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【微分享】燃气、燃油锅炉的基础知识

日期:2018-11-03 18:06

  3)比热——单位质量的物体温度升高或降低1时,吸收或放出的热量;单位:KCAL/Kg.℃

  3)人工燃气(煤气):煤气成分比较复杂,各地区成分有差异,热值大约:3000-4000Kcal/Nm3。

  **锅炉型号的含义:锅炉每小时有效做功(即锅炉出力)(例:16—每小时锅炉出力16000Kcal)。

  天津一用户使用一台名品IN—16H锅炉,☆△◆▲■使用天然气取暖,室温20℃,问每天燃气销售量是多少?燃气消耗量(V)=锅炉热负荷(Q)/燃气热值(q)

  例)用户使用名品IN-16H锅炉,进水温度为18℃,出水温度为43℃,问每分钟出水量是多少?

  锅炉分类方式很多:可从本体结构、燃烧方式、炉内烟气压力、燃料(能源)、用途、固定情况、锅炉的通风方式、水循环的方式等方面进行划分。

  3.燃油燃气锅炉均采用自动化燃烧系统,包括火焰监测,熄火保护,防爆等安全措施;

  锅筒(俗称气包)、▼▲锅炉管束、水冷壁、集箱(D型、A型和O型均为卧式布置,燃烧器水平安装,操作检修方便,宽大和高度尺寸较小,长度伸缩较大,其中D型在布置过热器和尾部受热面时更灵活,应用范围广。):

  4.火管(烟管):烟气在管内冲刷的对流受热面根据炉胆后部烟气折返空间的结构形式可分为:

  节能器主要作用为利用锅炉尾部的烟气余热,提高锅炉给水温度,降低排烟损失,提高热效率。

  爆炸原因:燃油经雾化后的油雾和燃气为可燃气体。当与空气混合达到一定含量形成易燃易爆性混合气体;当炉膛或烟道内有爆炸性气体存在并达到爆炸极限,被明火或锅炉本身高温引燃而发生事故。轻则锅炉熄火,重则炉膛烟道爆炸,人员伤亡。

  流程:油经输油泵送到日用油箱,在日用油箱加热后通过供油泵送到锅炉燃烧器,燃油部分进入炉膛燃烧,另一部分返回油箱。

  (2)锅炉房的供油管道宜采用单母管;常年不问断供热时,宜采用双母管。回油管道应采用单母管。采用双母管时,每一母管的流量宜按锅炉房最大计算耗油量和回油量之和的75%计算。

  (4)燃用重油的锅炉房,△▪▲□△当冷炉起动点火缺少蒸气加热重油时,应采用重油电加热或设置轻油、燃气的辅助燃料系统。当采用重油电加热器时,应限于起动点火或临时加热,不应作为经常加热燃油的设备。

  (5)采用单机组配套的全自动燃油锅炉,应保持其燃烧自控的独立性,并按其要求配置燃油管道系统。

  (6)在重油供油系统的设备和管道上,应装吹扫口,其位置应能吹净设备和管道内的重油。

  (7)每台锅炉的供油干管上,应装设关闭阀和快速切断阀。每个燃烧器前的燃油支管上,应装设关闭阀。当设置2台或2台以上锅炉时,尚应在每台锅炉的回油于管上装设止回阀。

  (8)不带安全闭的容积式供油泵,在其出口的阀门前靠近油泵处的管段上,必须装设安全阀。

  (10)采用机械雾化燃烧器(不包括转杯式)时,在油加热器和燃烧器之间的管路上应设置油过滤器。

  (11)当日用油箱设置在锅炉房内时,油箱上应有直接通向室外的通气管,通气管上设置阻火器及防雨设施。室内日用油箱应采用闭式油箱,油箱上不应采用玻璃管式的液位表。室内油箱应装设将油排放到室外的紧急排放管,并设置相应的排油存放设施。排放管上应装设阀门,且应装设在安全和便于操作的地点。

