2-19 工业锅炉房是由哪些设备构成的?它们的主要功能是什么?
答:工业锅炉房由如下主要设备构成:
1.锅炉本体
(1)燃烧室 它是燃料燃烧的地方。煤粉在炉膛内悬浮燃烧称为室燃炉和旋风炉。在炉排上燃烧煤块和煤粒的称为层燃炉或火床炉,还有沸腾炉。介于室燃炉和层燃炉之间的抛煤机炉称为半悬浮燃烧炉。燃烧重油的称为油炉;燃烧煤气或天然气的称为气炉。燃烧设备和燃烧室统称为 “炉”。
(2)锅筒 上锅筒(汽鼓)是汇集炉水及饱和蒸汽的圆形容器,下半部容水,上半部容汽,并能使汽水分离,供给合乎要求的饱和蒸汽。下锅筒(泥鼓),主要是容水圆形容器,它和上汽鼓、炉管、联箱、水冷壁构成循环系统,它可以把沉积到底部的污泥定期的排除出去。
(3)炉管和水冷壁管 这是锅炉主要的蒸发受热面,其上端与上锅筒相连接,下部与下锅筒或联箱连接,并与炉外不受热的下降管组成一个严密的循环系统,使汽、水在其中循环流动,不断地吸收管壁的热量和产生蒸汽。其次,水冷壁还有保护炉墙,防止炉墙结渣和使炉墙结构减轻的作用。
(4)蒸汽过热器 它是被烟气加热的一种热交换器,用以使饱和蒸汽加热成为过热蒸汽,然后将蒸汽通过蒸汽管道送往用户。
(5)省煤器 它是利用烟气加热锅炉给水的热交换器,使锅炉给水在未进入上锅筒之前先行加热,以提高给水温度,降低排烟温度,节省燃料,提高锅炉效率。
(6)空气预热器 它是利用烟气加热空气的热交换器。利用锅炉的排烟余热加热即将进入炉膛的空气,这样不仅可以进一步降低排烟温度,还可以提高炉膛温度,有助于燃料的干燥和燃烧。
(7)炉墙和钢架 炉墙是为了使火焰和烟气与外界大气隔绝,并使烟气沿着规定的烟道依次流过各个受热面,无论炉膛或烟道均须用炉墙密封起来;炉墙同时也起保温作用。炉墙的外面就是钢架,用以支承锅炉受热面、上锅筒和炉墙等全部构件。
2.锅炉附属设备
(1)通风设备 它由送风机、引风机、风道、烟道和烟囱等组成,用以保证空气的供应和烟气的排除。当锅炉负荷或其他工况变动时,可借通风设备之助,调节所需要的风量和风压。
(2)给水设备 它由给水泵、给水管路和阀门等组成,用以保证可靠地向锅炉供水。
(3)燃烧设备 它由煤闸门、抛煤机、炉排变速箱、炉排等组成,用以实现煤的燃烧,使锅炉获得热量。煤粉炉有燃烧器等设备。燃油和燃气炉有喷嘴和调风装置等。
(4)煤粉炉 它由给煤机、磨煤机、粗粉分离器、排粉机等组成,用以完成由原煤到煤粉的制造。
(5)除渣设备 它用以清除燃料燃烧后所剩余的灰渣,并将其送往储灰场。
(6)除尘脱硫设备 它用以清除烟气中所含的飞灰,减少引风机、烟道的磨损,改善对空气的污染。
(7)燃料运输设备 固体燃料:由带式运输机、磁铁分离器、碎煤机、煤仓等组成,用以将燃料从燃料贮存场加以分离和破碎后输送至锅炉房的原煤斗;气体燃料:由调压站、管道输送及相应设备组成;液体燃料:由贮存、加热、加压、输送管道及相应设备组成。
3.锅炉附件
(1)水位表 自然循环锅炉上锅筒内必须保持一定的水位,水位过高或过低均会造成严重的锅炉满水或缺水事故。因此,为监督和控制上锅筒内的水位,一般锅炉至少装置两个水位表。
(2)安全阀 安全阀的作用是保障锅炉工作的安全,限制蒸汽的压力在规定的范围内,以免发生损坏或爆炸的危险。没有装置安全阀的锅炉是不允许工作的。当蒸汽压力超过一定范围时,安全阀自动开启,使蒸汽排至大气,以降低锅炉内的压力,保证锅炉的安全运行。
