)改进燃烧措施：提高操作技

5、术，可采用“勤、少、快、均”即勤加煤、少加煤、快加煤、煤层均的操作方法；改善炉门结构；改进炉排结构（改固定炉排为摇动炉排、改单层炉排为双层炉排）1.2链条炉排链条炉排锅炉，是一种卧式三回程水火管混合式锅炉，在锅筒内布置一束螺纹烟管。炉膛左右二侧装有光管水冷墙。采用轻型链条炉排实现机械加煤，配有鼓风机、引风机进行机械通风，并装有刮板式出渣机实现自动出渣。该炉前后拱采用新型的节能技术炉拱。燃料自煤斗落到炉排上，进入炉膛燃烧后，火焰经过后拱折射向上通过本体两侧燃烬室折向转到前烟箱，再由前烟箱折回锅内管束，通过后烟箱进入省煤器，然后由引风机抽引通过烟道至烟囱排向大气。是一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高（加煤、清渣、除灰等均有机械完成），制造工艺成熟，运行稳定可靠，人工拨火能使燃料燃烧的更充分，燃烧率也较高。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架，炉排片嵌于支架横梁的槽内，当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式

6、链条炉排适用于额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。（a）链条炉排炉性能特点：锅炉热效率在77%以上，高于工业锅炉通用技术条件标准。操作实现了机械化，减轻了司炉工的劳动强度。快装出厂，到使用现场后，装接阀门仪表，鼓、引风机、烟风管道、省煤器、除尘器、出渣机。上煤机及水电路等即可运行，且具有起动生火快等特点。安装、移动方便能节约大量的基建投资。燃烧煤种，低位发热值17750J/Kg，挥发物38.5%，含灰量32.4%的二类烟煤。（b）燃烧特点：单面引火；分段燃烧；烟气成分有规律的变化；需要拨火操作（c）改善燃烧措施：合理配风（分段送风、均匀送风）设炉拱送预热的一次风送二次风使用分层燃烧技术1.3往复炉排往复推动炉排炉简称往复炉。层燃炉的一种。炉排由相间布置得活动炉排片和固定炉排片组成。炉排片的型式多种多样，但应用广泛的是机械推动的阶梯形倾斜排炉。炉排片由铸铁制成。它的燃烧工况与链条炉相似，也可以采取分段送风、砖拱及二次风等措施来改善燃烧条件。由于拨火性能好，可以燃用结焦性强的煤和高水分、高灰分的劣质煤，硝烟效果较佳，当结构设计和运行操作合理时，烟囱基本不冒黑烟。但由于

7、排炉片的冷却条件不好。不适于燃烧挥发物低、含碳量高的无烟煤。因受排炉结构尺寸的限制，这种炉子多用于4t/h以下的小容量锅炉。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排：A倾斜往复炉排为倾斜阶梯型，炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。B水平往复炉排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成，炉排片相互搭接。 1.4振动炉排一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封装置、激振器电机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点等部件组成。具有结构简单，制造容易，重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优点在工业锅炉应用过。 1.5抛煤机炉抛煤机炉是用机械或风力将煤抛散在炉排上的一种层燃炉。有两种型式：一种是抛煤机固定炉，适用于容量小于10t/h的炉子；另一种是抛煤机链条炉排炉，多用于容量大于10t/h的炉子。前者为抛煤机和水平翻转炉排相结合的炉子，具有着火条件好(双面着火)、煤种适应面广、金属耗量少及初投资剩等优点；但查渣次数多，劳动强度大，降低了燃烧效率，限制了锅炉容量的提高；另外，受热面磨损较严重，烟尘排放浓度较大。后

8、者为抛煤机和链条炉排相组合的炉子，不但着火条件好、燃烧强度高、煤种适应面广，又克服了人工清渣，使加煤、除渣皆实现了机械化，可使锅炉容量进一步提高；其主要缺点是飞灰量大，烟尘排放浓度高，受热面磨损较严重。按抛煤方式，抛煤机可分为风力抛煤机，机械抛煤机和机械风力抛煤机三种。机械抛煤机兼有机械抛煤机和风力抛煤机的功能，它有两个主要部件构成：给煤部件和抛煤部件。 1.6下饲式炉下饲式燃烧属于火下添煤，火层至下而上燃烧，与进风的流向相反，所以又称明火反烧炉。在下饲式燃烧中，有煤炭分批或一次集中加入的明火反烧炉和煤炭随着燃烧过程二连续加入的下饲式加煤机炉。目前前者应用不多，主要是后者，机械给煤的下饲式炉，有的采用活塞给煤，我国多为螺旋给煤形式，目前下饲式在小锅炉、炉窑和热风炉上均有使用。螺旋给煤机实物如图。二室燃炉室燃锅炉是指燃料以粉状(固体燃料，例如煤粉)、雾状(液体燃料，例如油)或气态(气体燃料，例如天然气)随同空气喷入炉膛(燃烧室)进行悬浮燃烧的锅炉。按照燃料的种类不同，可以分为煤粉炉、燃油炉和燃气炉三种。燃烧固体燃料时锅炉排渣可采用固态或液态方式。液态排渣锅炉的燃烧区域温度可达1600一1

9、700。适用于灰熔点较低(熔点在1450及以下、熔渣粘度小于250帕)的煤，以及着火不易稳定的低挥发分煤。采用膜式水冷壁的燃油、燃气锅炉，常为微正压炉。室燃炉一般用于蒸发量65吨/时(d/h)及以上的锅炉。2.1燃油炉是以重油为燃料的悬燃炉。一般由油燃烧器、喧口和炉腔构成。油燃烧器的主要部件是燃油喷嘴和调风器。油的燃烧过程实际上是先雾化成细小油滴，喷入炉腔，油滴受热蒸发而扩散燃烧。强化燃烧过程是通过强化油的雾化、蒸发及油气与空气的混合实现的。燃油炉产生的烟尘很少，但是，重碳氢化合物或碳是固体，它们很难燃烧，常常没有燃完就离开炉腔，形成浓黑的烟。油燃烧温度一般为1300-1500，氮氧化物生成量要比燃煤炉高得多。原油中硫分大多集中于重油之中，以重油为燃料的燃油炉，也应注意防治SO2污染问题。油的燃烧器分为：油喷嘴：按雾化方法不同分为机械式、蒸汽或空气介质式和超声波雾化式配风器：旋流式配风器、直流式配风器燃油炉主要特点：有利于实现微正压燃烧，减少了漏风，提高了锅炉热效率；灰分很少，锅炉房不需要灰渣系统，使得锅炉房投资和运行成本降低；便于实现自动控制，调节方便；燃油输送系统较复杂，管理水平要求较高；炉体要求严格，否则正压燃烧时容易向外喷火，不安全。2.2燃气炉燃气锅炉包括燃气开水锅炉、燃气热水锅炉、燃气蒸汽锅炉等，其中燃气热水锅炉也称燃气采暖

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