鍋爐與鍋爐房設備04設備主要內(nèi)容鍋爐房設備的根本知識燃料與燃燒計算鍋爐的熱平衡工業(yè)鍋爐的構(gòu)造鍋爐的燃燒設備工業(yè)鍋爐的爐型及其選擇鍋爐房的燃料供給與除灰渣鍋爐的煙氣凈化鍋爐的通風鍋爐給水處理鍋爐房的汽水系統(tǒng)鍋爐房的運行管理1.鍋爐房設備的根本知識1.1概述鍋爐的定義利用燃料燃燒釋放的熱能〔或其他熱能〕，將工質(zhì)加熱到一定參數(shù)〔溫度和壓力〕的設備。鍋爐的分類鍋爐按其用途通常可以分為動力鍋爐和工業(yè)鍋爐兩種?！?〕動力鍋爐：用于發(fā)電和動力方面的鍋爐。動力鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用作將熱能轉(zhuǎn)換為機械能的工質(zhì)以產(chǎn)生動力，其蒸汽的溫度和壓力一般都很高?！?〕工業(yè)鍋爐：用于為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建筑采暖及人民生活提供蒸汽或熱水的鍋爐，又稱供熱鍋爐。其出口工質(zhì)壓力一般≤2.5MPa，蒸發(fā)量一般為0.1～65t/h。鍋爐及鍋爐房設備的任務back平安、可靠、經(jīng)濟有效地將燃料地化學能轉(zhuǎn)化為熱能，進而將熱能傳遞給水，以產(chǎn)生熱水或蒸汽，或?qū)⑷剂系鼗瘜W能傳遞給其他工質(zhì)，以產(chǎn)生其他高溫工質(zhì)。本專業(yè)人員地任務力求節(jié)約能源消耗，以降低生產(chǎn)本錢，提高鍋爐熱效率；有效地燃用地方性劣質(zhì)燃料，減少煙塵及各種污染，保護自然環(huán)境；提高操作水平，減輕工人地勞動強度，改善工作環(huán)境，保證鍋爐額定出力及運行效率，平安可靠地供熱。1.2鍋爐的分類及鍋爐房設備的組成〔1〕鍋爐的分類用途：動力鍋爐、工業(yè)鍋爐；輸出工質(zhì)〔工業(yè)鍋爐〕：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、導熱油鍋爐；燃料和能源：燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐、余熱鍋爐；燃燒方式〔燃煤鍋爐〕：層燃爐、室燃爐、沸騰爐；鍋爐本體結(jié)構(gòu)：煙管鍋爐、水管鍋爐；鍋筒放置方式：立式、臥式鍋爐；出廠形式：整裝〔快裝〕、組裝、散裝鍋爐；等等?！?〕鍋爐房設備的組成①鍋爐本體：“鍋〞、“爐〞“鍋〞－吸熱容納水和蒸汽的受壓部件，包括鍋筒〔汽包〕、對流管束、水冷壁、集箱〔聯(lián)箱〕、蒸汽過熱器、省煤器和管道組成的一個封閉的汽水系統(tǒng)。“爐〞－放熱鍋爐中使燃料進行燃燒產(chǎn)生高溫煙氣的場所，是由煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風裝置等組成的燃燒設備。②鍋爐輔助設備燃料供給與除灰渣系統(tǒng)通風系統(tǒng)水－汽系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)1.3鍋爐的主要性能指標〔1〕蒸發(fā)量或熱功率蒸發(fā)量〔Dt/h〕：蒸汽鍋爐每小時生產(chǎn)的額定蒸汽量。熱功率〔QMW〕：熱水鍋爐〔2〕壓力和溫度鍋爐的額定工作壓力〔P〕：蒸汽鍋爐出汽口處蒸汽的額定壓力或熱水鍋爐出水口處熱水的額定壓力。溫度〔t〕：蒸汽鍋爐蒸汽過熱器出口處的蒸汽溫度或熱水鍋爐的額定出水口供水溫度和進口回水溫度?！?〕受熱面蒸發(fā)率或受熱面發(fā)熱率受熱面蒸發(fā)率〔D/H〕：蒸汽鍋爐每平方米受熱面每小時所產(chǎn)生的蒸汽量。受熱面發(fā)熱率〔Q/H〕：熱水鍋爐每平方米受熱面每小時所產(chǎn)生的熱量?！?〕鍋爐熱效率鍋爐熱效率是指送入鍋爐的全部熱量中被有效利用的百分數(shù)，也稱鍋爐效率〔η〕。〔5〕鍋爐的金屬耗率及耗電率鍋爐的金屬耗率：相應于鍋爐每噸蒸發(fā)量所耗用金屬材料的重量，也稱鋼水比。鍋爐的耗電率：生產(chǎn)1t蒸汽，鍋爐房設備耗用電的總度數(shù)。1.4鍋爐的規(guī)格與型號我國工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號由三局部組成，各局部之間用短橫線相連?！鳌鳌鳌痢痢痢?×××－×①②③④⑤⑥①本體形式代號②燃燒設備代號③額定蒸發(fā)量〔t/h〕或額定熱功率〔MW〕④額定蒸汽壓力或允許工作壓力〔MPa〕⑤過熱蒸汽溫度或出水溫度/進水溫度〔℃〕⑥燃料種類代號2.燃料與燃燒計算2.1工業(yè)鍋爐的燃料燃料的定義可以燃燒并能釋放出熱能加以利用的物質(zhì)。燃料的分類目前，世界上所用燃料可以分為兩大類：核燃料、有機燃料。其中，有機燃料按用途可以分為工藝燃料、動力燃料；按物態(tài)可以分為：固體燃料、液體燃料、氣體燃料。固體燃料：煤、油頁巖、稻殼、甘蔗渣等。液體燃料：重油、渣油、輕柴油。氣體燃料：天然氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、城市煤氣。2.2燃料的化學成分〔1〕燃料的元素分析成分：C、H、O、N、S、A、Mback灰分〔A〕灰分是燃料中不可燃的固體礦物雜質(zhì)。它不僅使固體燃料的發(fā)熱量降低，燃燒困難，而且增加運煤、出灰的工作量和運輸費用。此外，灰分中一局部飛灰在鍋爐中隨煙氣流動，造成受熱面和引風機磨損，排入大氣污染環(huán)境。假設灰的熔點過低，會造成爐排和受熱面結(jié)渣，影響傳熱和正常燃燒。固體燃料中灰分含量變化很大，一般為5～50％。液體燃料中灰分很少，在0.1％以下。氣體燃料根本不含灰分?！?〕燃料成分分析基準固體燃料和液體燃料的組成成分均用質(zhì)量分數(shù)來表示：C+H+O+N+S+M+A=100%四種分析基：收到基、空氣枯燥基、枯燥基、枯燥無灰基收到基用準備燃燒的燃料成分總量為基準進行分析得出的各種成分，稱為收到基成分〔舊標準稱為應用基成分〕。