  (12)炉前重油加热器可在供油总管上集中布置,亦可在每台锅炉的供油支管上分散布置。分散布置时,一般每台锅炉设置一个加热器,除特殊情况外,◇=△▲一般不设备用。当采用集中布置时,加热器组宜能进行调节为好。

  其主要流程是:由火车油罐车或气车油罐车运来的轻油,靠自流下卸到地下贮油耀中,然后由供油泵送人日用油箱,日用油箱中的燃油经燃烧器内部的油泵加压后一部分通过喷嘴进入炉膛燃烧,另—部分返回油箱。

  适用: 粘度不太高的重油的锅炉房燃油系统,该系统没有炉前重油二次加热装置,在日用油箱中设置蒸气加热装置和电加热置,在锅炉冷点火起动时,由于缺乏气源,◇•■★▼此时靠电加热装置对日用油箱中的燃油进行加热,等锅炉点火成功并产生蒸气时,改为蒸气加热。为保证油箱中的油温恒定,需在蒸气进口管上安装自动调节阀,在日用油箱上安装直接通向室外的通气管,通气管上装阻火器,见图2-2。

  该系统中,卸油罐和贮油罐中设置了蒸气加热装置,在炉前设置了重油二次加热装置,为保证出口油温的恒定,在蒸气进口管上安装厂自动调节阀。▽•●◆该系统中,采用双母管供油,单母管回油。在回油母管上设置了自动调压阀,在每个燃烧器的回油支管上还安装了辅助调节阀及止回阀,在每个锅炉燃油加热器的进口支管上安装了快速切断电磁阎,电磁阀前还没手动关闭阀。该系统设置了污油处理池,贮油罐沉淀分离出来脏水(能带油)及扫线时排出的污油进入污油他进行分离,分离后的重油返回油罐,污水排掉。

  加热重油所需的热源,此时需设计轻油点火系统,用轻柴油作为起动点火用的辅助燃料.轻柴油的凝固点和粘度较低,不需预热即可供给燃烧器雾化燃烧。见图。该系统设置轻油罐一个,其容量应根据点火间隔时间和频繁程度来决定。当点火频繁时(例如锅炉一班运行,每天都需冷炉点火),轻油罐的容量一般可按7天的用量计算;当点火间隔时间较长时,轻油罐的容量应不小于一次起动点火的用量,即从轻油点燃开始,到锅炉送气将重油加热到雾化所需要的温度和重油系统投入运行将重油点燃为止所需要的轻油量。

  轻油泵主要用来给锅炉供油和从油桶、油罐车,卸油。轻油泵与重油供应泵一起布置在供油泵房内或布置在锅炉房的其它辅助间内。

  该系统中,在循环回油管路上安装了回油自动调节阀(也可用手动针形阀),以调节供给锅炉的油量和油压。在每台锅炉的喷油嘴前(喷油嘴不带回油)还安装了针形阀(如果喷油嘴带回油,则针形阀应安装在喷油嘴后),作为辅助调节之用。

