鍋爐：是利用燃料燃燒放出的熱量加熱工質產生具（jù）有一定壓力和溫度的蒸汽設備，由“鍋”和（hé）“爐”兩（liǎng）大部分組成。同時為了（le）保證（zhèng）鍋（guō）爐正常運行，還必須配齊必要的附件、儀表和附屬設備。

“鍋” 是鍋爐（lú）中盛水的部分，它的作用是吸收“爐”中放出的熱量，使低溫水變成高溫水，或變成具有一定壓力和溫度的蒸（zhēng）汽。

“爐” 是鍋（guō）爐中燃（rán）燒燃料的部分，它（tā）的作用是燃料燃燒產生熱量供“鍋”吸收，一（yī）般稱為“燃（rán）燒設備”。

鍋爐的基本工作過程

鍋爐設備運行有三個工作過程是同時進行的，即燃料（liào）的燃燒過程、燃燒生成的高溫（wēn）煙氣向水傳遞熱能過程及蒸汽和熱水的產生過程。其中任何一個過程如不能正常運行，都會影響鍋爐運行的經（jīng）濟性和安（ān）全性。

煙氣流程：空氣通過一次風機經一（yī）次風（fēng）道至一次空氣預熱器加熱（rè）後進入風箱，通（tōng）過進入燃燒室參加燃燒，同時二次（cì）風通過二次風道進入（rù）爐膛不同的高度參加燃燒。爐膛中產生的高溫煙氣經（jīng）爐膛至第二（èr）回程受熱麵和對流管束，在爐膛、受熱麵和對流管束完成熱交換後經省煤（méi）器（餘熱除氧器）或空氣預熱器至（zhì）尾氣除塵器，由引風機把經（jīng）過除塵器處理和脫硫過的煙（yān）氣經煙囪排入大氣。

汽水（shuǐ）流程：原水經過化（huà）水離子交換器製成除鹽水後到除鹽水箱，用除鹽水泵把（bǎ）除鹽水打到除氧器，經過除氧器熱力除氧後，再用給（gěi）水泵經給水操作台到省煤器，而後到汽包，汽包裏的水經下降管（guǎn）和下集（jí）箱、水冷壁（bì）管、汽（qì）包組成循（xún）環回路在不斷（duàn）循環，汽包中產生的飽和蒸汽經引出管到包覆管和各級過熱器，從而變（biàn）成一定溫度和（hé）壓力的過熱蒸汽，進入汽輪（lún）機內做功。

鍋爐的基本（běn）參數

1、蒸發量：

鍋（guō）爐每小時所產生的蒸汽量叫蒸發量t/h,符（fú）號D表示。鍋爐蒸發量有額定蒸發量、蒸發量和經濟蒸發量三種。

額定蒸發量：在鍋（guō）爐產品銘牌上標出的數值，表示（shì）鍋爐使用原設計的（de）燃料品種，在原設（shè）計的工作壓力（lì）和溫度下長期連續（xù）運行，每小時所產生的蒸發（fā）量。

蒸發量：表示（shì）鍋爐（lú）在（zài）實際（jì）運行中每小時限度產生的（de）蒸汽量，這時的鍋爐效率會有所（suǒ）降低，因此應盡量避免在蒸發量下（xià）長時間運行。

經濟蒸發量：當鍋爐在連續運行中（zhōng），效率達到時的蒸發量稱為經濟蒸發量（liàng），一般約為蒸發量的80%左右。

2、壓力：

在（zài）國（guó）際單位（wèi）製中的壓力單位為牛頓（dùn）每平方（fāng）米（N/c㎡）符號pa表示，稱為“帕斯卡”，簡稱“帕”。

定義：1N的力均勻分布在1cm2麵積上所形成的壓力。

1牛（niú）頓相當於0.102kg即0.204公斤的重量，1kg等於9.8牛頓（dùn）。

鍋爐上常用的壓力單位為兆帕（Mpa）其含義是百萬帕，1Mpa=1000kpa=1000000pa

工程上常把一工程大氣壓近似寫成0.098Mpa；

一標準大氣壓近似寫成0.1Mpa

壓力與表壓力：介質壓力高於大（dà）氣壓的稱為正（zhèng）壓，低於（yú）大氣壓的（de）稱為負壓（yā）。壓力按壓力基準不同分為壓力與（yǔ）表壓力。壓力是指容器內完全沒有壓力是作為起點算起的壓力，記為（wéi）Pj；而表壓力是以大氣壓為起點算起的壓力，記為Pb。所以壓力（lì）表壓力是指高於或低於大氣壓力的壓力。上述（shù）壓力關（guān）係是：壓力（lì）Pj=大氣壓力Pa+表壓力Pb。