其組成為：Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100%空氣枯燥基用經(jīng)自然風干除去水分的燃料成分總量為基準進行分析得出的成分，稱為空氣枯燥基成分〔舊標準為分析基〕，其組成為：Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Mad+Aad=100%枯燥基以烘干除去全部水分的燃料成分總量為基準分析得出的各種成分稱為枯燥基成分，其組成為：Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%枯燥無灰基以除去水分和灰分的燃料成分總量為基準分析得出的成分稱為枯燥無灰基成分〔舊標準為可燃基，其組成為：Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%枯燥無灰基因無水、無灰，故其剩下的成分便不收水分、灰分的影響，是表示C、H、O、N、S成分百分數(shù)最穩(wěn)定的基準，可作為燃料分類的依據(jù)。所用的基準不同，同一種燃料的同一成分的百分含量結(jié)果是不一樣的。燃料的各種基準之間可以互相換算：欲求基成分＝基成分×換算系數(shù)〔不同成分的換算系數(shù)可以通過查表求得〕燃料的發(fā)熱量分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。高位發(fā)熱量〔Qgr〕：燃料完全燃燒時放出的全部熱量。它包含燃料燃燒時產(chǎn)生的水蒸氣的汽化潛熱，即認為煙氣中的水蒸氣完全凝結(jié)成水并放出汽化潛熱。但是，鍋爐實際運行時，煙氣離開鍋爐時還具有160～200℃的溫度，煙氣中的水蒸氣不可能凝結(jié)成水而放出汽化潛熱，故鍋爐實際能利用的熱量不包括水蒸氣的汽化潛熱。低位發(fā)熱量〔Qnet〕：從高位發(fā)熱量中扣除水蒸氣汽化潛熱后的發(fā)熱量。實際工程中常用收到基低位發(fā)熱量Qar，net。燃料發(fā)熱量的測定目前，國內(nèi)外均采用氧彈測熱儀來測定固體和液體燃料的發(fā)熱量。煤的空氣枯燥基高位發(fā)熱量彈筒發(fā)熱量有如下關(guān)系：2.4煤的分類〔1〕煤的分類采用表征煤的煤化程度的參數(shù)，即枯燥無灰基揮發(fā)分Vdaf作為分類依據(jù)，將煤分為無煙煤、煙煤、貧煤、褐煤四類?！?〕標準煤收到基低位發(fā)熱量等于29308kJ/kg〔7000kcal/kg〕的煤。不同情況下的鍋爐耗煤量可通過下式換算成標準煤耗量：〔3〕折算成分引入折算成分的原因：為了比較煤中各有害成分〔水分、灰分及硫分〕對鍋爐工作的影響，更好的鑒別煤的性質(zhì)。折算水分：折算灰分折算硫分2.5燃料的燃燒計算燃料的燃燒計算包括：確定燃料燃燒所需的空氣量及生成的煙氣量。燃料燃燒所需的空氣量是組織爐內(nèi)燃燒，選用送風機并確定送風機管道尺寸的依據(jù)；燃燒生成的煙氣量是選擇引風機、確定煙道尺寸的依據(jù)?！?〕燃料燃燒所需空氣量理論空氣量當1kg收到基燃料中可燃成分完全燃燒，煙氣中又無剩余氧存在時，這種理想情況下燃燒所需的空氣量稱為理論空氣量。因此，鍋爐運行中應確定合理的過量空氣系數(shù)，既使燃料完全燃燒，又使各項熱損失最小。當鍋爐計算燃料消耗量為Bj〔kg/h〕時，每小時鍋爐燃燒所需空氣量V應按下式計算：〔2〕燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣量煙氣組成成分完全燃燒：CO2、SO2、N2、O2、H2O不完全燃燒：除上述成分外，還有CO、微量的CH4和H等〔可忽略〕理論煙氣量〔經(jīng)驗公式〕實際煙氣量煙道中煙氣流量2.6鍋爐的煙氣分析〔1〕煙氣分析煙氣分析的目的燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣的成分及含量直接反映了爐內(nèi)的燃燒工況，為了驗證和判斷鍋爐實際的運行工況，需要對正在運行的鍋爐進行煙氣成分分析。通過計算求出煙氣量和過量空氣系數(shù)，借以判別燃燒工況的好壞和漏風情況，以便進行燃燒調(diào)整和采取相應的改進措施，提過鍋爐運行的經(jīng)濟性。煙氣分析的方法煙氣分析方法有多種：化學吸收法、電氣測量法、色譜分析法等。目前在鍋爐房現(xiàn)場廣泛采用的是奧氏煙氣分析儀，其原理是利用化學藥劑對氣體選擇性吸收的特性?！?〕煙氣分析結(jié)果的應用根據(jù)煙氣分析所得的結(jié)果和燃料的元素分析成分，計算鍋爐的煙氣量、煙氣中的CO含量、過量空氣系數(shù)。3.鍋爐的熱平衡3.1鍋爐的熱平衡方程鍋爐的輸入熱量＝鍋爐有效利用熱量＋各項熱損失之和，即：其中，Qr－鍋爐的輸入熱量；Q1－鍋爐的有效利用熱量；Q2－排煙熱損失；Q3－可燃氣體不完全燃燒熱損失〔化學不完全燃燒熱損失〕；Q4－固體不完全燃燒熱損失〔機械不完全燃燒熱損失〕；Q5－鍋爐散熱損失；Q6－其他熱損失〔包括灰渣物理熱損失及冷卻熱損失等〕。熱平衡方程的另一種形式：back3.2鍋爐的各項熱損失〔1〕固體不完全燃燒熱損失〔q4〕燃用固體燃料的鍋爐，局部固體可燃物在爐內(nèi)沒有參與燃燒或沒有燃盡被排除爐外而造成的熱損失。包括局部燃料經(jīng)爐排掉入灰斗的漏煤損失；未燃盡的可燃物包裹在灰渣中被排出，落入灰斗造成的灰渣損失；未燃盡的碳粒隨煙氣帶走的飛灰損失。q4是燃用固體燃料鍋爐熱損失中較大的一項。對于燃用氣體或液體燃料的鍋爐，正常燃燒時可認為q4＝0。影響固體不完全燃燒熱損失的主要因素有鍋爐的燃燒方式、燃料特性、鍋爐運行情況等?！?〕排煙熱損失〔q2〕煙氣的溫度比進入鍋爐的空氣溫度要高。煙氣離開鍋爐排入大氣所帶走的熱量損失。它是鍋爐熱損失中較大的一項。影響排煙熱損失的因素主要是排煙溫度和排煙容積。〔3〕氣體不完全燃燒熱損失〔q3〕由于一局部可燃氣體〔CO、H2等〕未能燃燒放熱，隨煙氣排出造成的熱量損失。〔4〕爐體散熱損失〔q5〕鍋爐運行時，由于爐墻、鍋筒、鋼架、管道及其他附件等外表溫度高于周圍空氣溫度，局部熱量從爐體外表向外界散失，形成爐體散熱損失。其大小主要取決于鍋爐散熱外表面積的大小、外外表溫度以及周圍空氣的溫度?！?〕其他熱損失〔q6〕－灰渣物理熱損失－冷卻熱損失3.3鍋爐熱效率鍋爐熱效率可以通過熱平衡試驗的方法測定，測定方法有正平衡、反平衡兩種?！?〕正平衡法〔2〕反平衡法對于工業(yè)鍋爐，一般以正平衡測定鍋爐熱效率，同時進行反平衡試驗。對于大型鍋爐，常用反平衡法來測定鍋爐熱效率?！?