  两种介质的管道。本章节主要介绍燃油管道的设计和敷设要点,有关蒸气管道的敷设要求和设计计算,详见动力管道手册的有关章节。●

  应根据地形、地下水位、地质条件、管线长度以及燃油系统的流程要求等因素来确定技术经济合理的设计方案。

  当管道跨越人行道上方时,管底距路面不得低于2.2m;管道跨越公路时,管底不得低于4.5m;管道跨越铁路时,管底不得低于5.5m。

  燃油管道一般采用无缝钢管,其连接方法有焊接和法兰连接两种。除与设备、附件等连接处或由于安装和拆卸检修的需要采用法兰连接外,应尽量采用焊接连接。

  管道的布置应避免死油段,应能在吹扫时将所有油管道扫到,同时应避免u形,防止蒸气吹扫后聚积的凝结水不能排出。

  燃油管道的吹扫就是在停炉或检修时把燃油从管道中扫出。有吹扫措施并防止“死油段”的存在。在燃油系统所有油管道都须吹扫。

  a.吹扫介质的选择,因为蒸气容易取得,所以一般采用蒸气吹扫,但也可用压缩空气吹扫。

  b.吹扫引气管的布置,应按照不留死油段的原则,在整个燃油系统的设计过程中统—规划,最好顺坡吹扫。

  吹扫时管中的油品可扫入污油池、贮油罐或临时接油的油桶中。为便于集中处理污油,一般应尽量将油扫入污油池。当扫入贮油罐时,为便于大量蒸气排出罐外,避免搅动罐内油品和冒罐事故,油品应从罐顶进入。对锅炉房内的燃油管道进行吹扫时,一般应避免扫入日用油箱。

  自贮油罐加热器排出的蒸气凝结水,最好引入污油处理池,这样,可防止由于加热器破裂面导致燃油进入下水道,还可充分利用蒸气凝结水的热焙加热污油处理他的污油。

  由于重油的粘度大,凝固点高,在沿管道输送过程中或管中的重油停止流动时,油温会逐渐降低,粘度增大,从面增加动力的消耗或可能使油泵电动机过载,还可能产生油品凝固,输油作业不能进行的后果。

  为了不使重油温度降低,保持重油必要的流动性,必须在沿管道输送过程中采取保温措施。在工业锅炉房的重油供应系统中,除将重油管道包保温层以外,还采取伴热保温。

  按热源的不同,重油管道的伴热有蒸气管伴热和电热带伴热两种。在实际牛产中。普遍采用蒸气管伴热。

  a)内套管伴热(即在重油管道内装10—15mm的无缝纲管或铜管作为蒸气伴热管)

  c)平行蒸气伴随管伴热(在重油管道下方平行敷设小直径的蒸气伴热管,并包在同一保温层内)

  燃气供气系统是燃气锅炉房的重要组成部分,在设计时必须给予足够的重视。燃气供气系统的设计是否合理,不仅对保证锅炉安全可靠的运行关系极大,而且

  1)锅炉房燃气管道宜采用单母管;常年不间断供热时,可以考虑双母管供气。每一母管的流量宜按锅炉房最大计算耗气量的70%计算。

  2)当调压装置进气压力在0.3MPa以上,而调压比又较大时,可能产生很大的噪声。为避免噪声沿管道传送到锅炉房,调压装置后宜有10-15m的一段管道采用埋地敷设,如图所示。

  4)当燃气质量不能保证时.应在调压装置前或在燃气母管的总关闭阀前设置除尘器、油水分离器和排水管。

  5)引入管与锅炉间供气干管的连接,可采用端部连接(图10—18)或中间连接(图10—19)。

  1)为保证锅炉安全可靠的运行,要求供气管路和管路上安装的附件连接要严密可靠,能承受最高使用压力。•□▼◁▼在设计配管系统时应考虑便于管路的检修和维护。

  3)配管系统使用的阀门应选用明杆阀或阀杆带有刻度的阀门,以便使操作人员能识别阀门的开关状态。

  4)当锅炉房安装的锅炉台数较多时,供气干管可按需要用阀门隔成数段,每段供应2—3台锅炉。▪…□▷▷•

  5)在通向每台锅炉的支管上,应装有关闭阀和快速切断阀(可根据情况采用电磁阀或手动阀)、流量调节阀和压力表。

  6)在支管至燃烧器前的配管上应装关闭阀,阀后串联2只切断阀(手动阀或电磁阀),并应在两阀之间设置放散管(放散阀可采用手动阀或电磁阀)。靠近燃烧器的1只安全切断电磁阀的安装位置,至燃烧器的间距尽量缩短,以减少管段内燃气渗入炉膛的数量。当切断用电磁阀时,不宜设置旁通管。以免操作失误造成事故。

