安全生產_鍋爐安全基礎知識概論

2020 2 21 1 監(jiān)察員培訓班 鍋爐安全基礎知識 江蘇省特檢院揚州分院姚慶軍 鍋爐定義及用途鍋爐的結構鍋爐工作原理及特點鍋爐特性參數及分類鍋爐安全性能要求鍋爐安全附件及保護裝置鍋爐水質鍋爐的生產過程鍋爐常見事故 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 2 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 一 鍋爐定義及用途 1 鍋爐定義1 1一般定義 鍋爐是利用燃料中的化學能或電能 高溫煙氣的熱能等能量 加熱給水或其他工質 并向外輸出具有一定熱能的蒸汽 熱水或者其他工質的設備 能量轉換設備 1 2法規(guī)定義 鍋爐是指利用各種燃料 電或者其他能源 將所盛裝的液體加熱到一定的參數 并對外輸出熱能的設備 其范圍規(guī)定為容積大于或等于30L的承壓蒸汽鍋爐 出口水壓大于或者等于0 1MPa 表壓 且額定功率大于或者等于0 1MW的承壓熱水鍋爐 有機熱載體鍋爐 安全監(jiān)察含義及限定 3 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 一 鍋爐定義及用途 1 3鍋爐安全配套裝置 為保證鍋爐安全運行 配備有安全附件 安全保護裝置等 鍋爐監(jiān)察范疇2 鍋爐用途為工業(yè)生產 交通運輸 人民生活提供動力和熱源 如 發(fā)電 化工 建材 紡織等 4 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 二 鍋爐的結構 1 鍋爐組成總體上由三大部分構成 1 1 鍋 鍋爐中盛放水 蒸汽或其他介質的部分 是鍋爐介質 汽水 系統(tǒng) 承壓部分 吸收熱量部分 包括以下主要部件 5 二 鍋爐的結構 鍋筒 密封圓筒形 匯集并儲蓄水汽 凈化蒸汽 水冷壁管 爐膛內壁布置 輻射受熱面 吸收爐膛高溫輻射熱量 保護爐墻 對流管束 煙道內布置 對流受熱面 吸收高溫煙氣熱量 集箱 圓形 在水循環(huán)過程中分配 匯集管子中的汽水介質 一般不受熱 過熱器 蛇形管狀 布置在爐膛及煙道內 對飽和蒸汽進一步加熱生成過熱蒸汽 省煤器 布置在尾部煙道 回收煙氣熱量 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 6 鍋爐主要受壓部件 二 鍋爐的結構 1 2 爐 鍋爐中使燃料進行燃燒產生熱量的部分 燃燒系統(tǒng) 放熱部分 不承壓 包括 燃燒設備 燃燒室 爐膛 爐墻 煙道等 1 3安全附件 閥門儀表 附屬設備部分 保證鍋爐安全正常運行 包括 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 7 二 鍋爐的結構 安全閥 壓力表 水位計溫度計自動保護裝置 水位報警及聯(lián)鎖 超壓報警及聯(lián)鎖 熄火保護等 各類閥門 儀表給水設備 送風引風機 燃燒器 輸煤 出渣 除塵設備等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 8 安全附件 二 鍋爐的結構 2 幾種典型的鍋爐結構2 1立式燃煤鍋爐包括 鍋筒 爐膽 橫水管 下腳圈等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 9 立式燃煤鍋爐外觀 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 10 2 2立式燃油 氣 鍋爐外觀 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 11 2 3臥式燃煤鍋爐 DZL型 示意圖 包括 鍋筒 水冷壁 煙管以及爐膛 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 12 DZL鍋爐外觀 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 13 2 4臥式燃油 氣 WNS型 鍋爐內部結構示意圖 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 14 WNS型鍋爐外觀 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 15 2 5水管式鍋爐包括 鍋筒 上 下 對流管束 下降管 水冷壁等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 16 水管式鍋爐外觀 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 17 2 6電站鍋爐 包括 鍋筒 集箱 對流管束 水冷壁 過熱器 再熱器 省煤器等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 18 電站鍋爐外觀 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 19 三 鍋爐工作原理及特點 1 鍋爐工作原理燃料燃燒過程 傳熱過程 水的吸熱 