〕鍋爐的毛效率η和凈效率ηj鍋爐設備運行時要消耗自用蒸汽和自用電能。不扣除自用蒸汽和不考慮自耗動力折算的熱量，所計算出的鍋爐熱效率稱為毛效率?？鄢杂谜羝涂紤]自耗動力折算的熱量，所計算出的鍋爐熱效率稱為鍋爐的凈效率。3.4鍋爐燃料消耗量及鍋爐房耗能〔1〕鍋爐燃料消耗量鍋爐每小時燃用的燃煤量稱為鍋爐的燃料消耗量〔B〕。或者4.工業(yè)鍋爐的構(gòu)造4.1鍋筒及其內(nèi)部裝置〔1〕鍋筒的作用和構(gòu)造鍋筒〔汽包〕是鍋爐中最重要的受壓元件，其作用為：連接上升管和下降管組成自然循環(huán)回路，接受從省煤器來的給水，同時向蒸汽過熱器輸送飽和蒸汽。鍋筒中儲存有一定量的飽和水，所以鍋爐短時間的供水中斷，不會立即發(fā)生鍋爐事故。另外起緩沖氣壓的作用。鍋筒內(nèi)部裝置可凈化蒸汽，獲得品質(zhì)良好的蒸汽。鍋爐按鍋筒分類有雙鍋筒和單鍋筒鍋爐。雙鍋筒鍋爐有上鍋筒、下鍋筒各一個，上下鍋筒由對流管束連接。而單鍋筒只有一個上鍋筒。鍋筒由上升管和下降管連接起來組成自然循環(huán)回路。上鍋筒內(nèi)聚集了循環(huán)回路中的汽水混合物，常設有汽水別離裝置、給水分配管。為了改善鍋水品質(zhì)有的鍋爐還設有連續(xù)排污管和加藥管。下鍋筒內(nèi)那么有定期排污裝置。back〔2〕汽水別離裝置鍋爐給水一般含有少量雜質(zhì)，隨著鍋水的不斷蒸發(fā)和濃縮，鍋水雜質(zhì)的相對含量會越來越高，即鍋水含鹽濃度增大。由受熱面各上升管進入上鍋筒的汽水混合物具有很高動能，會沖擊蒸發(fā)面和汽包內(nèi)部裝置，引起大量的鍋水飛濺。這些質(zhì)量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽帶走。于是蒸汽攜帶了含鹽濃度較高的鍋水而被污染，即蒸汽品質(zhì)惡化了。品質(zhì)惡化的蒸汽會在蒸汽過熱器或換熱設備及閥門內(nèi)結(jié)垢，這樣不僅影響設備的傳熱效果，而且影響設備的平安運行。因此，保持蒸汽的潔凈、降低蒸汽的帶水量是非常重要的。工業(yè)鍋爐常用的汽水別離裝置有：進口擋板水下孔板均汽孔板集汽管蝸殼式別離器〔3〕上鍋筒給水裝置蒸汽鍋爐的給水大多由上鍋筒引入。給水管的作用是將鍋爐給水沿鍋筒長度方向均勻分配，防止過于集中在一起，而破壞正常的水循環(huán)；同時為防止給水直接沖擊鍋筒壁，造成溫差應力。〔4〕連續(xù)排污裝置連續(xù)排污裝置的作用是排走含鹽濃度較高的鍋水，使鍋水含鹽量降低，以防止鍋水起沫，造成鍋水的汽水共騰。通常在蒸發(fā)面附近沿上鍋筒縱軸方向安裝一根連續(xù)排污鋼管。在排污管上裝設許多上部開有錐形縫的短管。〔5〕熱水鍋爐上鍋筒內(nèi)部裝置配水管其作用是將鍋爐回水分配到特定位置以保證鍋爐正常的水循環(huán)。隔水板為了在鍋筒內(nèi)形成明顯的冷、熱水區(qū)，使鍋爐回水盡量少與熱水混合，防止熱水直接進入下降管。熱水引出管〔2〕水冷壁管水冷壁管垂直布置在爐膛內(nèi)四周，其主要作用是吸收高溫煙氣的大量輻射熱，同時可以減少熔渣和高溫煙氣對爐墻的破壞，保護爐墻。水冷壁管下端與下集箱相連，下集箱通過下降管與鍋筒的水空間相連；上端直接與上鍋筒連接，或接到上集箱經(jīng)導汽管與鍋筒連接，構(gòu)成水冷壁的水循環(huán)系統(tǒng)。〔3〕對流管束對流管束通常是由連接上、下鍋筒間的管束構(gòu)成。全部對流管束都布置在煙道中，受煙氣的沖刷而換熱，也稱對流受熱面，是另一種主要受熱面。連接方式有脹接和焊接兩種。對流管束排列方式有錯排和順排兩種。錯排管束的傳熱效果好，但清灰和檢修不如順排管束方便。其傳熱效果主要取決于煙氣的流速。4.3輔助受熱面〔1〕蒸汽過熱器蒸汽過熱器的作用是將上鍋筒引出的飽和蒸汽加熱成一定溫度的過熱蒸汽。工業(yè)用汽多為飽和蒸汽，故一般鍋爐中多不設置蒸汽過熱器。只有在生產(chǎn)用汽需要較高的溫度、而不需要提高蒸汽壓力，或為了在蒸汽輸送過程中減少冷凝損失而需要過熱蒸汽時，才在鍋爐中裝設蒸汽過熱器。因此，通常把蒸汽過熱器看作輔助受熱面。蒸汽過熱器按傳熱方式不同，分為輻射式、半輻射式和對流式；按放置的方式不同，分為立式和臥式。工業(yè)鍋爐中的蒸汽過熱器常布置在對流管束之間煙溫700～800℃的區(qū)域中，屬于立式對流過熱器?！?〕省煤器省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量，加熱給水以降低排煙溫度的鍋爐部件，設置在對流管束后部的煙道中。鍋爐給水經(jīng)過省煤器使水溫升高，排煙溫度降低，減少了熱損失，節(jié)省了燃料，提高了鍋爐效率。省煤器按材質(zhì)的不同，可分為鑄鐵式和鋼管式兩種。按給水在其中被加熱的程度，可分為非沸騰式和沸騰式兩種。工業(yè)鍋爐常用的是非沸騰式鑄鐵省煤器。省煤器布置在煙道中應使煙氣從上而下流動，給水那么自下而上流動，形成逆流式放熱?！?〕空氣預熱器空氣預熱器是利用鍋爐尾部的煙氣余熱加熱鍋爐燃燒所需空氣的熱交換器，一般布置在省煤器之后。〔2〕鍋爐鋼架工業(yè)鍋爐中，用來支撐鍋筒、聯(lián)箱、受熱面管子、平臺及扶梯地鋼結(jié)構(gòu)稱為鍋爐鋼架。鍋爐鋼架不僅承受鍋爐本體的荷載，同時使鍋爐本體各部件固定并維持他們的相對位置，抵御外界加給鍋爐的其他負荷。因此，鍋爐鋼架應滿足強度、剛度、穩(wěn)定性條件的要求，并應具有自由膨脹的可能性。工業(yè)鍋爐多采用框架式鋼架。它一般為梁與柱剛性連接的空間構(gòu)架。4.5吹灰器鍋爐長期運行后，各受熱面外壁常積有煙灰，假設不及時去除，會使煙氣流動阻力增大，并影響傳熱效果，使燃料消耗量增多，鍋爐出力降低。通常利用吹灰器去除煙灰。工業(yè)鍋爐中應用的吹灰裝置有移動式吹灰器，即吹灰時插入爐內(nèi)，吹過灰后從爐內(nèi)抽出；以及固定式吹灰器，即將其固定安裝在受熱面中。才用的吹灰介質(zhì)可以是蒸汽，也可以式壓縮空氣。4.6鍋爐平安附件為了保證鍋爐的正常運行，鍋爐上裝有壓力表、水位表、平安閥、上下水位警報器、給水自動調(diào)節(jié)等附件。5.鍋爐的燃燒設備5.1燃料的燃燒過程〔1〕煤的燃燒過程燃燒的準備階段燃料的燃燒階段燃盡階段三個階段雖有先有后，但不是截然分開的。根據(jù)燃煤的特性、燃燒方式及燃燒設備的不同，燃燒的各個階段?；ハ嘤绊懞突ハ嘀丿B交叉進行。