  1)燃气管道在停止运行进行修理时,为了检修工作安全,需要把管道内的燃气吹扫干净。

  2)天然气管道在较长时间停止工作后投入运行时,为防止燃气空气混合物进入炉膛引起爆炸,需要进行吹扫,将可燃混合气体排人大气。

  1)吹扫方案应根据用户的实际情况确定。可以考虑设置专用的惰性气体吹扫管道,用氮气、二氧化碳或蒸气进行吹扫;也可不设专用吹扫管道而在燃气管道上设置吹扫点,在系统投入运行前用燃气进行吹扫,停运检修时用压缩空气进行吹扫。

  锅炉房进气管总关闭阀后面(顺气流方向);在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当地点。

  放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集中引至室外。放散管出口应安装在适当的位置,使放散出去的气体不致被吸人室内或通风装置内事故散管出门应高比屋脊2m以上。

  其吹扫量可按吹扫段容积的10一20倍计算,吹扫时间采用15—20min。书上表3-8和表3—9表列举了锅炉房内燃气管道系统和厂区燃气管道系统的放散管管径参考数据。

  由于燃气锅炉应用的日益广泛,对燃气锅炉的安全可靠运行要求越来越高。供气系统的设计在自控方面有了很大发展,燃气锅炉的自动控制和自动保护程度也大大提高,实行程序控制,供气系统都配备了相应的自控装置和报警设施。

  压,再通过2只串联的电磁阀(又称主气阀)和1只流量调节阀,然后进人燃烧器。在2只串联的电磁阀之间设有放散管和放散电磁阀,当主电磁阀关闭时放散电磁阀自动开启,避免漏气进入炉膛。主电磁阀和锅炉高低水位保护装置、蒸气超压装置、火焰监测装置以及鼓风机等联锁,当锅炉在运行中发生事故时,主电磁阀自动关闭切断供气。◆◁•运行时燃气流量可根据锅炉负荷变化情况由调节阀进行调节。

  管道上有关闭阀和2只串联安装的电磁阀。点火电磁阀由点火或熄火信号控制,自动控制和程序控制实现燃气系统的起动和停止。

  强制鼓风供气系统能在较低压力下工作,由于装有机械鼓风设备,调节方便,可在较大范围内改变负荷而燃烧相当稳定。

  (1)锅炉房内的燃气管道干管,一般应采用单管架空敷设,生产上有特殊要求时可考虑双管供气。

  (2)输送密度比空气小的燃气管道,应架设在锅炉房空气流通的高处;输送密度比空气大的燃气管道,宜架设在锅炉房外墙和便于检测的地点。

  (3)自干管引至每台锅炉的支管,一般采用架空敷设,只有当架空敷设有困难时,方可采用埋地或管沟敷设。

  (4)燃气管道可从地下或架空引入锅炉间,管道穿越墙壁或基础时,应设置套管。

  低压燃气管道多半是采用钢管,但也有采用铸铁管的(铸铁管仅在室外埋地敷设时使用)。

  (1)铸铁管一般均采用承插式连接,接合处用丁氰橡胶圈或油麻与水泥填充,有特殊要求时亦可采用青铅代替水泥填充;

  管道组装完毕后应进行清扫,清除管内的积水、泥砂、▪▲□◁焊渣及其它杂物。清扫介质用压缩空气,空气在管内流速应达到30-50m/s,◆■压力不宜超过0.2-0.3MPa。

  清扫排气口装置应锚固牢靠,防止管道后座推力造成事故。清扫排气口应设置在比较空旷的地方。

  清扫排气口应设置在比较空,燃气管道清扫完毕后,应进行强度试验和严密性试验。试验工作可先分段进行,然后进行全管线实验。试压介质一船用压缩空气。

  燃气管道的强度试验压力为设计压力的1.5倍,但钢管不得低于0.3MPa,铸铁管不得低于0.05MPa。

  强度试验时,压力应缓慢上升,□◁当压力升至规定值后,稳压1h,◇…=▲查看压降情况,然后将压力降至相应的严密试验规定压力,进行外观检查。并用涂刷肥皂水的方法检查每个焊缓和连接点。也可加入“加臭剂”。帮助检查泄漏点。