3、溫（wēn）度：

是表示物體冷熱溫度的物理（lǐ）量，從微觀上來看是說明物體分子熱運動強度的（de）量。

4、物體的比（bǐ）熱：

比熱（rè）是指單位質量物質溫度（dù）升高（或降低）1℃時（shí）所吸收（或放出）的（de）熱量。

5、水蒸汽：

鍋爐是產生水蒸汽的設備，在定壓條件下，水在鍋爐受熱產生（shēng）水蒸汽，一般（bān）經以下三個階段。

1）水的（de）加熱階段

以一定溫度送入鍋爐的水，在鍋爐內被定壓（yā）加熱升溫，當（dāng）溫（wēn）度升至某一數值時，水開始沸騰（téng），水沸騰時的溫度稱飽和溫度，其對應的壓力稱飽和壓力。飽和溫度與飽和壓力是一一對應的，即一個飽和溫度對應（yīng）一個飽和壓力；飽和溫度愈高，其對應的飽和壓力亦愈高。

2）飽和蒸汽的產生

當（dāng）水（shuǐ）加熱到飽和溫度後，如繼續定壓加熱則飽和水不斷產生飽和蒸汽，汽量增多，水量減少，直至完全汽化，在這個整個過（guò）程中，其溫度不（bú）變。

汽化潛熱：1kg飽和（hé）水在定壓下加熱至完全汽化成同溫度下的飽和蒸汽所需要的熱量，或將此飽和蒸汽凝結成同溫度下的飽和水所放出的熱量，稱汽化潛熱。汽化潛熱隨飽和壓力的變化而變化，飽和壓力愈高，則汽化潛熱愈小。

3）過熱蒸汽的產生

將幹（gàn）飽和蒸汽繼續定壓加熱，蒸汽溫度就（jiù）上升而超過飽和（hé）溫度，這樣的蒸汽稱為過熱蒸汽（qì）。

傳熱學基本概念

熱量的傳（chuán）遞有熱傳導、對（duì）流和熱輻射三種方（fāng）式

1、熱傳導：是指直接接觸的物體各部（bù）分間的熱交（jiāo）換過程。

2、對流換熱：是指流體（氣體、液體）流過壁麵時同壁麵之間產生的熱交換。由於溫度的不同而引起的（de）兩物體（tǐ）間或一個物體內各部分之間熱量傳遞的過程，熱或（huò）對流傳熱。

3、熱輻射：是通過電磁波形式傳播（bō）熱量的，其傳播速度和光速一樣。

在鍋爐運行中，高溫煙氣（qì）和水冷壁受熱麵都向外輻射熱量，其兩者輻射熱量的差額為水冷壁（bì）所吸收。

4、傳熱過程：在工程技（jì）術上，把熱（rè）量從熱流體通過固體壁麵傳給冷流體的過程稱傳熱（rè）過程，這種傳熱過程隻有一種換熱方（fāng）式是實現不了的，常是三種（zhǒng）換熱（rè）方式的綜合。

例如（rú），水冷壁的傳（chuán）熱過程如下：

高溫煙氣…對流換熱（輻射換熱）…管（guǎn）外壁…熱傳導…管內壁…對流換熱…汽水混合（hé）物

鍋爐的組成和分類

1、鍋爐的組成

鍋爐設備由本體設備和輔助設備組成。

本體設備：燃燒設備、蒸發設備、對流受熱麵、鍋爐牆體構成的煙道和鋼架設備等。

輔（fǔ）助（zhù）設備：通風設備、給水（或油）設備、除塵（灰（huī））設備、煙囪、安全（quán）門、水位計、壓力表等，軟化裝置、除氧器（qì）、加藥裝置等。