〔2〕液體燃料和氣體燃料的燃燒過程油滴的燃燒過程：蒸發(fā)、擴散、燃燒。燃油在爐膛內(nèi)燃燒的過程：油的霧化過程油滴的蒸發(fā)和熱分解過程back5.2爐膛爐膛又稱燃燒室，它是供燃料燃燒的場所。層燃爐的爐膛由爐墻、爐拱及爐排組成；懸燃爐的爐膛是一個由爐墻圍起來供燃料燃燒的立體空間；而沸騰爐的爐膛那么是由爐墻和布風裝置構(gòu)成的燃燒空間。〔1〕爐膛容積熱強度爐膛容積熱強度是指單位爐膛容積、單位時間內(nèi)燃料燃燒所放出的熱量。即：〔2〕爐排面積熱強度爐排面積熱強度是指單位爐排面積上、在單位時間內(nèi)燃料燃燒所放出的熱量。即：燃料在爐膛內(nèi)燃燒的強烈程度通常采用爐膛容積熱強度和爐排面積熱強度來表示，這是鍋爐設計與運行的重要熱力特性參數(shù)。5.6拋煤機爐將拋煤機和翻轉(zhuǎn)爐排或鏈條爐排配合起來使用的燃燒設備稱為拋煤機爐。配備翻轉(zhuǎn)爐排的拋煤機主要用6～10t/h鍋爐，這類鍋爐50年代在我國使用的很多，現(xiàn)在已逐步被淘汰。拋煤機按拋煤方式可分為：機械拋煤、風力拋煤、風力機械拋煤。機械拋煤機是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪將煤拋撒到爐膛中；風力拋煤機是利用空氣流〔風力〕將煤吹撒到爐膛中；而風力機械拋煤機是通過機械拋撒和風力吹撒結(jié)合在一起將煤拋進爐膛內(nèi)。風力拋煤機由電動機通過減速機構(gòu)驅(qū)動，通過偏心輪、曲柄連桿機構(gòu)和搖桿使給煤板做往復運動，從而把從煤斗下來的煤推給轉(zhuǎn)子，經(jīng)轉(zhuǎn)動的鋼制葉片拋出。5.7煤粉爐煤粉爐是將煤在磨煤機中制成煤粉，然后用空氣將煤粉噴入爐膛內(nèi)，呈懸浮狀態(tài)燃燒的燃燒設備。煤粉爐能適應多種煤質(zhì)，并且燃燒也較完全，鍋爐熱效率達90％以上，我國電站鍋爐幾乎都采用這種燃燒方式。但這種鍋爐需要配備一套復雜的制粉系統(tǒng)，運行耗電較大。此外，煤粉燃燒不穩(wěn)定，排煙的粉塵濃度大，污染嚴重。使得煤粉爐的應用受到一定限制。煤粉爐除爐膛外，主要包括磨煤機、噴燃器兩大局部。爐膛一般工業(yè)鍋爐采用固態(tài)排渣的煤粉爐。其爐膛結(jié)構(gòu)很簡單，爐墻內(nèi)壁四周布滿水冷壁。下部是由前、后墻水冷壁管傾斜形成一個錐形的渣斗。煤粉燃燒后別離下來的高溫爐渣冷卻后從渣斗排出。爐膛后墻的上方為爐膛出口，燃燒后的高溫煙氣通過防渣管由此流出爐膛。磨煤機磨煤機是將煤塊粉碎而獲得煤粉的設備。目前在小型工業(yè)鍋爐中常用的是風扇式和錘擊式高速磨煤機。燃燒器燃燒器是煤粉爐的重要部件。燃燒工況組織的如何，首先取決于燃燒器及其布置。燃燒器的作用是將煤粉和空氣噴入爐膛中燃燒。在小型煤粉爐中常采用蝸殼旋流煤粉燃燒器或軸向可調(diào)葉片式旋流燃燒器。5.8沸騰爐在層燃爐中，煤鋪在爐排上，一定流速的空氣穿過煤層同煤一起進行燃燒。由于風速較小，煤層固定在爐排上不動，這種燃燒稱為“固定床〞燃燒。當通過煤層的風速到達一定程度，空氣流向上的吹力超過煤粒的重力，煤粒就被吹起，進行漂浮運動，于是煤層體積逐漸增大。隨著煤層內(nèi)煤粒之間空隙的增大，煤層內(nèi)的風速相對減小。當風速向上的吹力等于煤粒重力時，煤粒即被托住，在浮動的煤層中不停地翻動。燃料在這種情況下的燃燒稱為沸騰燃燒，其燃燒設備稱為沸騰爐。在化工行業(yè)中，將固體粒子和空氣接觸而具有類似流體一樣的流動性的狀態(tài)，稱為流化態(tài)，簡稱流化。將這一概念運用到鍋爐上，沸騰爐又稱作流化床爐。沸騰爐分為采用固定爐排的全沸騰爐和采用鏈條爐排的半沸騰爐。目前鍋內(nèi)采用的是全沸騰爐，半沸騰爐已不再生產(chǎn)。沸騰爐主要由給煤裝置、布風裝置、埋管受熱面、灰渣溢流口及爐膛幾局部組成。沸騰爐結(jié)構(gòu)簡單，煤種適應范圍廣，可燃用劣質(zhì)煤。還可在爐內(nèi)參加石灰石等脫硫劑，降低煙氣中SO2的含量，利于環(huán)保。但沸騰爐由于電耗高、飛灰多，且飛灰中的可燃物含量一般較高，使得該爐型熱效率不高。6.工業(yè)鍋爐的爐型及其選擇back立式煙管鍋爐鍋筒垂直于地面設置，又稱立式鍋殼鍋爐。這種內(nèi)燃式鍋爐的爐膛容積小、熱效率低、金屬耗電量大。但因其結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、安裝和移動方便及操作簡單，在臨時工地、小型建筑、生活和供暖用熱不多且蒸汽壓力較低的場合還有所應用。6.3臥式煙水管鍋爐臥式煙水管鍋爐是水管與煙管組合在一起的臥式外燃鍋爐。此種鍋爐的容量為0.5～6t/h，工作壓力小于1.25MPa。鍋爐的爐排多為鏈條爐排、往復推動爐排，也可以采用其他形式的爐排。6.4水管鍋爐水管鍋爐由于在結(jié)構(gòu)上沒有特大直徑的鍋筒，富有彈性的彎水管代替了直的煙管，不但節(jié)省金屬，也為提高鍋爐容量和蒸汽參數(shù)創(chuàng)造了條件。并且在布置上煙氣在管外做橫向流動，較縱向沖刷換熱增強了傳熱效果，使鍋爐的蒸發(fā)量和效率明顯地提高。由水管構(gòu)成的受熱面布置簡便、水循環(huán)合理，可以有效的根據(jù)燃料特性組織爐內(nèi)的燃燒，提高了鍋爐對燃料的適應性。因此，水管鍋爐得到迅速的開展和廣泛的應用。水管鍋爐形式很多，按鍋筒數(shù)目分為單鍋筒、雙鍋筒。工業(yè)鍋爐多采用雙鍋筒水管鍋爐，也有采用單鍋筒的，但其對流管束布置困難，安裝與檢修也不方便。按鍋筒放置的方式，鍋爐可分為縱置式和橫置式鍋爐。目前鍋內(nèi)常用的典型水管鍋爐有：雙鍋筒橫置式水管鍋爐這種鍋爐的兩個鍋筒橫置于爐膛后部，或上鍋筒在爐膛中間，下鍋筒在爐膛后部。多數(shù)為容量大于6t/h的鍋爐所采用。雙鍋筒縱置式水管鍋爐根據(jù)與爐膛布置的相對位置不同，這種鍋爐可分為“D〞型和“O〞型兩種結(jié)構(gòu)。單鍋筒縱置式水管鍋爐6.5熱水鍋爐國家規(guī)定：“民有建筑的集中采暖應采用熱水作為熱煤〞。熱水鍋爐與蒸汽鍋爐相比具有如下特點：〔1〕結(jié)構(gòu)簡單、耗鋼量小〔2〕對水質(zhì)要求較低，但必須除氧〔3〕平安可靠性耗，操作簡便〔4〕熱水鍋爐的循環(huán)水量大〔5〕熱水鍋爐不允許發(fā)生汽化6.6鍋爐爐型及臺數(shù)的選擇鍋爐爐型及臺數(shù)的選擇主要取決于鍋爐房的熱負荷、供熱介質(zhì)和參數(shù)的要求及采用的燃料種類?！?