  气密性试验在强度试验后进行,为了使管内空气温度和周围环境温度一致,应升压至规定值后稳压6h,然后正式开始试验记录,每小时记录一次,试验24h。在试验时,除记录压力变化情况外,同时检查泄漏情况,其检查方法和强度试验相同。

  设计压力P>KPa5时,试验压力应为设计压力的1.15倍,但不小于100KPa。

  (3)同时供生产用气及采暖通风和生活用热的锅炉房,经技术经济比较后应采用蒸气—热水作为供热介质。

  (1)蒸气锅炉的压力和温度,根据生产工艺和采暖通风或空调的需要,考虑管网及锅炉房内部阻力损失,结合蒸气锅炉型式来确定。

  (2)热水锅炉水温的选据,决定于用户的要求,供热系统的方式(如直接供用户或采用热交换站间接换热方式)和热水锅炉型式。

  对于设在高层或多层建筑物内的锅炉:蒸气锅炉的额定蒸气压力不得超过1.6MPa,热水锅炉额定出口温度等于或小于95℃。

  3.为了方便设计、安装、运行和维护,当选用不同类型锅炉时,不宜超过两种。

  (1)对热负荷的适应性要好。同一锅炉房内宜采用相同型号、相同热介质的锅炉。★-●=•▽

  1.锅炉台数和容量的选择,应根据锅炉房的设计容量和全年负荷低峰,锅炉机组的工况等因素确定,并保证当中最大1台锅炉检修时,其余锅炉应能满足下列要求:

  2.锅炉台数和容量的确定应考虑锅炉的热效率、出力及其适应热负荷变化的能力。

  热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有很大关系。热负荷大者,单台锅炉容量应较大。

  如近期内热负荷可能较大增长者,也可选择较大容量锅炉,如仅考虑远期热负荷的增长,则可在锅炉房的发展端留有安装扩建锅炉的预留位置,或在总体上留有发展余地。

  3.锅炉台数:锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的检修和扩建的可能性确定。

  4.备用锅炉:以生产负荷为主或常年供热的锅炉房,可以设置1台备用锅炉为主的锅炉房,一般不设置备用锅炉。▪•★

  (2)应便于引出管道,有利于凝结水的回收,并使室外管道的布置在技术、经济上合理;

  (4)应符合国家卫生标准、环保标准、建筑设计防火规范,燃油燃气供应设计规范及锅炉安全技术监察规程中的有关规定。

  全年运行的锅炉房宜位于居住区和主要环境保护区的全年最小频率风向的上风侧;季节性运行的锅炉房宜位于该季节盛行风向的下风侧;

  (1)锅炉一般应装在单独建造的锅炉房内,或者锅炉房和其他建筑物相连或设置在其内部时,应符合现行《蒸气锅炉安全技术监察规程》、《热水锅炉安全技术监察规程》、《建筑设计防火规范》的有关规定。

  (2)锅炉房不应直接设在人群聚集的房间(如公共浴室、教室、餐厅、影剧院的观众厅、候车室等),或在其上面、下面、贴邻或主要疏散口的两旁。

  (3)锅炉房不宜设在高层或多层建筑的地下室、楼层中间或顶层,但由于条件限制需要设置时,应事先征得市、地级及以上安全监察机构同意,还应符合《蒸气镑炉安全技术监察现程》、《热水锅炉安全技术监察规程》、《建筑设计防火规范》的有关规定。

  (4)锅炉房不得与甲、乙类及使用可燃液体的丙类火灾危险性房间相连。★◇▽▼•若与其他生产厂房相连时,应用防火墙隔开。

  (5)与锅炉房配套的油库区、燃气调压站应布置在离交通要道、民用建筑、可燃或高温车间较远的地段,同时又要考虑与锅炉房联系方便。

  (1)锅炉房各建筑、构筑物和场地的布置,应充分利用地形,使挖方和填方量最小好,防止水流入地下室和管沟。

  (2)锅炉房、贮油罐、燃气调压站之间以及和其他建筑物、▲=○▼构筑物之间的间距,均应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》和有关工业企业设计卫生标准的有关规定。