燃燒（shāo）設備：燃（rán）燒室（shì）（爐膛）、點火裝置等（děng）。

蒸發設備（bèi）：汽包、下降管、聯（lián）箱、上升（shēng）管（水冷（lěng）壁管）等。

任務：將進入鍋爐的水，在蒸發設備特定的受熱麵中，不（bú）斷吸收燃料燃（rán）燒所（suǒ）放出的熱量，將水加熱至所處壓力下的飽和溫度，並繼續吸收熱（rè）量將（jiāng）飽和水蒸發成飽和蒸汽。

汽包：加熱、蒸發、過熱三個過程的（de）分界點（diǎn）。

下降管（guǎn）：將汽包的水連續不斷的送入下聯箱並供給（gěi）水冷壁。

水冷壁（上（shàng）升管）：光管、膜式、刺管。

聯箱（集箱（xiāng））：匯（huì）集和分配工質；減少與汽包相連（lián）接的管子。

對流受熱（rè）麵：過熱器、省煤器、空氣預熱器等。

省煤器：利用鍋爐排煙的的熱量加熱給水的熱交換設備。

可分為沸騰式和非（fēi）沸騰式省（shěng）煤器，也可按材質分成鋼管式（shì）省煤器（qì）和鑄鐵式省煤器。

空氣預熱器：利（lì）用（yòng）鍋爐排煙的熱量加熱空氣（qì）的熱（rè）交換設備。

2、鍋爐的分（fèn）類（lèi）

按用途分類：電站、工業鍋爐、船舶、生活。

按（àn）輸出介質：蒸汽鍋（guō）爐、熱水、汽水兩（liǎng）用、熱載體爐、（導熱油）

按燃（rán）料：燃煤、油、氣

按蒸發量:小型、中型、大型（xíng）

按壓力分：低壓（≤2.45mpa）中壓（2.45~3.82mpa)高壓（5.88~12.7mpa）

按煙氣子管內部或外部流動分：水管、火管、油管

按鍋筒的放（fàng）置方式：立式、臥式、橫置式、縱（zòng）置式鍋爐

鍋爐燃料的知識

燃料是指燃（rán）燒過程中，能夠放出熱量的物質。

1、分類：固體燃料（liào）、液體燃料和氣體燃料。

2、煤的元素分析：C、H、O、N、S、M、A

可燃成（chéng）分：C、H、S

不可燃成（chéng）分：O、N、M、A

水分分為：內在（zài）水分和外在（zài）水分。

3、灰的熔融性：是指煤中灰熔（róng）點（diǎn）的高低（dī）。

影（yǐng）響灰熔點的因素：成分、介質（zhì）、濃（nóng）度

4、煤的主要特征：

煤的發熱量：指1kg煤（méi）完全燃燒時所發出的熱量

高位發熱量：1kg煤完（wán）全燃燒時而生成的水蒸汽凝結成水時（shí），所放（fàng）出的熱量（liàng）。

低位發熱量：1kg煤完全燃（rán）燒時而生成的水蒸汽未凝結成水時所放出的（de）熱量。

5、煤（méi）的分類：

1）無煙煤：Vr<10% 650℃~700℃

2）煙煤：Vr10~40% 400℃~500℃ 易結渣

3）褐煤：Vr>40% 350℃~400℃

6、燃料的燃（rán）燒：

燃（rán）燒：燃料中的可燃物（wù）質（zhì）與空氣中的氧激烈進行（háng）放熱和發光的化學反應過程。

燃燒具備三個條件：可燃物質、氧化（huà）劑、著火熱源

理論空氣量：單位數量的燃料完全燃燒時所需要的空氣量Nm3/kg

實際（jì）空氣量：實際供給燃料空氣量總比理論空氣量多一些；這實際供給爐內的（de）空氣量叫實際空氣（qì）量。

7、煤粉的燃燒階段：

1）著火前的準備（bèi）階段

2）燃燒階段

3）燃盡階段

8、影響煤粉（fěn）氣流著（zhe）火和燃燒的（de）因素：

1）揮發分和灰分：揮發分高（gāo）著火容易，燃（rán）燒速度快。揮發分低著火難，速度慢。

2）煤（méi）粉的細度：煤粉越細，表麵（miàn）積越大，著火時間提前。

3）爐膛的溫度：爐膛溫度高，著火時（shí）間提前，化學反（fǎn）應快，燃燒迅速。

4）空氣量：空氣（qì）量多，爐膛（táng）溫（wēn）度下降，對著火燃燒（shāo）不利。