汽化過程 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 20 燃料中的碳 C 碳氫化合物 CmHn 等可燃物在一定溫度下與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈化學反應 放出熱量的過程 燃料燃燒產的熱量 通過受熱面?zhèn)鬟f給鍋內的水和蒸汽的過程 鍋內的水吸收熱量 轉變成具有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽的過程 三個工作過程 三 鍋爐工作原理及特點 汽水系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng) 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 21 進入鍋內的水吸熱 汽化 過熱 成為具有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽 將燃料和空氣送入鍋爐的爐膛內進行燃燒 放熱 爐膛內火焰熱量以輻射方式傳遞給水冷壁管 燃燒產生的高溫煙氣以對流傳熱等方式傳遞給對流管束 煙管 過熱器 省煤器等受熱面 二個系統(tǒng) 三 鍋爐工作原理及特點 2 鍋爐的工作特點2 1承受壓力 有爆炸危險 2 2一般連續(xù)運行 2 3工作條件惡劣 受熱面內外承受火 煙 灰 水 汽等侵蝕 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 22 四 鍋爐特性參數及分類 1 特性參數 有標準系列 1 1蒸汽鍋爐蒸發(fā)量 蒸汽鍋爐每小時產生的蒸汽量 單位 噸 小時 t h 蒸汽壓力 鍋爐運行時在壓力表上指示的壓力值 單位 兆帕 MPa 蒸汽溫度 鍋爐出口蒸汽的溫度 對于無過熱器的鍋爐為飽和溫度 有過熱器時為過熱蒸汽溫度 單位 攝氏度 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 23 四 鍋爐特性參數及分類 1 2熱水鍋爐熱水溫度 鍋爐出口熱水的溫度 單位 熱功率 鍋爐輸出熱量的大小 單位 兆瓦 MW 出水壓力 熱水出口的工作壓力 單位同上 1 3有機熱載體爐熱功率以及壓力 溫度 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 24 四 鍋爐特性參數及分類 2 鍋爐分類鍋爐分類方法很多 用途 燃料 輸出介質 壓力 出廠形式 燃燒方式 循環(huán)方式 鍋爐結構 許可級別 例 2 1按用途分 2 2按出口介質分 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 25 電站鍋爐 工業(yè)鍋爐 生活鍋爐 蒸汽鍋爐 熱水鍋爐 有機熱載體鍋爐 四 鍋爐特性參數及分類 2 3按出口壓力分 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 26 低壓鍋爐2 45MPa以下 中壓鍋爐3 82MPa 高壓鍋爐9 81MPa 超高壓鍋爐13 7MPa 亞臨界鍋爐16 7MPa 超臨界鍋爐30 0MPa 四 鍋爐特性參數及分類 2 4按制造許可級別分 A B C D四個等級 A級鍋爐是指p 3 8MPa的鍋爐 包括 1 超臨界鍋爐 p 22 1MPa 2 亞臨界鍋爐 16 7MPa p 22 1MPa 3 超高壓鍋爐 13 7MPa p 16 7MPa 4 高壓鍋爐 9 8MPa p 13 7MPa 5 次高壓鍋爐 5 3MPa p 9 8MPa 6 中壓鍋爐 3 8MPa p 5 3MPa 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 27 四 鍋爐特性參數及分類 B級鍋爐 1 蒸汽鍋爐 0 8MPa p 3 8MPa 2 熱水鍋爐 p 3 8MPa并且t 120 t為額定出水溫度 下同 3 氣相有機熱載體鍋爐 Q 0 7MW 液相有機熱載體鍋爐 Q 4 2MWC級鍋爐 1 蒸汽鍋爐 p 0 8MPa 且V 50L V為設計正常水位水容積 下同 2 熱水鍋爐 p 3 8MPa 且t 120 3 氣相有機熱載體鍋爐 0 1MW Q 0 7MW 液相有機熱載體鍋爐 0 1MW Q 4 2MW 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 28 四 鍋爐特性參數及分類 D級鍋爐 1 蒸汽鍋爐 p 0 8MPa并且30L V 50L 2 汽水兩用鍋爐 p 0 04MPa并且D 0 5t h D為額定蒸發(fā)量 下同 3 僅用自來水加壓的熱水鍋爐 并且t 95 4 氣相或者液相有機熱載體鍋爐 Q 0 1MW 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 29 四 鍋爐特性參數及分類 3 鍋爐型號3 1電站鍋爐的型號 JB T1617 電站鍋爐產品型號編制方法 三部分組成 略 3 2工業(yè)鍋爐的型號 JB T1626 工業(yè)鍋爐產品型號編制方法 三部分組成 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 