司炉工安全、操作技能培训

司炉工安全、操作技能培训2008年2月目录锅炉基本概念锅炉容量及参数锅炉常用名词术语燃料及燃烧水与蒸汽的性质锅炉构造及工作原理锅炉水循环锅炉的分类第一部分锅炉基本概念锅炉基本概念一、锅炉压力容器为何属于特殊设备锅炉是生产蒸汽或加热水的设备。生产蒸汽的锅炉叫蒸汽锅炉，加热水使其升温但不汽化的锅炉叫热水锅炉。压力容器泛指承受流体压力的密闭容器。安装和使用地点固定、工艺条件和操作人员也比较固定的容器为固定式容器，用以装载、运输气体或液体介质的容器为移动式容器。锅炉压力容器在国民经济建设中起着重要作用，锅炉压力容器安全受到各方的关注。国内外普遍将锅炉压力容器视作特殊设备，其原因是：1、使用广泛锅炉广泛应用于电力、机械、冶金、化工、轻工等行业及日常生活中。火力发电中用以产生高温高压蒸汽的锅炉叫电站锅炉，其他工业企业及供暖使用的锅炉统称为工业锅炉。我国矿石燃料产量的一半以上都被锅炉消耗，转化为电能或热能，供生产或生活利用。压力容器的使用比锅炉更为广泛。在化学工业中，几乎每一个工艺过程都离不开压力容器，其他工业部门也普遍使用压力容器。液化石油气钢瓶等压力容器则已进入千家万户，与人们的日常生活密切相关。锅炉基本概念一、锅炉压力容器为何属于特殊设备2、事故率高锅炉压力容器的工作条件一般比较恶劣，因而容易发生各种事故：(1)承受压力及温度锅炉的汽水系统在密闭的容器和管道中工作，承受着介质压力和火焰加热，有时承受的压力和温度会很高。压力容器承受大小不同的压力载荷和其他载荷，有些容器还在高温或深冷条件下运行。锅炉压力容器内的压力可能因操作失误或反应异常而迅速升高，从而导致承压部件超压破裂。(2)接触腐蚀性介质锅炉外侧要接触烟气、灰尘，内侧要接触水或蒸汽，常会造成腐蚀或磨损。压力容器的工作介质常具有较强的腐蚀性，会导致氧腐蚀、硫腐蚀、硫化氢腐蚀以及各种浓度的酸、碱、盐腐蚀，损坏设备。(3)较为复杂的局部应力锅炉压力容器通常都有开孔接管及其他的不连续结构，在这些区域内存在着较高的应力，在不利的使用环境或载荷条件下，会导致承压部件破裂。(4)连续运转不易检验锅炉压力容器大多是钢制焊接结构，在焊缝部位常隐含着漏检缺陷或标准允许的细微缺陷。在使用中，锅炉及很多压力容器必须连续运行，不便停用检查，常因缺陷扩展而导致破裂。在上述因素共同影响下，即使是设计、制造质量符合标准的锅炉压力容器，在正常操作条件下也会发生各种事故，更不用说带有设计、制造缺陷的设备和操作失当的设备了。锅炉基本概念一、锅炉压力容器为何属于特殊设备3、事故后果严重锅炉压力容器承压部件的断裂破坏伴随着介质的能量释放会形成爆炸，具有巨大的破坏力，不仅损坏设备本身，而且损坏周围的设备和建筑，并常常造成并常常造成人身伤亡，后果极其严重。造成伤害的因素主要有：(1).冲击波伤害锅炉压力容器内的介质一般是具有一定压力的气体、液化气体或高温液体，承压部件一旦破裂，介质即泄压膨胀或瞬时汽化，瞬间释放出大量的能量。其中大约85%的能量用以产生冲击波，向周围快速传播，破坏设备、建筑并危害人身安全。(2).设备碎片伤害锅炉压力容器破裂时，有些壳体可能会断裂成碎片并高速飞出，击穿、撞坏相遇的设备或建筑，有时直接伤人。(3).介质伤害锅炉压力容器破裂时介质外泄，常常造成人员烫伤、中毒、现场燃烧及二次爆炸，产生连锁反应。总之，锅炉压力容器爆炸，常造成大面积的、立体性的破坏和群体伤害，给事发单位和社会造成严重损失。综上所述，锅炉压力容器应用广泛，工作条件恶劣，容易损坏并发生事故，且事故后果严重。因而对锅炉压力容器安全不能等闲视之，一定要慎之又慎，确保万无一失。我国把锅炉压力容器作为一种特殊设备，由国家委托的专门机构对其安全进行监督管理。锅炉基本概念二、探索避免爆炸事故的途径1、在人类文明发展史上，锅炉是最早被使用的大型工业设备之一。锅炉压力容器安全技术是较早发展起来的特种设备安全技术。但是，人们对锅炉压力容器安全重要性及规律性的认识，从18世纪人类使用蒸气动力开始，经历了一个漫长的过程，经受了无数次锅炉爆炸及人员死伤的教训。