  (3)蒸气锅炉额定蒸发量大于或等于35t/h、热水锅炉额定出力大于或等于29Mw的锅炉房,其周围宜设有环形道路。

  (4)独立设置的锅炉房建筑物和构筑物的室内底层标高应高出室外地坪0.1m以上。

  (5)在满足工艺布置要求的前提下,锅炉房的建筑物和构筑物,宜按建筑物统一模式制设计。根据锅炉房建筑统一化基本规则,锅炉房的间距应采用6m或6m的倍数;跨度在18m或18m以下,应用3m的倍数;大于18m时采用6m的倍数,高度应为300mm的倍数。

  (2)单台蒸气银炉额定蒸发量为10-20t/h,热水锅沪额定出力为7-140MW的锅炉房,其辅助间和生活间宜贴邻锅炉间的—侧。单台蒸气锅炉蒸发量为35t/h,出力为29-58MW的锅炉房,共辅助间和生活问可单独布置。

  (4)仪表控制室宣布置在炉前适中地段。当锅炉房为多层布置时,其仪表控制室应布置在锅炉操作层上。并宜选择朝向较好的部位。

  (6)锅炉间出入口小应少于2个;当炉前走道总长度不大于12m,且面积不大于200m2时,其出入口可设1个。

  (8)锅炉房通向室外的门应向外开启,锅炉房内的工作间或生活间直通锅炉间的门应向锅炉间内开启。

  a.锅炉房应设置检修问,以对锅炉、辅助设备、管道及其附件进行维护保养和小修工作。其大修和中修工作不宜出锅炉房检修间承担。可由企业机修车间或外协解决。

  b.单台锅炉额定容量小于6t小的锅炉房,可视情况设置一间约20m2的检修问(兼贮藏)。

  c单台锅炉额定容量6t/h至10t/h的锅炉房,检修间面积50m2,可设钳工台、砂轮机、台钻、洗管器、电焊机、手动试压泵等基本设备。

  d.单台锅炉额定容量20t/h至35t/h的锅炉房,检修面积75-100m2。除上述基本设备外,根据检修需要可设置立式钻床、车床、弯管机、空气压缩机(移动式)等设备。

  e.在必须定期检修的重量较大(0.5t以上)的辅助设备上方,应视情况设置电动葫芦葫芦或吊钩设施。锅炉上方只考虑阀门附件的重量,大件的吊装采取临时措施。

  (10)燃气调压间等有爆炸危险的房间,应有每小时不少于3次的换气。当自然通风不能满足要求时,应设置机械通风装置,并应有每小时换气量不少于8次的事故通风装置,通风装置应防爆。

  (11)燃油泵房和日用油箱间,除采用自然通风外,燃油泵房应有每小时换气10次的机械通风装置,日用油箱问应有每小时换气3次的机械通风装置,燃油泵和日用油箱布置在同一房间时,按燃油泵房的要求执行,通风装置应防爆。

  (12)设在地面上的燃油泵房和日用油箱间,当建筑外墙下设有百叶亩、花格墙等对外常开孔口时,可不设置机械通风装置。

  燃油、燃气锅炉由于操作简单,劳动强度低,又容易实现自动控制,燃气锅炉房越来越多。

  燃油燃气锅炉房露天布置方式的主要优点是有利于防爆、防毒、防地震,并且可以节省材料和基建投资,缩短施工周期,加快建设速度。露天布置的不足是散热损失和维修费用较高,噪声扩散影响周围环境。

  常见半露天锅炉房的形式是锅炉炉墙三面布置在露天场地,前墙封闭在室内,锅炉的水位表、压力表、流量计及其它需要经常操作的阀门、附件均布置在室内,锅炉的操作和监视在室内执行。

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