〕鍋爐房的熱負荷鍋爐房的熱負荷可分為小時最大計算熱負荷、平均熱負荷、采暖季熱負荷、非采暖季熱負荷、全年熱負荷。其中最大計算熱負荷是選擇鍋爐容量的依據(jù)，所以也稱為設計熱負荷。工業(yè)企業(yè)鍋爐房的熱負荷包括：采暖熱負荷、通風〔含空調(diào)〕熱負荷、生活熱負荷、生產(chǎn)熱負荷和鍋爐房自用熱負荷。而民用采暖鍋爐房除無生產(chǎn)熱負荷外，包括其他四項熱負荷。①最大計算熱負荷蒸汽鍋爐房的最大計算熱負荷〔t/h〕熱水鍋爐房的最大計算熱負荷〔kW〕：②平均熱負荷③采暖季熱負荷④非采暖季熱負荷鍋爐房在非采暖季一般沒有采暖、通風、空調(diào)熱負荷。非采暖季熱負荷由非采暖季各項平均熱負荷相加，同時考慮K0，乘以非采暖季鍋爐運行小時數(shù)而得到。⑤全年熱負荷〔2〕鍋爐類型確實定鍋爐房熱負荷和燃料種類確定之后，可綜合考慮以下各方面，進行鍋爐類型的選擇：①應能滿足供熱介質(zhì)種類和參數(shù)的要求②有效燃燒所選用的燃料③所選用的鍋爐有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，并能經(jīng)濟有效地適應熱負荷變化?！?〕鍋爐臺數(shù)確實定鍋爐房中選用鍋爐的總臺數(shù)，應按所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量工作時，能滿足鍋爐房最大計算熱負荷的原那么來考慮。選用鍋爐的臺數(shù)應考慮對負荷變化的適應性。根據(jù)用戶熱負荷的晝夜、冬夏季節(jié)的變化，靈活地調(diào)節(jié)和調(diào)整運行鍋爐的臺數(shù)及工作容量。鍋爐的經(jīng)常負荷狀態(tài)不應低于其額定負荷的70％。另：鍋爐房內(nèi)設置的鍋爐一般以不少于兩臺為好。以供生產(chǎn)為主的或常年供熱的鍋爐房，需設置一臺備用鍋爐。7.鍋爐房的燃料供給與除灰渣7.1鍋爐房的耗煤量和灰渣量鍋爐房的耗煤量和產(chǎn)生的灰渣量，是進行運煤和除灰渣系統(tǒng)設計、確定貯煤場和灰渣場面積以及確定不同時期貯煤場進煤和從灰渣場向外運灰渣所需運行設備能力的根本數(shù)據(jù)，也是計算鍋爐房運行費用的必需數(shù)據(jù)?！?〕鍋爐房的耗煤量鍋爐房的耗煤量分為：鍋爐的額定耗煤量、鍋爐房的最大耗煤量、平均耗煤量、采暖季耗煤量、非采暖季耗煤量、年耗煤量。鍋爐的額定耗煤量：是指鍋爐在額定參數(shù)下運行的耗煤量。鍋爐房最大耗煤量：是指鍋爐房相應于最大計算熱負荷和耗煤量，是選擇運煤系統(tǒng)設備容量的依據(jù)，也稱運煤系統(tǒng)的設計耗煤量。back鍋爐房平均耗煤量：是指按鍋爐房平均熱負荷求得的耗煤量，分為采暖季平均耗煤量和非采暖季平均耗煤量。采暖季和非采暖季耗煤量，是確定相應購煤量的依據(jù)。可按各自的平均耗煤量乘以相應季節(jié)鍋爐房的運行小時數(shù)，再乘以1.1～1.2的運輸不平衡系數(shù)計算。鍋爐房的年耗煤量：是指按鍋爐房年熱負荷計算的耗煤量?！?〕鍋爐房產(chǎn)生的灰渣量鍋爐產(chǎn)生的灰渣，主要取決鍋爐的耗煤量、機械不完全燃燒熱損失和煤的灰分?；以坑址譃樽畲蠡以?、平均灰渣量、采暖季灰渣量、非采暖季灰渣量、年灰渣量。8.鍋爐的煙氣凈化8.1煙塵的危害與排放標準〔1〕煙塵的危害煙塵的組成：一是煤煙〔炭黑〕。它是煤在高溫缺氧條件下分解和裂化出來的一些微小碳粒，其粒徑為0.05～1.0μm。煙氣中炭黑多時即形成黑煙。二是塵〔飛灰〕。是由于煙氣的擾動作用而被帶走的灰粒和一局部未燃盡的煤粒，其粒徑一般在1～100μm。塵又有飄塵和降塵之分。煙塵的危害阻礙植物的光合作用，造成植物葉片退綠，園林受害；煙塵粒子吸附有害物質(zhì)，隨人的呼吸被帶入體內(nèi)，危害人體健康；污染空氣，降低空氣可見度，增加城市交通事故；煙塵的遮擋減弱了太陽紫外線輻射，影響兒童發(fā)育；使空氣的溫度、濕度及雨量發(fā)生變化，影響某些工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量；等等。back〔2〕鍋爐大氣污染物排放量計算燃煤鍋爐煙塵排放量MA鍋爐房煙囪出口處煙塵的排放濃度CA燃煤鍋爐二氧化硫排放量MSO2〔3〕選擇除塵器時應注意的幾個問題：排煙含塵濃度首先應了解當?shù)劐仩t煙塵運行排放濃度及鍋爐排煙的含塵濃度，計算處出除塵器應具有的除塵效率，然后選配除塵器的型式和級數(shù)。除塵器應具有的除塵效率：煙塵的分散度鍋爐排煙的飛灰是由大小不同的塵粒組成的，煙塵的粒徑范圍一般為3～500μm。通常將灰塵按一定直徑范圍分組，各組重量占煙塵總重量的百分數(shù)稱為它的分散度。不同形式的除塵器，對于塵粒的分散度具有不同的適應性。實際應用中，常用分級效率為50％的粒徑dc50來表示除塵器對不同塵粒的捕集能力，稱為分割粒徑。分割粒徑是反響旋風除塵器性能的一項重要指標，dc50越小，說明除塵效率越高。煙氣量各種除塵器都有與其相適應的設計處理煙氣量。在此煙氣量下工作，可使除塵器處于最正確運行工況。實際負荷變化時，將會引起除塵效率的變化。當實際負荷低于設計負荷時除塵效率將下降；當負荷高于設計負荷時，會使除塵器的阻力增加。工業(yè)鍋爐運行時煙氣量往往變化很大。鍋爐高負荷運行時，排煙量增加；低負荷運行時，排煙量減小。因此，選擇除塵器時，應考慮煙氣量及其變化這一因素。8.4煙氣脫硫簡述在鍋爐燃燒中，由于供給的空氣是過量的，產(chǎn)生的煙氣中除了煙塵外，還有SO2、SO3、NO、NO2以及碳氫化合物等。其中SO2、SO3濃度超標會誘發(fā)人體呼吸道疾病，腐蝕工業(yè)設備及建筑物。更嚴重的會造成酸雨，破壞植被、森林、莊稼和生態(tài)平衡。為此，我國制定了?大氣污染物綜合排放標準?和?鍋爐大氣污染物排放標準?，來嚴格控制鍋爐煙氣中SO2的排放對大氣的污染。防止SO2對大氣污染的途徑有：采用低硫燃料燃料脫硫煙氣脫硫煙氣脫硫法目前有拋棄法和回收法兩大類。拋棄法是將吸收劑與SO2結(jié)合，形成廢渣。其中包括煙灰、CaSO4、CaSO3和局部水，沒有再生步驟，廢渣拋棄或作填坑處理。