(3)压力表 它用以监测锅炉汽压的升高或降低,以保证锅炉在允许工作压力下安全运行。
(4)水位警报器 它可弥补水位表视线不佳,提醒司炉人员对水位的警觉;在高低水位超过允许规定时报警,以免发生严重事故。
(5)吹灰器 它用以清除积灰,保持锅炉受热面的清洁。这样不但可以增强传热,提高锅炉运行的经济性,而且还能够保证锅炉的额定出力和蒸汽参数,并防止堵灰和风机电耗的增大。
(6)防爆门 用煤粉、油、气体作燃料的锅炉,在容易爆炸的部位,如炉膛、烟道等处,应装设防爆门。它的作用是:一旦这些部位发生气体爆炸,由它泄放压力,防止锅炉本体损坏和炉墙倒塌、伤人。
(7)各种管道阀门 管道用以输送各种流体,阀门用以截断、控制、调节各种流体流量及排污、减压等。阀门的种类很多,锅炉常用的有球阀、闸阀、止回阀、排污阀、自动减压阀等。各种管道阀门均应保证其严密性,否则会造成锅炉事故。
(8)锅炉给水自动调节器 它主要是根据锅炉的负荷、压力、温度、水位等因素进行锅炉自动给水,保证锅炉的安全、经济运行。
4.水处理设备
锅炉用的给水需要进行处理。水处理的目的主要是除去水中的钙镁离子、水中的气体(如O2)及其他有害物质,防止锅炉受热面结垢和腐蚀。水处理的方法和设备很多,一般常用的有化学软化水处理(如石灰软化处理),离子交换软化处理(如钠离子交换设备)和除气处理等。保证水处理设备的正常运行,是保证供给锅炉符合要求的给水重要前提。
比较大型的工业锅炉房的水处理设备,常有石灰水处理设备,如搅拌器、沉淀池、增压泵等,作为水的预先处理,即除去水中暂时硬度和CO2;机械过滤器用以过滤水中的悬浮物和其他表面杂质;离子交换器主要用来使水进一步软化,除去其中硬度;除氧器用来除去水中含有的O2和其他气体。经过上述设备的处理,锅炉给水就能满足国家水质标准的要求。
5.热工计量仪表和各种遥测遥控装置
为了锅炉经济、安全的运行,对各种技术经济指标进行计量和监测,要装置各种各样的热工仪表和遥测遥控装置。常用的有温度计、流量计、风压表、煤耗计、烟气分析仪及遥测遥控的传感器、执行器等。目前有的单位已应用计算机进行管理,并在节能和安全方面取得较好的效果。随着科学的发展,工业锅炉房的计量、自动控制等都在不断发展。
6.电气设备
电气设备是由专供锅炉房用的变压器或变电站、各种配电柜、开关、用电设备(如电动机等)、事故照明设备、安全工作电源(36~12V)等设施组成的。锅炉房的设备是连续运转的设备,因而要求电气设备可靠性较高。锅炉房又是一个耗能单位,它所用的电能主要是通过电动机来驱动各种转动设备,所以电动机、配电柜在锅炉房的电气设备中占有重要的地位。
在大、中型锅炉房中,上述各种设备较大,较繁杂。它和它们相应的工艺设备,操纵机构,附属设施,相互连接起来,就构成了各自的系统。如锅炉的汽水系统是由水箱、给水泵、省煤器、上下锅筒、对流管束、下降管、水冷壁、过热器等构成;烟风系统是由鼓风机、空气预热器、燃烧室、烟道、除尘器、烟囱及连接它们的烟、风道等组成;上煤系统由燃料的运输、分离、破碎、贮存等部分构成;除渣除灰系统由除渣设备,输送设备,以及贮存渣场构成。此外,还有水处理系统、电气系统、热水循环供热系统。这些系统相互联系、相互依存,使锅炉房的设备构成一个整体。