5）一次風與二次風的配合（hé）：二次風速比（bǐ）一次風速大。

6）燃燒時間（jiān）。

9、迅速而完全燃燒的必要條件

1）相當高的爐膛溫度

2）合適的空氣量

3）煤粉與空氣良好（hǎo）混合

4）完全的（de）燃（rán）燒時間

10、熱（rè）平（píng）衡概念：

輸入（rù）鍋爐的熱量與輸出鍋爐的熱量相平衡（héng）即鍋爐熱平衡。

Q=q1+q2+q3+q4+q5+q6

1)q1:鍋爐有效利（lì）用熱量

2)q2排煙熱損失（）

3)q3:化學不完全燃燒損失

4)q4:機械不完全燃燒損失（shī）

5)q5:散熱損失

6）q6：灰渣（zhā）物理熱損失

11、鍋爐（lú）各項經濟小指標：

排煙溫度、氧量值（二氧化（huà）碳值）一氧化碳值（zhí）、飛灰和（hé）灰渣可燃物（wù）

鍋爐的自然（rán）水循環和排汙

1、水循（xún）環原理

水和汽水混合物在鍋爐蒸發設備（bèi）的循環回路中（zhōng）連續流動過程稱為鍋爐（lú）的水循環。

汽水混合物在垂直圓管中流動（dòng）的狀態：汽泡、汽彈、汽柱、汽霧

自然循（xún）環：依靠工質的密（mì）度差產生的循環流動。

強製循環：依靠水（循環（huán））泵，使工質（zhì）產生的循環流動。

循環流速:進入上升管入口處的水流速度

循環倍率（lǜ）：進入上升管的（de）水量與上升管（guǎn）的蒸發量之比

進入（rù）上升管循環水量需要循（xún）環幾次才（cái）能全（quán）部變成蒸汽。

2、水循環故障

循環停滯：水在管（guǎn）內幾乎不（bú）流動，所產生的少量氣泡在水中緩慢（màn）向上浮動。

循環倒流：指循環（huán）流速為（wéi）負（fù）是值時的流動情況。

汽水分層：汽（qì）水之間會出現一個清晰的分界麵，這樣現象叫做汽水分層。

下降管帶汽：下降管含汽使總壓表變小，對水循環不利。

3、鍋爐（lú）的排汙

鍋爐在運行中排走一部分（fèn）含鹽濃（nóng）度（dù）大和含水渣濃度大的爐水叫鍋爐排汙。

定排目的：定期（qī）排除爐（lú）水和沉澱物——水渣

連排（pái）目的：連續排除爐水中的部分鹽分；使爐水的含鹽和其他的水質指標保持在規定範圍內。

鍋爐的（de）有關附件

鍋爐四大安全附件：安全門、壓力表、水位計、操作係統（DCS）

1、安全門：

安（ān）全門作用：是確保鍋爐設（shè）備不在超過規定的蒸汽壓力工作（zuò），以免因汽壓過高（gāo）發生爆炸事故。

安全（quán）門分為：控製（zhì）安全門和工作安全（quán）門

控製安全門的開啟壓力低於工（gōng）作安全門的開啟壓（yā）力，它首先開啟發出超壓信號（hào），安全門至少每（měi）年校驗一次。

常用安（ān）全門：重錘式、彈簧式、脈衝式。

2、水位計：

水位計用來監視汽包的水位，使之不（bú）超過允（yǔn）許範圍。

雲母水位計（jì）：（玻璃水位計）雲母水位計中的水因（yīn）外界空氣的冷卻，其溫度低於汽包中水的溫度，所以其密度要比汽包（bāo）中水的密度大（dà），使水位計中的（de）水位略低於汽包的水位，鍋爐壓力（lì）越高，爐水溫度越高，密度差也越大（dà），這種水位差值也越大。

雙色水位計（水相顯（xiǎn）示綠色，汽相顯示紅色）正常運行時雙色水位計中水位低於汽包水位差值。

電接點水位計：原理是利用飽和蒸汽與爐水的導電性能不同來觀測水位。

差壓式水位計：根據液體靜力學（xué）原理，通過測量變（biàn）動水位和恒定水位（wèi）之間的靜壓差，將差壓值轉換為水位（wèi）值，再（zài）通過差壓變送器將汽（qì）包水位轉換為隨水位連續（xù）變化的電信號（hào），作為自動給水控製（zhì）係統中的重要參數（shù）。