30 四 鍋爐特性參數及分類 XXXX XXXX 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 31 總體型式代號 燃燒設備代號 額定蒸發(fā)量或額定熱功率 額定壓力 過熱蒸汽溫度或出 進水溫度 燃料種類代號 鍋殼鍋爐總體型式代號 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 32 四 鍋爐特性參數及分類 水管鍋爐 水管鍋爐因不同的鍋筒數量及鍋筒軸線方向不同而組合成不同型式的結構 1 按鍋筒數量單鍋筒 1個鍋筒 D 雙鍋筒 兩個鍋筒 S 2 按鍋筒軸線與燃燒煙氣流向及地面的關系縱置式 鍋筒軸線與燃燒煙氣流向平行 Z 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 33 四 鍋爐特性參數及分類 橫置式 鍋筒軸線與燃燒煙氣流向垂直 H 以上二者的不同組合就形成了水管鍋爐不同的總體型式 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 34 水管鍋爐總體型式代號 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 35 燃燒設備型式或燃燒方式代號 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 36 C 固定雙層爐排 燃料種類代號 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 37 四 鍋爐特性參數及分類 例 DZL4 1 25 AII單鍋筒 縱向布置 鏈條爐排 額定蒸發(fā)量為4噸 小時 4t h 出口蒸汽壓力1 25兆帕 Mpa 燃用二類煙煤 WNS1 4 1 0 95 70 YQ臥式 內燃 室燃 額定熱功率1 4MW 出口熱水壓力1 0MPa 出水溫度95 進水溫度70 燃料為油或氣 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 38 五 鍋爐的安全性能要求 鍋爐的安全性能要求主要在以下幾方面 設計方面1 強度 剛度 穩(wěn)定性和耐腐蝕性能 2 鍋內水汽循環(huán) 3 絕熱性能 4 結構布置 制造方面1 材料 規(guī)定的強度 塑性 韌性以及抗疲勞和抗腐蝕性能 2 受壓元件的結構 管孔及焊縫布置 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 39 五 鍋爐的安全性能要求 3 焊接接頭質量 4 脹接接頭質量 5 幾何尺寸 6 密封性和承壓能力 總之 鍋爐設計和制造是保證鍋爐安全性能的核心 六 鍋爐安全附件及保護裝置 三大安全附件 安全閥 壓力表 水位計 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 41 六 鍋爐安全附件及保護裝置 1 安全閥 防止鍋爐超壓運行 1 1分類彈簧式安全閥 杠桿式安全閥 靜重式安全閥和控制式安全閥 工業(yè)鍋爐上彈簧式 杠桿式應用較多 P 0 1MP的鍋爐可用靜重式安全閥 1 2裝設數量每臺鍋爐2只 蒸發(fā)量 0 5t h可裝1只 蒸發(fā)量 4t h的鍋爐在裝有可靠的超壓聯(lián)鎖裝置時 可裝1只 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 42 彈簧式安全閥 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 43 杠桿式安全閥 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 44 靜重式安全閥 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 45 六 鍋爐安全附件及保護裝置 1 3安全閥校驗每年至少校驗1次 校驗項目 整定壓力 密封性能 新裝鍋爐上的安全閥也應校驗 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 46 六 鍋爐安全附件及保護裝置 2 壓力表 反應鍋爐工作壓力 2 1壓力表的種類 彈簧管式和電接點式 2 2裝設數量 鍋筒 給水調節(jié)閥前 省煤器出口等處均應裝設壓力表 2 3精度 量程和表盤直徑的要求P 2 5MPa時 精度不低于2 5級 P 2 5MPa時 精度不低于1 5級 熱水鍋爐 精度不低于2 5級 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 47 精度 六 鍋爐安全附件及保護裝置 量程 工作壓力的1 5 3 0倍 最好2倍 表盤直徑 不應小于100mm 2 4壓力表校驗按計量部門規(guī)定的期限 一般每年至少校驗1次 新壓力表裝用前也應校驗 3 水位計 液位計 顯示鍋內水位的高低 3 1水位計種類 玻璃管式 玻璃板式等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 48 玻璃管式水位計 