拋棄法只是將空氣污染變成固體污染?；厥辗ㄊ怯梦談┪栈蛭絊O2然后再生循環(huán)使用。煙氣中的SO2被回收，轉(zhuǎn)化成可利用的副產(chǎn)品，如硫磺、H2SO4或濃SO2氣體?；厥辗ㄐЧ茫惧X較高。9.鍋爐的通風9.1鍋爐的通風方式自然通風:自然通風是利用煙囪內(nèi)熱煙氣和煙囪外冷空氣的密度差形成的抽力作為推動力，來克服通風系統(tǒng)中空氣及煙氣流動時產(chǎn)生的阻力。由于熱煙氣和冷空氣的密度差有限，這種抽力一般不會太大，所以僅適用于煙氣阻力不大、無尾部受熱面的小型鍋爐的通風，如容量在1t/h以下的手燒爐等。機械通風：對于設有尾部受熱面和除塵裝置的鍋爐，由于空氣和煙氣的流動阻力較大，必須采用機械通風，即借助于風機所提供的壓頭克服空氣和煙氣的流動阻力。機械通風方式有三種：負壓通風、正壓通風、平衡通風。負壓通風只在鍋爐的通風系統(tǒng)中裝設引風機；正壓通風只在通風系統(tǒng)back中裝設送風機；平衡通風在鍋爐的通風系統(tǒng)中同時裝設送風機和引風機。工業(yè)鍋爐中應用得最為普遍的是平衡通風方式。9.2風、煙管道的設計鍋爐房的送風管道是指從空氣吸入口道送風機入口，再從送風機出口到爐膛這段管道；排煙管道指從鍋爐或省煤器出口到引風機入口，再從引風機出口到煙囪入口的連接管道，二者統(tǒng)稱為風、煙管道?！?〕風、煙管道的結(jié)構(gòu)風、煙管道截面的形狀有圓形、矩形，煙道截面還有圓拱頂形。在同等用料的情況下，圓形截面積最大，相應的流速及阻力最小，所以設計中常采用圓形風、煙道。制作風、煙管道的材料有鋼板和磚等。對于磚砌煙道，因煙氣溫度較高，還應設內(nèi)襯。磚砌煙道拱頂一般采用大圓弧拱頂和半圓弧拱頂兩種形式?！?〕風、煙管道的布置要點風、煙管道的布置原那么是力求平直通暢，附件少、氣密性好和阻力小。水平煙道敷設要有坡度，沿煙氣流動方向逐步抬高不得倒坡。風、煙管道應盡量采用地上敷設方式，檢修方便、修建費用低。為了便于清灰，減少鍋爐房面積，總煙道應布置在室外。煙道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)壁不能做成直角，以免增加煙氣阻力。煙道外外表應加以粉刷，以免冷風及雨水滲入，同時要有排除雨水的措施。風機出口處風、煙道的轉(zhuǎn)彎方向應與風機葉輪旋轉(zhuǎn)方向一致，否那么氣流會形成旋渦使阻力明顯增大。管道布置時，如果產(chǎn)生局部阻力的相鄰配件距離過近，會使阻力明顯增加。兩個串聯(lián)彎頭所產(chǎn)生的阻力之和往往大于兩個單獨彎頭產(chǎn)生的阻力之和。為了減少管道阻力，其相鄰距離有一定要求?！?〕風、煙管道截面面積風、煙管道截面面積計算是按鍋爐額定負荷進行的：除塵器之前的煙道截面面積按鍋爐排煙流量及排煙溫度計算。除塵器之后的煙道截面面積按引風機處的煙氣溫度和煙氣量計算。較短的風、煙管道截面尺寸宜按其所連接設備的進出口斷面來確定。風、煙管道截面面積確定之后，根據(jù)確定的斷面形狀計算出其幾何尺寸。管道截面的尺寸確定后，還應該算其實際流速。9.3風、煙管道系統(tǒng)的阻力計算空氣和煙氣在鍋爐通風系統(tǒng)中流動所產(chǎn)生的阻力有：風、煙管道的摩擦阻力和局部阻力、燃燒設備阻力、鍋爐本體阻力、省煤器阻力、空氣預熱器阻力、除塵器阻力、煙囪阻力?！?〕摩擦阻力Δhm在水平煙道中，當煙氣流速為3～4m/s時，每米長度的摩擦阻力約為0.8Pa/m；流速為6～8m/s，每米長度的摩擦阻力約為3.2Pa/m。〔2〕局部阻力Δhj風煙管道的阻力主要為局部阻力。〔3〕鍋爐送風系統(tǒng)的總阻力送風系統(tǒng)總阻力包括：風道的摩擦阻力和局部阻力、燃燒設備阻力、空氣預熱器空氣側(cè)阻力。即：〔4〕鍋爐煙氣系統(tǒng)的總阻力煙氣系統(tǒng)總阻力包括：形成的爐膛負壓、鍋爐本體阻力、省煤器阻力、空氣預熱器煙氣側(cè)阻力、除塵器阻力、煙囪阻力、煙道阻力。即：9.4煙囪的計算〔1〕煙囪的種類和構(gòu)造要點煙囪按其制作材料不同可以分為：磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪、鋼板煙囪。磚煙囪：具有取材方便、造價低和使用年限廠等優(yōu)點，在中小型鍋爐房中得到廣泛的應用。磚煙囪的高度不宜超過60m，適于地震烈度為七度及以下的地區(qū)。缺點是如設計不當或施工質(zhì)量低劣易產(chǎn)生裂縫，影響通風和運行平安?！?〕煙囪高度確實定機械通風：對于采用機械通風的鍋爐，煙道阻力主要由風機克服，因此，煙囪的作用主要是將煙塵排至高空擴散，減輕飛灰和煙氣對環(huán)境的污染，使附近的環(huán)境處于允許污染程度之下。因此，煙囪高度要根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生的要求確定，應符合?鍋爐大氣污染物排放標準?的規(guī)定，其高度應根據(jù)鍋爐房總?cè)萘堪幢磉x取。且應高出半徑200m范圍內(nèi)最高建筑物3m以上，以減輕對環(huán)境的影響。自然通風對于采用自然通風的鍋爐房，要利用煙囪產(chǎn)生的抽力來克服風、煙系統(tǒng)的阻力。因此，煙囪的高度除了滿足環(huán)境衛(wèi)生的要求外，還必須通過計算使煙囪產(chǎn)生的抽力足以克服風、煙系統(tǒng)的全部阻力。煙囪抽力是由于外界冷空氣和煙囪內(nèi)熱煙氣的密度不同，而形成的壓力差產(chǎn)生的，即：〔3〕煙囪出口直徑的計算煙囪出口內(nèi)徑d2：煙囪出口直徑也可查表求出。由公式求得煙囪出口直徑后，還應考慮因內(nèi)壁掛灰使截面縮小的因素，一般應將出口直徑適當加大，此值一般不大于100mm。煙囪進口處直徑d1：d1=d2+2iH式中，i－煙囪錐度，取0.02～0.03?！?〕煙囪阻力計算煙囪的阻力包括：煙囪的摩擦阻力、煙囪出口處局部阻力。煙囪的摩擦阻力：煙囪出口阻力：煙囪阻力：9.5風機的選擇〔1〕選擇風機的原那么鍋爐的送、引風機宜單爐配置。容量較小的小型鍋爐可根據(jù)具體情況，確定是單爐還是集中布置風機。選擇風機時，應使風機工作區(qū)在其效率最高的范圍內(nèi)。風機樣本上列出的性能范圍是指效率不低于該風機最高效率90％時對應的性能，可按此數(shù)值范圍選用。