不断的、惨重的流血事故引起人们对锅炉压力容器安全的关注，由关注而探索，逐步了解了事故发生的规律，并初步探索出避免事故的途径。2、现在人们知道，锅炉压力容器安全技术是一门以设备安全为中心的系统安全工程技术。以锅炉为例，它的制造和使用不但涉及人员、设备、环境等系统因素，它的本身就是一个复杂的多部件大系统。一台锅炉具有：1.燃烧系统，包括炉膛、烟道、燃烧装置等，是燃料燃烧放热及燃烧产物传热的机构和场所；2.锅内系统，由一系列容器和管道组成，是水汽介质受热流动的机构和场所；3.辅助机械，包括风机、水泵等，用于驱动风、烟、水、汽流动；4.附件仪表，包括各种安全装置及其他附件，用于监控调节介质参数和运行工况。锅炉安全涉及的因素很多，必须以系统的观点和方法进行分析。但锅炉爆炸却是锅内系统的大型核心部件破裂的结果，必须紧紧抓住这个核心或者中心。锅炉基本概念二、探索避免爆炸事故的途径3、保证设备在承压储能过程中不破裂，就从根本上解决了锅炉压力容器的安全问题。要保证设备在工作中不破裂，主要涉及设备和介质两个方面，从设备方面说，就是要有完好的质量和性能，要有足够的、满足工作要求的承压能力；从介质方面说，就是要限定其数量和参数在规定的限度之内，不要超过设备的承受能力。4、反言之，锅炉压力容器爆炸，不外乎两个方面的原因：一是工作条件严重恶化，远远超出设计工作条件和设备承载能力，比如严重超压或超温；二是设备本身隐含或产生缺陷，使设备承受不了正常的设计工作条件。5、相应地，避免锅炉压力容器破裂爆炸的对策是：（1）设计、制造出的设备应能满足正常工作条件的要求；（2）在使用中严格调整、监控设备运行参数，避免工作条件恶化；（3）防止和消除设备缺陷。锅炉基本概念二、探索避免爆炸事故的途径6、为严肃而切实地实行上述对策，国内外共同采用的行之有效的方法是：（1）用法规指导和控制锅炉压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造等七个环节；（2）对锅炉压力容器安全实行官方或第三方监督。我国现行的锅炉压力容器安全主要法规有：[1]国务院：锅炉压力容器安全监察暂行条例国发[1982]22号[2]劳动部：蒸汽锅炉安全技术监察规程劳部发[1996]276号并常常造成人身伤亡，后果极其严重。造成伤害的因素主要有：1、冲击波伤害锅炉压力容器内的介质一般是具有一定压力的气体、液化气体或高温液体，承压部件一旦破裂，介质即泄压膨胀或瞬时汽化，瞬间释放出大量的能量。其中大约85%的能量用以产生冲击波，向周围快速传播，破坏设备、建筑并危害人身安全。2、设备碎片伤害锅炉压力容器破裂时，有些壳体可能会断裂成碎片并高速飞出，击穿、撞坏相遇的设备或建筑，有时直接伤人。3、介质伤害锅炉压力容器破裂时介质外泄，常常造成人员烫伤、中毒、现场燃烧及二次爆炸，产生连锁反应。总之，锅炉压力容器爆炸，常造成大面积的、立体性的破坏和群体伤害，给事发单位和社会造成严重损失。综上所述，锅炉压力容器应用广泛，工作条件恶劣，容易损坏并发生事故，且事故后果严重。因而对锅炉压力容器安全不能等闲视之，一定要慎之又慎，确保万无一失。我国把锅炉压力容器作为一种特殊设备，由国家委托的专门机构对其安全进行监督管理.以上所讲的锅炉这种特种设备的利和害特性.第二部分锅炉容量及参数锅炉容量及参数一、容量:锅炉的容量是指锅炉的出力,蒸汽锅炉是按蒸发量(T/n),热水锅炉是按热功率表示.1、蒸发量:锅炉在长期运行时,每小时所产的蒸汽量.2、热效率:热水锅炉长期连续运行,在额定回水温度,压力和额定循环水量下,每小时出水有效带热量称为热效率.二、压力:垂直均匀作用在单位面积上的力,称为压力,也称为压强.1、力和力的单位:力是一个物体对另一个物体的作用,这个作用使物体的运动状态发生改变或使物体的形状发生改变.2、力的单位:根据牛顿第二定律:物体运动的加速度与作用力成正比,而与它的质量成反比3、表压力和绝对压力:压力的表示有两种标准方法,一种是表压力,一种是绝对压力.