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 49 玻璃板式水位計 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 50 六 鍋爐安全附件及保護裝置 3 2水位計裝設數量每臺鍋爐至少裝2只彼此獨立的水位計 一般在鍋筒的左右側各1只 以下情況可裝1只 D 0 5t h 電加熱鍋爐 D 2t h 但裝有可靠水位示控裝置等 4 保護裝置 4 1水位保護 4 2超壓保護 4 3點火 熄火保護等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 51 七 鍋爐水質 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 52 七 鍋爐水質 1 鍋爐水質處理的重要性1 1生成水垢 導致傳熱性能變差 浪費燃料 降低鍋爐熱效率 1 2受熱面溫度升高 導致金屬材料強度降低 發(fā)生鼓包 穿孔 破裂等 2 對鍋爐水質及水處理的要求2 1進入鍋爐的水應進行處理 使其符合 工業(yè)鍋爐水質 的要求 2 2沒有可靠的水處理措施 鍋爐不得投入運行 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 53 八 鍋爐生產過程 鍋爐生產過程包括 設計 制造 安裝 改造 維修等 1 設計1 1設計依據 法規(guī) 安全技術規(guī)范 標準 客戶要求 1 2設計文件 圖紙 各種計算 安裝使用說明等 1 3設計文件在制造前應經有資格的機構鑒定 2 制造2 1制造的根據 制造單位取得許可證 2 2制造過程質量控制 依據圖紙 安全技術規(guī)范 標準 2 3出廠技術文件和銘牌要求 2 4產品應經監(jiān)督檢驗確認后方能出廠 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 54 八 鍋爐生產過程 3 安裝3 1安裝單位應取得相應的安裝資質 3 2安裝施工前應告知當地特種設備監(jiān)察部門 過程應有檢驗機構進行監(jiān)督檢驗 3 3安裝位置鍋爐一般應當安裝在單獨建造的鍋爐房內 依據的標準是GB50041 鍋爐房設計規(guī)范 GB50016 建筑設計防火規(guī)范 及GB50045 高層民用建筑設計防火規(guī)范 的有關規(guī)定 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 55 3 4安裝標準對于B級及以下鍋爐應當符合GB50273 鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)范 及相關標準的規(guī)定 熱水鍋爐還應當符合GB50242 建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范 的有關規(guī)定等 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 56 八 鍋爐生產過程 4 改造4 1定義 鍋爐受壓部件發(fā)生結構變化或者燃燒方式發(fā)生變化的改造 4 2改造設計的原則要求4 2 1鍋爐改造的設計應當由有相應資質的鍋爐制造單位進行 4 2 2鍋爐改造后不應當提高額定工作壓力和額定工作溫度 4 2 3不應當將熱水鍋爐改為蒸汽鍋爐 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 57 八 鍋爐生產過程 4 2 4鍋爐改造方案應當包括必要的計算資料 設計圖樣和施工技術方案 蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐受壓部件的改造還應當有水流程圖 水動力計算書 安全附件 輔助裝置和水處理措施應當進行技術校核 4 3鍋爐改造施工技術要求參照相應鍋爐專業(yè)技術標準和有關技術規(guī)定 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 58 八 鍋爐生產過程 5 修理5 1定義 B級及以下鍋爐重大修理 筒體 封頭 管板 爐膽 爐膽頂 回燃室 下腳步圈和集箱等主要受壓組件的更換 挖補 受熱面管子的更換 數量大于該類受熱面管 其分類分為水冷壁 對流管束 過熱器 省煤器煙管等 的10 并且不少于10根 直流 貫流鍋爐整組受熱面更換 5 2鍋爐修理技術要求5 2 1鍋爐修理技術要求參照鍋爐專業(yè)技術標準和有關技術規(guī)定 鍋爐受壓元 部 件更換應當不低于原設計要求 2020 2 21 監(jiān)察員培訓班 59 八 鍋爐生產過程 5 2 2不應當在有壓力或者鍋水溫度較高的情況下修理受壓元 部 件 5 2 3在鍋筒 鍋殼 挖補和補焊之前 修理單位應當進行焊接工藝評定 工藝試件應當由修理單位焊制 5 2 4鍋爐受壓元 部 件不應當采用貼補的方法修理 鍋爐受壓元 部 件因應力腐蝕 蠕變 疲勞而產生的局部損傷需要進行修理時 應當更換或者采用挖補方法 5 3受壓元 部 件修理后的檢驗受壓元 部 件修理后應當進行外觀檢驗 無損檢測 其中挖補焊縫應當進行100 無損檢測 必要時還應當進