常壓鍋爐司爐基本知識

2022-07-26 13:18:03 字數 4216 閱讀 9958

一、 什麼是常壓鍋爐?

就是鍋爐與大氣相通,執行中鍋爐水位線處的壓力始終與大氣壓力相等故稱常壓。在任何時候,任何情況下鍋爐也不會發生超壓現象,也不會發生鍋爐暴炸事故,因此人們把它也叫做開口無壓熱水鍋爐。

(注:必須保證大氣連通管的直徑,計算公式為:d=88

d為大氣連通管的直徑 q為鍋爐功率mw。)

2、燃料-------煤

煤是由碳氫硫氧氮灰分和水分等組成的,其中碳、氫和一部分硫可以燃燒放出熱量其餘成分不可以燃燒。

1、1公斤碳完全燃燒能放出33700kj的熱量,但碳本身要在比較高的溫度下才能燃燒,純碳是很難燃燒的,所以含碳量越高的煤越不容易燃燒。

2、1公斤氫完全燃燒能放出143200kj的熱量,約是碳的3.5倍,氫在燃料中與碳生成化合物存在,這些化合物在加熱時能以氣體狀態揮發出來,所以煤中含氫量越高越容易著火與燃燒。煤中得含氫量約為2-8%。

3、一部分硫可以燃燒一部分硫不能燃燒,1公斤硫燃燒時能放出9220kj的熱量。但是硫燃燒後生成二氧化硫和三氧化硫又與煙氣中得水蒸汽形成亞硫酸和硫酸蒸汽,當它們凝結時會對鍋爐鋼材起腐蝕作用,所以煤中含硫量越少越好,煤中的含硫量約為0.5-3%。

4、氧和氮都是燃料中不可燃燒的物質,它們的從在使燃料中的可燃成分相對減小,從而降低了燃料燃燒時放出的熱量。煤中氧的含量約為2-30%;含氮量約為1-3%。

5、灰分時煤中不可燃燒的固體物雜質,它的存在使燃燒很困難,煤中的含灰量約為10-40%。灰分的熔點是煤的重要特性之一,灰熔點低時在爐堂內容易熔化結成大渣塊影響燃燒,這種現象稱為結渣。所以在鍋爐執行時要合理調整燃燒控制爐溫避免結渣。

6、水分也是燃料中的有害物質,水分在燃燒過程中要吸收熱量而汽化,因而降低爐膛溫度使著火困難,並增加煙氣體積排煙帶走大量熱量,但是在固體燃料中保持適當的水分有利於通風減小機械不完全燃燒的熱損失。

3、燃燒

煤的燃燒主要是揮發分的燃燒,什麼是揮發分呢?揮發分就是把煤進行加熱時首先析出水分,繼續加熱到一定溫度時有碳氫化合物等氣體逸出,這些基本上可以燃燒的氣體稱為揮發分。煤中含揮發分越高越容易著火。

1、燃燒的基本條件:可燃物質;空氣(氧氣)和溫度三者缺一不可。

2、煤的燃燒:煤從進入爐膛到燃燒完畢一般要經過預熱乾燥、乾餾、揮發分著火以及焦炭燃燒和燃盡四個階段。

預熱乾燥階段:煤進入爐膛受熱後首先水分蒸發,當溫度達到100~105℃時水分被蒸發完畢,煤被烘乾。

乾餾階段:煤被繼續加熱公升溫揮發分便開始析出。不同煤種揮發分析出的溫度大致是褐煤和高揮發分的煙煤150~180℃;低揮發分的煙煤180~250℃;貧煤和無煙煤300~400℃。

揮發分著火階段:當揮發分析出並與空氣混合到一定濃度,同時溫度公升高到著火點以上時揮發分便開始著火和燃燒。不同煤種揮發分的著火的溫度大致是:

褐煤250~450℃;煙煤400~500℃;貧煤600~700℃;無煙煤700℃以上。

焦炭燃燒和燃盡階段:焦炭的四周圍被揮發分包圍不與氧氣接觸。當揮發分析出著火時焦炭被加熱,當揮發分基本燒完時氧氣擴散到焦炭表面焦炭便開始燃燒,直至燃盡形成灰渣。

焦炭的燃燒速度緩慢燃盡時間較長,約佔全部燃燒時間的90%。

以上四個階段在爐膛裡是連續交錯進行的。

4、手燒鍋爐的特點

空氣從爐排下部進入爐膛首先接觸到有一定溫度的爐排,既起到冷卻爐排的作用又起到了加熱空氣的作用,然後穿過灰渣層空氣溫度繼續公升高,接著與熾熱的焦炭相遇空氣中的氧、碳化成二氧化碳,同時放出大量熱量,這一層稱為氧化層。燃燒生成的二氧化碳繼續上公升與上面熾熱的焦炭發生還原反應生成一氧化碳,這一層稱為還原層。還原層生成的一氧化碳仍是可燃氣體,與煤中的揮發分共同公升到爐膛空間繼續燃燒,在還原層的上面是剛剛投入的新煤。

手燒爐也有它的有缺點

1、手燒爐的優點:

著火條件優越:新煤下部收燃燒層的高溫加熱,上部受爐膛煙氣、爐拱輻射熱的加熱溫度很快公升高,首先蒸發出水分,繼之分解出揮發分並開始著火燃燒。

燃燒時間充足:因為是人工投煤和定期除渣,所以煤在爐排上的燃燒時間可以根據實際需要確定以利於完全燃燒。

煤種適應性廣:因著火條件優越,燃燒時間又充足,所以煤種不受水分和揮發分含量的影響,都可以較快的著火燃燒。

2、手燒爐的缺點:

勞動強度大。因為都是人工操作所以勞動強度大。

燃燒呈週期性的不協調:手燒爐大多採用自然通風,依靠煙囪的抽力造成爐膛負壓,從爐排下面吸入所需的空氣。煤層越厚通風阻力就越大,吸入爐膛的空氣量就小,因此空氣量就供不應求造成不完全燃燒並出現冒黑煙的現象。

隨著揮發分和焦炭的不斷燃燒煤層逐漸減簿所需空氣量減小,但這時通風阻力卻相當小爐排吸入的空氣量增多,所以又出現了空氣過剩。由於吸入的空氣量與燃燒過程所需的空氣量週期性不協調,造成不完全燃燒損失過高降低鍋爐效率。

5、手燒爐的先進操作方法

為了減輕手燒爐燃燒週期不協調的弊病總結出了一些先進的方法。

1、「勤快勻簿」添煤法。即添煤要勤,投煤要快,撒煤要勻,煤層要簿。特別要注意壓勻爐膛邊角的煤層避免出現空洞漏進冷風。

2、「一看三快三要三不要」操作法。一看:當燃燒火焰呈亮白色時,表明燃燒熾烈要準備投煤。

三快:開關爐門要快;投煤要快;清陸出渣要快。三要:

每次投煤要少;煤塊大小要適當;撒煤要簿而勻。三不要:每次投煤不要太多;煤層不要太厚;不要漏進冷風。

3、採用間斷二次風的方法。從投煤開始在加煤週期的前三分之一的時間內,由於空氣不足可以向爐膛吹進高速氣流(二次風,上爐門開上一道縫。)使之與煙氣攪拌混合促進完全燃燒,二次風直接進爐膛。

在加煤週期後段時間停止供二次風,所以叫間斷二次風。

6、保養

1、鍋爐保養(一般採用溼保養法)

停爐期間將鍋爐內部注滿水,而且在水中加入氫氧化鈉(苛性鈉)或磷酸三鈉,使爐水的ph值在10以上(呈較強鹼性)。這樣爐水實際上起到了保護液的作用,使鍋筒水側逐漸產生一層鹼性水膜,從而保護受熱面不被氧化腐蝕。