風機的風量和風壓應按鍋爐的額定蒸發(fā)量進行計算。單獨配置風機時，風量的富裕量應為10％，風壓的富裕量應為20％；集中配置風機時，其風量和風壓的富裕量應比單爐配置時適當加大。選擇風機時，以選擇效率高、轉(zhuǎn)速低、功率小、壽命長、噪聲小、價格低、高效率工作區(qū)范圍寬為宜原那么。有條件時，盡量選用調(diào)速風機?！?〕風機的選擇計算風機的主要參數(shù)是流量和風壓。當在鍋爐額定負荷下煙、風道中介質(zhì)的流量和阻力確定之后，即可計算所需風機的風量和風壓，選出適宜的風機。送風機的選擇計算送風機風量：送風機風壓：引風機的選擇計算引風機的流量：引風機的風壓：風機所需電動機的功率風機所需功率：電動機功率：〔3〕風機的布置送風機的布置送風機集中布置時，應力求對每臺鍋爐送風均勻。風機可布置在鍋爐前面兩側(cè)或?qū)ＴO的風機室內(nèi)。如果在鍋爐前面兩側(cè)各設一臺風機，在送風管上應設閥門，使兩臺風機同時運行時不會相互干擾。當鍋爐房單層布置時，送風機不應設置在阻礙司爐人員操作的位置上，風道可設在地下；鍋爐房樓層布置時，送風機應設于底層，對于重量較輕的小型風機可以放置在柱子上，以節(jié)省風管，減少管道阻力，但管理和操作不便。二次風機的轉(zhuǎn)速高，振動和噪聲都較大，宜布置在底層。假設布置在操作層樓板上，那么應將風機放置在梁上并設減振裝置，以減輕振動。10.鍋爐給水處理10.1水中的雜質(zhì)及其危害〔1〕水中的雜質(zhì)天然水〔地表水、地下水〕在自然界的循環(huán)運動過程中，溶解和混雜了大量雜質(zhì)。按其顆粒大小這些雜質(zhì)可分為三類：懸浮物〔顆粒最大〕、膠體、離子和分子〔溶解物質(zhì)〕。懸浮物：水流動時呈懸浮狀態(tài)存在，但不溶于水的物質(zhì)。其顆粒直徑在10－4mm以上，通過濾紙可以別離出來。主要是粘土、砂粒、植物殘渣、工業(yè)廢物等。膠體：許多分子和離子的集合體。其顆粒直徑在10－4～10－6mm之間。水中膠體物質(zhì)有鐵、鋁、硅等的化合物，以及動植物有機體的分解產(chǎn)物－有機物。back天然水溶解物質(zhì)主要是鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類以及氧和二氧化碳等氣體。這些鹽類在水中大都以離子狀態(tài)存在，其顆粒直徑小于10－6mm。水中溶解的氣體那么是以分子狀態(tài)存在的。〔2〕雜質(zhì)的危害：懸浮物會造成沉積，污染樹脂、堵塞管道。懸浮物過多會使鍋水起沫。膠體物質(zhì)會污染樹脂，影響出水質(zhì)量，進入鍋爐，會產(chǎn)生大量泡沫，引起汽水共騰。天然水中的懸浮物和膠體物質(zhì)通常在水廠通過混凝和過濾處理，大局部被去除。如果將這些看起來澄清，但仍含有雜質(zhì)的水直接供給鍋爐，水中的一局部溶解物質(zhì)〔主要是鈣、鎂鹽類〕就會析出或濃縮沉淀出來。沉淀物中的一局部比較松散，被稱為水渣；另一局部附著在受熱面內(nèi)壁，形成堅硬而致密的水垢。鍋內(nèi)結(jié)垢后會使受熱面?zhèn)鳠崆闆r顯著變壞。隨著汽鍋中的水不斷蒸發(fā)、濃縮，其所含的懸浮物和鹽分的濃度也會隨之增加。當其濃度到達一定限度時，會使蒸發(fā)面上形成一層泡沫層，嚴重時會造成汽水共騰。汽水共騰會使蒸汽夾帶較多的水分及其所含鹽分，嚴重影響蒸汽的品質(zhì)；同時還會造成過熱器及蒸汽管道結(jié)垢，使蒸汽過熱器壁溫升高，以致燒損。當鍋水的相對堿度較大，同時鍋爐鍋筒的脹管口等應力集中處有裂縫時，還會引起受熱面金屬晶間腐蝕〔苛性脆化〕，造成裂管甚至爆炸事故。水中含有的溶解氧的游離態(tài)二氧化碳會使給水管路、受熱面金屬產(chǎn)生化學腐蝕。鍋爐的給水和鍋水都是電解質(zhì)，金屬在電解質(zhì)中會發(fā)生化學腐蝕，氧氣和二氧化碳的存在會加速腐蝕。這兩種腐蝕均為局部腐蝕，嚴重時會使管壁穿孔，造成事故。鍋爐用水據(jù)其所處的部位和作用不同，可分為以下幾種：原水：是指鍋爐的水源水，也稱生水。原水主要來自江河水、井水或城市自來水。一般每月至少化驗一次。軟化水：原水經(jīng)過水質(zhì)軟化處理，硬度降低而符合鍋爐給水水質(zhì)標準的水?；厮哄仩t蒸汽或熱水經(jīng)使用后的凝結(jié)水或降溫水，返回鍋爐房循環(huán)利用的稱為回水。補給水：無回水或回水量不能滿足鍋爐供水需要，必須向鍋爐補充的符合水質(zhì)標準要求的水稱為補給水。給水：送入鍋爐的水稱為鍋爐給水，通常由回水和補給水兩局部組成。鍋水：鍋爐運行中在鍋內(nèi)吸熱、蒸發(fā)的水。排污水：為除掉鍋水中的雜質(zhì)，降低水中的雜質(zhì)含量，從汽鍋中放掉的一局部鍋水，稱為鍋爐排污水。10.2水質(zhì)指標與水質(zhì)標準〔1〕水質(zhì)指標用來表示水中雜質(zhì)品類和含量的指稱為水質(zhì)指標。常用的水質(zhì)指標：懸浮物溶解固形物硬度〔H〕：水的硬度又分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。堿度〔A〕相對堿度PH值溶解氧〔O2〕含油量磷酸根亞硫酸根〔2〕水質(zhì)標準為了防止鍋爐由于結(jié)垢、腐蝕及鍋水起沫而影響平安、經(jīng)濟地運行，鍋爐給水及鍋水均要到達一定的水質(zhì)標準。我國現(xiàn)行國家標準?工業(yè)鍋爐水質(zhì)?〔GB1576－2001〕中規(guī)定：蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐的給水一般應采用鍋外化學水處理，水質(zhì)應符合國家標準中的規(guī)定。10.3鍋爐給水的過濾工業(yè)鍋爐房用水一般由水廠供給。如果原水的懸浮物含量較高，為了減輕軟化設備的負擔，必須進行原水的過濾處理。對于順流再生固定床離子交換器，懸浮物≥5mg/L的原水應先經(jīng)過濾；對于逆流再生固定床離子交換器或浮動床交換器的原水，懸浮物含量≥2mg/L時應先經(jīng)過濾；懸浮物含量＞20mg/L的原水或經(jīng)石灰處理后的水均應混凝、澄清后經(jīng)過濾處理。鍋爐房常用的過濾設備是單流式機械過濾器，也是最簡單的一種過濾器。