锅炉概述、本体安装
考情分析：本节近年3单1多，共4题 共计4.5分左右，重要考点。
一、锅炉的概述
(一)锅炉的分类
(二)工业锅炉设备组成
1.锅炉本体。锅炉本体主要是由“锅”与“炉”两大部分组成。
“锅”是指容纳锅水和蒸汽的受压部件，包括锅筒(汽包)、对流管束、水冷壁、集箱(联箱)、蒸汽过热器、省煤器和管道组成的封闭汽-水系统。
“炉”是指锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。
2.锅炉辅助设备。包括锅炉房的燃料供应与除灰渣系统、通风系统、水-汽系统和仪表控制系统。
(三)锅炉的主要性能参数
1.蒸发量
蒸汽锅炉用额定蒸发量表明其容量的大小，即每小时生产的额定蒸汽量称为蒸发量，单位t/h，也称锅炉的额定出力或铭牌蒸发量。
热水锅炉则用额定热功率来表明其容量大小，单位是MW。
2.压力
蒸汽锅炉出汽口处的蒸汽额定压力，或热水锅炉出水口处热水的额定压力称为锅炉的额定工作压力，又称最高工作压力，单位是MPa。
3.温度
对于生产过热蒸汽的锅炉应标明蒸汽过热器出口处的蒸汽温度，即过热蒸汽温度，单位是℃。
热水锅炉分为额定出口的热水温度和额定进口的回水温度。
通过热水锅炉的水流量称为额定循环水量，单位是t/h。
4.受热面蒸发率
蒸汽锅炉每平方米受热面每小时所产生的蒸汽量，称为锅炉受热面蒸发率，单位是kg/(m2·h)。
5.受热面发热率
热水锅炉每平方米受热面每小时所产生的热量称为受热面的发热率，单位是kJ/(m2·h)。
锅炉受热面发热率是反映锅炉工作强度的指标，其数值越大，表示传热效果越好。
6.锅炉热效率
锅炉热效率是指锅炉有效利用热量与单位时间内锅炉的输入热量的百分比，也称为锅炉效率，用符号η表示，它是表明锅炉热经济性的指标。(12.13)
有时为了概略地衡量蒸汽锅炉的热经济性，还常用煤汽比来表示，即锅炉在单位时间内的耗煤量和该段时间内产汽量之比。(07.11)
(四)锅炉的规格和型号
表4.2.1 锅炉型式代号
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锅炉总体型式 |
代号 |
锅炉总体型式 |
代号 |
|
立式水管 |
LS（立、水） |
单锅筒横置式 |
DH（单、横） |
|
立式火管 |
LH（立、火） |
双锅筒纵置式 |
SZ（双、纵） |
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卧式外燃 |
WW（卧、外） |
双锅筒横置式 |
SH（双、横） |
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卧式内燃 |
WN（卧、内） |
纵横锅筒式 |
ZH（纵、横） |
|
单锅筒立式 |
DL（单、立） |
强制循环式 |
QX（强、循） |
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单锅筒纵置式 |
DZ（单、纵） |
— |
— |
表4.2.2 燃烧设备代号
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燃烧方式 |
代号 |
燃烧方式 |
代号 |
|
固定炉排 |
G（固） |
抛煤机 |
P（抛） |
|
固定双层炉排 |
C（层） |
沸腾炉 |
F（沸） |
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活动手摇炉排 |
H（活） |
室燃炉 |
S（室） |
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链条炉排 |
L（链） |
振动炉排 |
Z（振） |
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往复推动炉排 |
W（往） |
下饲炉排 |
A（下） |
表4.2.3 燃料品种分类代号
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燃料种类 |
代号 |
燃料种类 |
代号 |
燃料种类 |
代号 |
|
I类劣质煤 |
LI |
Ⅲ类烟煤 |
AⅢ |
柴油 |
YC |
|
Ⅱ类劣质煤 |
LⅡ |
褐煤 |
H |
重油 |
YZ |
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I类无烟煤 |
WI |
贫煤 |
P |
液化石油气 |
QY |
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Ⅱ类无烟煤 |
WⅡ |
型煤 |
X |
天然气 |
QT |
|
Ⅲ类无烟煤 |
WⅢ |
木柴 |
M |
焦炉煤气 |
QJ |
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Ⅰ类烟煤 |
AI |
稻壳 |
D |
油页岩 |
YM |
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Ⅱ类烟煤 |
AⅡ |
甘蔗渣 |
G |
其他燃料 |
T |
型号为SHL10-1.25/350-AⅡ型的锅炉，表示为双锅筒横置式锅炉，采用链条炉排，蒸发量为10t/h，额定工作压力为1.25MPa，出口过热蒸汽温度为350℃，燃用二类烟煤。