具體方法:鍋爐停用後將水放盡清除爐內的水垢和渣子,然後關閉所有的閥門將水(最好是軟化水)注入鍋爐到鍋爐的最低水位線,再用專用幫浦將配製好的鹼性溶液注入鍋爐再將水加滿。還要定期取鍋爐水化驗若鹼度降低應予以補充鹼液。

2、管道保養

系統停執行後放掉管網中的水將管網沖洗乾淨,然後重新向管網中充入水(最好是軟化水)並將鍋爐點火啟動將水加熱到95℃並保持1~1.5小時,經過系統中的排氣閥把從水中分解出的空氣排出,排氣後將系統中的閥門關好,停爐熄火,水逐漸冷卻使水保留在官網中直到下乙個採暖期。

7、常見問題

1、停幫浦鍋爐跑水

鍋爐執行時,系統處於滿水狀態,水按一定的流速迴圈,當阻力處於平衡狀態,也就是水幫浦送出的水量與系統回水量相等時,鍋爐就不會跑水。突然停幫浦時水幫浦停止送水,這時高出鍋爐的系統內部水將會克服回水系統阻力全部流入鍋爐,並從鍋爐開口處流出。這種現象稱作停幫浦跑水。

解決方法是停幫浦時首先關閉回水閥在停幫浦。停爐後鍋爐還跑水說明回水閥加渣或損壞,這時檢查或更換回水閥門。

2、執行中鍋爐跑水

鍋爐及迴圈水幫浦執行時,鍋爐水位計中的水位逐漸公升高,過一會鍋爐就會滿水然後就鍋爐頂部流出。同時系統中逐漸缺水,暖氣上部不熱,管道中有嘩嘩的流水聲。出現這種現象就及時調整回水閥門使出水量與回水量達到平衡。

3、系統執行中存氣多暖氣不熱

常壓熱水鍋爐系統執行後,隨著水溫的不斷公升高,暖氣系統中的含氣量不斷增加,造成上層暖氣不熱,溫度越高氣量越大,開啟排氣閥後可排出大量氣體。隔一段時間再開啟排氣閥仍有大量氣體。只要鍋爐執行就有氣體產生,且源源不斷。

這種存氣的原因初步認為是由以下原因所致。

天然水中溶解有大量空氣,其中氧的溶解量可達到10mg/l,此外還溶有氮、二氧化碳等氣體。水中氣體的溶解度與溫度及氣體的分解力有很大關係,水逐漸加熱溫度公升高,氣體的溶解度減小,溶解在水裡的空氣就逐漸析出,溫度越高氣量越大。

爐水加熱後不斷產生水蒸汽。雖然鍋爐水沒有沸騰達到飽和狀態,但鍋爐受熱面附近有沸騰狀態,產生許多水蒸汽(小氣泡),即所謂的冷沸騰現象。這些氣體若不能及時排出也將被送入系統。

解決這些問題,注意在系統容易存氣的部位設定排氣裝置;要盡可能地增大鍋爐最低水位線與迴圈水幫浦中心之間的高差,提高水幫浦入口壓頭,同時吸入段要嚴密以防止空氣吸入。執行中要合理調整回水調節閥的阻力,使系統處在正壓下執行。

4、幫浦的汽蝕問題

汽蝕是迴圈水幫浦在執行過程中的乙個突出問題,有些會多次發生。水溫達到70~80℃時幫浦出現振動、噪音直至無法執行,這時已經產生了汽蝕。

汽蝕產生的原因通常有兩個方面:

迴圈水幫浦安裝高度不夠,有的將水幫浦架高與鍋爐水位線平齊,幫浦的入口靜壓太小。

水幫浦入口管段阻力太大,有的管道很長彎頭很多,使吸入管段阻力損失增加。

汽蝕的預防應保證鍋爐最低水位線與迴圈幫浦的入口中心線的距離,一般為≥2公尺。

8、注意事項

2、閥門壓蓋滴水:將壓蓋用扳手緊緊,緊不動時要開啟壓蓋新增密封材料,不要硬緊。

3、電器元件上的接線頭要定期檢查防止鬆動。

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