過濾器管路系統(tǒng)簡單，運行穩(wěn)定，過濾速度為4～5m/h，運行周期一般為8h。單流式機械過濾器本體為密閉的鋼制圓柱形容器。設有進水、排水管路。過濾器內(nèi)裝填過濾材料，常用的有石英砂、大理石、無煙煤等。石英砂不宜用于過濾堿性水，因石英砂在水中溶解產(chǎn)生硅酸對鍋爐有害；無煙煤、大理石適用于帶堿性的水。濾料直徑為0.5～1.5mm。原水進入過濾器通過過濾層時，水中懸浮物被吸附和阻留在過濾料層的外表和縫隙中，使水得到凈化。為了提高過濾速度，要求進水保持一定的壓力，所以又稱為壓力式過濾器。當原水通過過濾層的壓力降到達0.05～0.06MPa時，應停止過濾，進行反沖洗，把濾料層中截留的污泥沖洗掉，以恢復其正常工作能力。反沖洗強度為15L/〔s.m2〕，沖洗時間為10min，然后正沖洗至出水合格，就可以重新進行過濾。采用壓力式機械過濾過濾原水時，臺數(shù)不宜少于2臺，其中1臺備用。每臺每晝夜反沖洗次數(shù)可按1～2次設計。

較大型的過濾裝置多采用無閥濾池。11.鍋爐房的汽水系統(tǒng)11.1鍋爐房的給水系統(tǒng)〔1〕給水系統(tǒng)的組成蒸汽鍋爐房的給水系統(tǒng)由給水箱、鍋爐給水泵、水處理設備、凝結(jié)水回收設備、給水管道及閥門、附件等組成。工業(yè)鍋爐房一般采用多臺鍋爐集中給水系統(tǒng)。蒸汽鍋爐的給水方式應根據(jù)熱網(wǎng)回水方式和水處理方式來確定。〔2〕給水管道由除氧水箱或給水箱接至鍋爐給水泵入口的管道稱為吸水管道；由給水泵出口到鍋爐給水閥之間的管道，稱為壓水管道，二者總稱為鍋爐的給水管道。蒸汽鍋爐房一般采用單母管給水系統(tǒng)。但對于常年不間斷供汽以及給水泵不能并聯(lián)運行的鍋爐房，鍋爐給水母管宜采用雙母管給水或采用單元制鍋爐給水系統(tǒng)〔即一泵對一臺鍋爐另加一臺公共備用泵〕。back每臺鍋爐給水泵出口應裝設截止閥，在截止閥和水泵之間設止回閥，以防止水倒流，防止停泵時水泵因受到過大壓力而損壞。給水泵入口應裝設切斷閥，一般采用閘閥。鍋爐的每個進水口處都應裝設截止閥和止回閥，兩閥應緊密相連，截止閥緊靠鍋爐。此處截止閥只作啟閉用。每臺鍋爐給水管上應裝供調(diào)節(jié)用的閥門。手動調(diào)節(jié)閥應設在司爐操作處，以便控制。對于蒸發(fā)量大于4t/h的鍋爐，應采用自動調(diào)節(jié)裝置，同時也應能進行人工調(diào)節(jié)。11.2給水系統(tǒng)的設備〔1〕給水泵的選擇工業(yè)鍋爐房常用的給水設備有電動離心式水泵、汽動活塞式水泵，小型鍋爐也有用蒸汽注水器的。給水泵臺數(shù)的選擇，應能適應鍋爐房全年負荷變化的要求，且不少于兩臺，并能使水泵在高效率下運行。要選擇效率較高、尺寸較小、質(zhì)量較輕的水泵，要以節(jié)能為重點。給水泵應設置備用泵，以便檢修時能保證鍋爐房正常工作。當最大的一臺給水泵發(fā)生故障停止運行時，其余并聯(lián)運行的給水泵的總流量，應能滿足所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需給水量額110％。〔2〕電動離心式給水泵的選擇計算揚程計算給水泵提供的壓力，應能夠滿足克服鍋筒內(nèi)蒸汽壓力、省煤器和給水管路的阻力，以及鍋筒中水位與給水箱水位差產(chǎn)生的靜壓力的要求。此外，為了供水的平安可靠，還應有一定的備用壓力。鍋爐給水泵的設計揚程：H=H1+H2+H3+H4MPa一般在設計中按經(jīng)驗公式計算：H=P+(0.1~0.2)MPa式中，P－鍋爐工作壓力，MPa。離心式水泵電動機功率離心式給水泵進水口所需的灌注頭和運行吸上高度給水箱最低水位高出給水泵中心線的高度，稱為水泵進水口所需灌注頭〔也稱正水頭〕Hg。為了防止水在給水泵進水口出發(fā)生汽化，必須保證水泵進水口處葉輪所受的水壓大于該處溫度下水的飽和壓力。當鍋爐房設有地下水箱時，水泵的吸水高度〔水泵中心線至水箱最低水面的垂直距離〕應滿足規(guī)定要求。但對于除氧水箱，即使吸水是可能的，水箱也應裝在水泵中心線以上1～2m左右，以免空氣由水泵軸封處漏入?！?〕凝結(jié)水泵的選擇計算凝結(jié)水泵至少應選兩臺，其中一臺備用。凝結(jié)水泵的容量應按進入凝結(jié)水箱的最大小時水流和水泵的運行工況來確定。當一臺凝結(jié)水泵停止運行時，其余凝結(jié)水泵的總流量不應小于凝結(jié)水回收量的110％。當凝結(jié)水和軟化水分別輸送時，凝結(jié)水泵應按間斷工作考慮，允許合用一臺備用泵；如為混合輸送時，仍須設一臺備用泵。凝結(jié)水泵的揚程：H＝P+(H1+10H2+H3)×10-3MPa〔4〕汽動活塞式水泵及鍋爐注水器汽動活塞式水泵又稱蒸汽泵，是以蒸汽為動力的鍋爐給水泵，一般只作為停電時使用的備用泵。一般由蒸汽機、水泵和傳動機構(gòu)三局部組成。鍋爐注水器是利用鍋爐本身蒸汽的能量，將水注入鍋爐的簡易給水裝置。由外殼、蒸汽嘴、吸水嘴、混合嘴和噴水嘴等局部組成?！?〕給水箱和凝結(jié)水箱給水箱給水箱時貯存鍋爐給水的設備。鍋爐給水包括凝結(jié)水和經(jīng)過處理后的補給水。如果給水要求除氧，那么作為給水箱的除氧水箱應有良好的密封性；如給水不需除氧，給水箱可以采用開式水箱。給水箱的總有效容量，一般為所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量下所需20～60min的給水量。給水箱有圓形和矩形兩種。給水箱及除氧水箱布置的高度應滿足在最大設計流量并且水箱處于最低水位的情況下，保證給水泵不發(fā)生汽蝕的需要，即保證必須的正水頭和允許的吸水高度。凝結(jié)水箱凝結(jié)水箱是貯存凝結(jié)水的設備。凝結(jié)水箱一般應設兩個，也可將一個矩形水箱分隔為兩個。兩個水箱間應設有水連通管，以備檢修切換使用。專供采暖用的凝結(jié)水箱也可只設一個。凝結(jié)水箱的總有效面積，應為系統(tǒng)在最大流量下20～40min的水量。凝結(jié)水箱應設置自動控制水位的裝置，使水泵可以自動起泵或停泵，并有聲光信號傳送到水泵間。凝結(jié)水箱的支座、附件、防腐和保溫要求與給水箱相同。11.3蒸汽系統(tǒng)〔1〕蒸汽系統(tǒng)的組成鍋爐房內(nèi)的蒸汽管道可分為主蒸