型号为DZW1.4-0.7/95/70-AⅡ型的锅炉，表示为单锅筒纵置式，往复推动炉排炉，额定热功率为1.4MW，允许工作压力为0.7MPa，出水温度为95℃，进水温度为70℃，燃用Ⅱ类烟煤的热水锅炉。
二、工业锅炉本体安装
双横锅筒水管锅炉属于散装锅炉，其安装主要程序为：锅炉钢架，上、下锅筒，胀管，附属设备安装，水压试验，筑炉、烘炉、煮炉，定压和试运行等。
(一)锅炉钢架安装
(二)锅筒安装。锅筒内部装置的安装，应在水压试验合格后进行。
(三)受热面管子(对流管束)的安装。对流管束通常是由连接上、下锅筒间的管束构成。连接方式有胀接和焊接两种。
胀管时有两道工序：先用固定胀管器固定胀管，再用翻边胀管器继续使管端管径扩大并翻边。经翻边后，既可使胀管接头的强度提高，又可以减少锅水出入管端时的阻力损失。
胀接工作完成后，应进行水压试验，并应检查胀口的严密性和确定需补胀的胀口。
水冷壁和对流管束管道，一端为焊接、另一端为胀接时，应先焊后胀，并且管道上全部附件应在水压试验之前焊接完毕。
(四)省煤器安装
省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是温度比较低的烟气中的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。(19)
铸铁省煤器安装前，应逐根(或组)进行水压试验(16)。每根铸铁省煤器管上破损的翼片数不应大于总翼片数的5%，整个省煤器有破损翼片的根数不应大于总根数的10%。
(五)空气预热器安装
空气预热器是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面，是一种提高锅炉热交换性能，降低能量消耗的设备。
空气预热器分为板式、管式和回转式三种结构形式，经常采用的是管式和回转式预热器。
(六)过热器安装
过热器是将锅筒内产生的饱和水蒸气再一次进行加热，使之成为过热蒸汽的设备。
过热器是由进、出口联箱和许多蛇形管组装而成的，过热器分为：低温对流过热器、屏式过热器、高温辐射过热器。
对流过热器大都垂直悬挂于锅炉尾部，辐射过热器多半装于锅炉的炉顶部或包覆于炉墙内壁上。
屏式过热器
(七)炉排安装
工业锅炉中用得较多的有链条炉排、拋煤机炉排、往复推动炉排和振动炉排。
链条炉排
(八)锅炉安全附件的安装
锅炉安全附件主要指的是压力表、水位计和安全阀。
1.压力表安装。工业锅炉上常用的有液柱式、弹簧式和波纹管式压力表，以及压力变送器。
2.液位检测仪表安装。常用的水位计有玻璃管式、平板式、双色、磁翻柱液位计及远程水位显示装置。
水位计安装时应注意以下几点：
(1)蒸发量大于0.2t/h的锅炉，每台锅炉安装两个彼此独立的水位计。
(2)水位计距操作地面高于6m时，应加装远程水位显示装置。
(3)水位计和锅筒(锅壳)之间的汽-水连接管其内径不得小于18mm，连接管的长度应小于500mm，以保证水位计灵敏准确。
(4)水位计应有放水阀门和接到安全地点的放水管。
(5)水位计与汽包之间的汽-水连接管上不能安装阀门，更不得装设球阀。如装有阀门，在运行时应将阀门全开，并予以铅封。
3.安全阀安装。中、低压锅炉常用的安全阀主要有弹簧式和杠杆式两种。
(1)蒸汽锅炉安全阀的安装和试验应符合下列要求。
1)安装前安全阀应逐个进行严密性试验。
2)蒸发量大于0.5t/h的锅炉，至少应装设两个安全阀(不包括省煤器上的安全阀)。
对装有过热器的锅炉，按较低压力进行整定的安全阀必须是过热器上的安全阀，过热器上的安全阀应先开启。
(3)蒸汽锅炉安全阀应铅垂安装，其管路应畅通，并直通至安全地点，排汽管底部应装有疏水管。
(4)省煤器安全阀整定压力调整，应在蒸汽严密性试验前用水压的方式进行。
4.锅炉水压试验。锅炉的汽、水压力系统及其附属设备安装完毕后，必须进行水压试验。锅炉水压试验的范围包括锅筒、联箱、对流管束、水冷壁管、过热器、锅炉本体范周内管道及阀门等，安全阀应单独做水压试验。
表4.2.5 锅炉本体水压试验的试验压力(MPa)
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锅筒工作压力 |
试验压力 |
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＜0.8 |
锅筒工作压力的1.5倍，但不小于0.2 |
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0.8～1.6 |
锅筒工作压力加0.4 |
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＞1.6 |
锅筒工作压力的1.25倍 |
注：试验压力应以锅筒或过热器集箱的压力表为准。
表4.2.6 锅炉部件水压试验的试验压力(MPa)
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部件名称 |
试验压力 |
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过热器 |
与本体试验压力相同 |
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再热器 |
再热器工作压力的1.5倍 |
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铸铁省煤器 |
锅筒工作压力的1.25倍加0.5 |
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钢管省煤器 |
锅筒工作压力的1.5倍 |