3、吹（chuī）灰器：

吹灰器的作用（yòng）是：清除受熱麵上（shàng）的（de）積灰，保持受熱麵的清潔，以保證傳熱過程的正常運行。

槍式（shì）吹灰器：采用過（guò）熱（rè）蒸汽作（zuò）為吹（chuī）灰介質。

振動（dòng）式吹灰器：由偏心式電動振動器與振杆兩（liǎng）部分組成。利用（yòng）電動振動器產生振動力，振杆則是用來傳遞振動力給管（guǎn）子的

聲（shēng）波吹灰器：通過特製的聲波發生器將（jiāng）空氣或（蒸（zhēng）汽）的能量轉換成（chéng）聲波，聲波的激烈而快（kuài）速變化的（de）振動，使積灰結焦在受熱麵的附（fù）著狀態產（chǎn）生分離（lí）、疲勞斷裂和破（pò）碎

4、鍋爐的閥門：

截止閥：用（yòng）於接通和切（qiē）斷管道中的介質。

閘閥（調節閥）：用於調節管路內介質的流量大小，以適應不同的工況的需要。

止回閥（逆止閥）：用來自動防止管路中（zhōng）的介質（zhì）發生倒流。

減（jiǎn）壓閥（調壓閥）：用於降低介（jiè）質的（de）壓力。

鍋爐水處理知識

鍋爐水處理是保證鍋爐安全（quán）、經（jīng）濟運行的重要環節，也是提高鍋爐效率、節約燃料防止事故，延長鍋爐使用壽命的重要措施。

1、水中的雜質：固態雜（zá）質：懸浮固體、膠溶固體、溶解於水中鹽類和有機質（zhì）微粒。

液態雜質：主要有油脂（zhī）、工業（yè）廢液（yè）、酸液等。

氣態雜質：主要有氧氣和二氧化碳等。

2、水中雜質對鍋爐的危害

結垢

（1）浪費燃料

（2）增加維修費用縮短鍋爐使用壽命

（3）影響水循環

（4）影響安全運行。

腐蝕

汙染（rǎn）蒸汽品質

3、鍋爐水質指標

總硬度（dù）

總堿度

PH值

溶解固形物

相對堿（jiǎn）度

溶解氧

磷酸根

4、水處理方法

鍋（guō）內水處理藥劑：純堿、火堿、磷酸（suān）三（sān）鈉、軟化劑、穩定劑

鍋外的水（shuǐ）處理：預處理和軟化處理。

給水除氧

氣體在水中的溶解度與（yǔ）水（shuǐ）的溫度有關，在一定的壓力下（xià），隨著水溫升高（gāo）氣體的（de）溶解度相應降低。

鍋爐投運前準備工作

1、水壓試驗（yàn）

目的：鍋爐在冷態下對鍋爐承壓部件進行的一種嚴密性檢查。

種類：工作壓力和超壓試驗。

水壓（yā）試驗的（de）條件：

1）停（tíng）止運行一年（nián）以上需要（yào）恢複運行時。

2）改裝或遷裝完畢後（hòu）。

3）受（shòu）壓部件經重大修（xiū）理或更換（huàn）後。

4）新建鍋爐投運前。

鍋爐的水壓試驗合格標準：

1）在受壓部件金屬壁和焊縫上沒有水珠和水霧。

2）當降到工作（zuò）壓力後，脹口不滴水珠。

3）沒（méi）有發現（xiàn）殘餘變形。

水位計不能進行超壓（yā）試驗（超壓試驗（yàn）應保壓20分鍾），鍋爐一般六（liù）年進行一次超壓試驗。

2、漏（lòu）風試（shì）驗

鍋爐機組在投產前或經檢修後（hòu），應在冷（lěng）態下對燃燒室、煙道、風道、除塵器及（jí）所有孔門是否漏風進行嚴密性試驗。

燃燒室和煙道用正壓法和負（fù）壓法。

3、轉動機械試運行（háng）

軸承振幅：750r/min 0.16mm

1000r/min 0.13mm

1500r/min 0.10mm

軸承（chéng）工作溫度：滑動軸承≤70℃

滾動軸（zhóu）承≤80℃

油溫≤60℃

串軸2~4mm

4、烘爐：對新砌爐牆（qiáng）進行烘幹的過程。

5、煮爐：去除鍋爐內壁產生的鐵鏽、油垢和其它贓物（wù）、水垢。利用堿性溶液（yè），較薄（báo）的鐵鏽2~3kg/m3，較厚的鐵鏽3~4kg/m3，鐵鏽加水垢5~6kg/m3。