表压力是指压力表上直接指示的压力值,压力容器的设计压力,最高工作压力,(最大允许工作压力及计算容器强度时所用的压力都是指表压力)4、绝对压力:实际上作用在容器器壁上的压力应该是压力表上指示的压力再加上容器周围的大气压力,这个绝对真实的压力称作“绝对压力”.三、温度:是表示物体冷热程度的物理量,称为温度,测量温度仪器有:水银温度计,酒精温度计,电阻温度计,热电偶温度计等.1,温度的表示方法有:摄氏温度,华氏温度,及绝对温标(开氏温标)三种.第三部分锅炉常用名词术语锅炉常用名词术语1、受热面:从放热介质中吸收热量并传递给受热介质的表面,称为受热面.2、辐射受热面:以辐射换热方式从放热介质吸收热量的受热面,如壁管等.(与火焰直接接触)3、对流受热面:以对流换热方式,从高温烟气中吸收热量的受热面.(水,火管锅炉)4、锅炉热效率:锅炉输出的有效利用热量与同一时间内所输入的燃料热量的百分比即为锅炉热效率.5、蒸汽品质:表示蒸汽温度和蒸汽的纯洁程度称为蒸汽品质,比喻蒸汽带水等.6、燃料消耗量:指单位时间内锅炉所消耗的燃料量,称为燃料消耗量.7、排污量:锅炉排除污水流量称为排污量.8、水管锅炉:烟气在受热面管子外部流动,水在管子内部流动的锅炉称为水管锅炉第四部分燃料与燃烧燃料与燃烧一、燃料分类1、燃料分为三大类即:固体燃料:煤,木柴等液体燃料:柴油,重油等气体燃料:天然气,煤气等二、燃料的分析:燃料分析的目的是了解燃料中含各种成份,以便在锅炉运行中,随时调节燃烧过程,以达到燃烧最佳目的,燃料分析,分为元素分析和工业分析两种:1、元素分析:固体燃料(煤)含有:碳,氢,硫,氧,氮,水份,灰份,等元素①碳是燃料中的主要成份,其含量越高,其发热量越高,但碳必须在一定的温度下才能燃烧.②氢是燃料中的又一个主要成份,在与碳混合形成化合物,在加热时能以气体状态发挥出来,含氢量越多的燃料,越容易着火.③硫在燃料中分为两部分,一、是不可燃烧部分,二、是可燃烧部分,(挥发硫)它可以燃烧并发出热量,但燃烧后生二氧化硫,对锅炉的尾部受热面有腐蚀作用,对环境有污染,对人体及植物都有害,因此含硫越少好.④氧在燃料中是不参加燃烧的,但是助燃作用.⑤氮在燃料中是不参加燃烧的.⑥灰份是燃料中不可燃饶的矿物杂质,燃料中含灰分越多,低值发热量越低,对锅炉受热面及引风机的磨损越大,对环境污染越大,会使炉膛内由于灰分的熔化引起结渣,严重时影响锅炉出力,⑦水份是燃料中的有害成份,它在吸收热量后,放出的是汽化,使燃料降低热量,如果与硫混合后会产生二氧化硫,但在固体燃料中,在燃烧前要加适当的水,有利于燃料能充分燃烧,减少固体不完全燃烧损失,改善燃烧,节约燃料.2、工业分折:煤的工业分折项目有:挥发份,固定碳,灰份,水份,发热量等燃料与燃烧三、燃烧的基本条件:燃料在燃烧中,在一定的温度下进行剧烈的化学反应,所发出的光和热的过程称为燃烧,在燃烧的过程中必须达到三个基本条件,即:可燃物,空气(氧),和温度.1、可燃物质:燃料中含量的,可燃元素,这些元素称为可燃物.2、空气:燃料在燃烧的过程中所需要的供氧量,多余部分为过热空气,3、温度:燃料在燃烧前所需的温度,称为着火温度.(燃料熔点,烟煤在450℃,无烟煤700℃重油100--150℃),温度越高,燃烧反应越剧烈,对提高燃烧速度和热效率有很大的作用.四、燃料的燃烧:1、燃料进入炉膛燃烧分为四个阶段,即:①预热干燥段---顸热结焦②焦炭着火段---加温着火③着火燃烧段---燃料燃烧④燃烧灰烬段---燃烧灰渣2、燃料燃烧的条件:(燃料着火容易,继续燃烧并非容易.反之,着火困难一旦着火燃烧会很猛烈,这是己具备着火条件.)①可燃物与氧结合力较大者容易燃烧.②发热值越大,越容易燃烧③燃料中不可燃物含量不多,容易燃烧.④氧与燃料接触面大,越易燃烧⑤燃料的导热系数小,容易燃烧⑥产生可燃气体多的,,可燃物易燃烧⑦燃料中水适中,易燃烧燃料与燃烧五、完全燃烧的必要条件燃料