6、鍋爐（lú）的化學清洗

目（mù）的：清除係（xì）統內（nèi）各沉積物；同時使承壓部件的內表麵上形成（chéng）一層良好的防屬保護膜。

沒清洗的危害：

（1）沉積物水垢影響傳熱、導致受熱不均、局部會過熱損壞。

（2）鍋內沉渣（zhā）影響水循環、造成水循環故障。

（3）使鍋爐在運行中出現沉（chén）積物下腐（fǔ）蝕、管（guǎn）壁變薄（báo）引起爆管。

清洗步驟：水衝（chōng）洗、堿洗或堿煮、酸洗（xǐ）、水衝洗、漂洗（xǐ）和純化等。

7、安全門的調（diào）整（zhěng）與試驗

調整（zhěng）方法：逐個進行，先調整定值的工作安全門，後調定值壓力低的控製安全門。

鍋爐的運行調節

1、鍋爐（lú）進行調節的任務

1）使鍋爐蒸發量適應外界負荷需（xū）要

減弱燃（rán）燒（負荷（hé））先減煤（粉）後（hòu）減風

加強（qiáng）燃（rán）燒（負荷）先加風後加（jiā）煤（粉（fěn））

2）維（wéi）持正常（cháng）的水位並均勻給水

3）保（bǎo）持正常的汽壓汽（qì）量

4）保持（chí）蒸汽品質合格

5）維持（chí）鍋爐穩定經濟燃燒，盡量減少（shǎo）熱損失，提高鍋爐效率，排放符合環保要求（qiú）。

2、汽壓波動（dòng）時對水位的影響

1）會形成虛假水位：

壓力升高水位先下降後上升（不飽和水）

壓力降低水位（wèi）先上升後下降（過熱水）

2）汽壓變化的原因：

內部原因：

煤質變化

送入煤粉量變化

風煤配比

煤粉細（xì）度

二次風的配比（外因不變的情況下）

外部原因（yīn）：熱用戶的用汽量。

3、汽包的水位調節

1）汽包水位偏離正常值的危害：

水位過高（gāo）蒸汽（qì）帶水、帶鹽造成結垢

水位過低影響鍋爐水循環

2）水位變（biàn）化原因（yīn）（給水量大於蒸發量水（shuǐ）位上升）

鍋爐負荷（蒸發量）：外界負荷突（tū）增：水位先上升後下降

外界負荷突減：水位先下降後上（shàng）升（shēng）

燃燒工況：

燃燒突然加強時；水位先上升後下降

燃燒突然減弱時；水位先下降後上升

給水壓力

4、鍋爐的燃燒調節

1）燃燒過程的經濟要求（qiú）

保持合理的風煤配合

一二次風配合和引風配合

保持合適的爐膛溫度

送風和吸風的配合

2）鍋爐的結焦

結焦：熔融（róng）的灰（huī）渣粘（zhān）附在受熱麵上的現象。

結焦的危（wēi）害：

（1）降低鍋爐效率（lǜ）

（2）降低鍋爐出力（lì）

（3）容易（yì）造成事故

結渣的原因：

（1）爐膛溫度

（2）灰（huī）中礦物（wù）質含量

（3）管壁粗糙度

（4）運行操作（zuò）水平：

氧量過低

風粉配比

燃燒器

鍋爐超負荷

漏風

沒（méi）有及時除灰（huī）

3）預防結焦的措施

堵住漏風

防止火焰中（zhōng）心（xīn）偏移

防止風粉氣流衝刷受熱（rè）麵

保持合格的煤粉細度

及時吹灰和除渣

控製爐膛溫（wēn）度

控製（zhì）鍋爐負荷