空預(yù)器系統(tǒng)專題培訓(xùn)課件

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空預(yù)器的工作原理和作用?

LAP13494/2200三分倉容克式空氣預(yù)熱器

是一種以逆流方式運(yùn)行的再生式熱交換器。《空預(yù)器的工作原理》:?

加工成特殊波紋的金屬蓄熱元件被緊密地放置在轉(zhuǎn)子扇形隔倉格內(nèi)，轉(zhuǎn)子以0.99轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，其左右兩半部份分別為煙氣和空氣通道。?

空氣側(cè)又分為一次風(fēng)通道及二次風(fēng)通道，當(dāng)煙氣流經(jīng)轉(zhuǎn)子時(shí)，煙氣將熱

量釋放給蓄熱元件，煙氣溫度降低；當(dāng)蓄熱元件旋轉(zhuǎn)到空氣側(cè)時(shí)，又將

熱量釋放給空氣，空氣溫度升高。

如此周而復(fù)始地循環(huán)，實(shí)現(xiàn)煙氣與空氣的熱交換。

目前國內(nèi)600MW機(jī)組鍋爐多數(shù)采用受熱面轉(zhuǎn)動的三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。

三分倉是指空預(yù)器有三部分流通截面，即煙氣、一次風(fēng)、二次風(fēng)。煙氣傳熱將低壓頭、大流量的二次風(fēng)與高壓頭、小流量的一次風(fēng)分別加熱，

有利于經(jīng)濟(jì)性的提高。第一節(jié)空預(yù)器設(shè)備概述及原理原理結(jié)構(gòu)圖：煙氣從上向下流過空預(yù)器；一次風(fēng)、二次風(fēng)從下向上流過空預(yù)器。空預(yù)器主要結(jié)構(gòu)組成：?

空氣預(yù)熱器主要由轉(zhuǎn)子、蓄熱元件、殼體、梁、扇形板、煙風(fēng)道、密封裝置、傳動裝置、軸承、潤滑系統(tǒng)、紅外線檢測系統(tǒng)、吹灰和清洗裝置等部分組成。?

空氣預(yù)熱器的圓筒形外殼和煙風(fēng)道均不能轉(zhuǎn)動，內(nèi)部的圓筒形轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動的。一、二次風(fēng)倉分隔布置，一次風(fēng)倉角度為50°，二次風(fēng)倉角度為130°，煙氣倉角度為180°。?

轉(zhuǎn)子：采用組合式結(jié)構(gòu)，它主要由空心轉(zhuǎn)軸、18個(gè)獨(dú)立的扇形模塊框架（或稱模數(shù)倉格）及傳熱元件（大量波紋板構(gòu)成）等所組成。傳熱元件為籃子框架結(jié)構(gòu)，便于檢修和調(diào)換。?

扇形板：用于空預(yù)器頂部熱端和底部冷端的密封，防一次風(fēng)、二次風(fēng)、煙氣之間的漏風(fēng)。（熱端和冷端：均設(shè)有三塊扇形板）

在正常運(yùn)行時(shí)，扇形板壓到位，減小間隙，防止漏風(fēng)過大，保證正常運(yùn)行。傳動裝置:

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傳動裝置是提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動動力的組件.

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空預(yù)器的傳動裝置主要是由主電機(jī)（主驅(qū)動設(shè)備）、輔助氣動馬達(dá)、液力偶合器、超越離合器、減速機(jī)、傳動齒輪、圍帶和支架等組成。

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主電機(jī)經(jīng)液力偶合器傳動減速機(jī)，后依靠減速機(jī)輸出端的齒輪和轉(zhuǎn)子外周下部的圍帶上的銷柱嚙合面驅(qū)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

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主電機(jī)主要是在空預(yù)器正常運(yùn)行時(shí)使用;

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輔助氣動馬達(dá)的作用是在主電機(jī)故障（或失去電源）時(shí)維持空預(yù)器轉(zhuǎn)子繼續(xù)緩慢運(yùn)轉(zhuǎn)，以免轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)受熱不均產(chǎn)生嚴(yán)重變形以及其它不良后果。

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此外，在安裝、清洗、檢修期間盤車，也可利用輔助氣動馬達(dá)。啟動時(shí)一定要先啟動輔助氣動馬達(dá)，然后再啟動主電機(jī)并同時(shí)關(guān)閉氣動馬達(dá)。三分倉空氣預(yù)熱器立體示意圖

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空氣預(yù)熱器的主要作用：

是加熱燃燒空氣和降低排煙溫度(1)強(qiáng)化燃燒加熱燃燒空氣，燃料干燥和揮發(fā)物逸出加快，有利于燃料著火、燃燒和燃盡，增強(qiáng)了燃燒穩(wěn)定性及提高了燃燒效率。(2)強(qiáng)化傳熱提供熱風(fēng)，使?fàn)t膛內(nèi)的燃燒平均溫度升高。(3)提高鍋爐效率使排煙溫度降低，排煙損失減少，從而提高鍋爐效率。通常每降低排煙溫度20℃，可提高鍋爐熱效率約1％。另一方面，由于燃燒得以改善和強(qiáng)化，減少了化學(xué)不完全燃燒損失和機(jī)械不完全燃燒損失，也提高了熱效率。(4)提供制粉系統(tǒng)的干燥劑和輸送介質(zhì)

空預(yù)器的結(jié)構(gòu)分解圖檢修現(xiàn)場——空預(yù)器?轉(zhuǎn)子是裝載傳熱元件(波紋板)并可旋轉(zhuǎn)的圓筒形部件，其外形似轉(zhuǎn)鼓。預(yù)熱器轉(zhuǎn)子采用半模式扇形倉格結(jié)構(gòu)。

在車間先制作成9個(gè)20°的模式倉,每個(gè)倉由兩個(gè)10°的小倉組成。再制作9塊中間隔板，在工地組裝成由36個(gè)小倉組成的“半模式”轉(zhuǎn)子。與“模式”相比，減少了徑向隔板，取消了橫向隔板，增加了流通面積，隔板之間由柵架連接形成一整體。?

傳熱元件由波紋板（輥軋的薄鋼板）組成。布置在轉(zhuǎn)子內(nèi)的波紋板沿轉(zhuǎn)子高度方向（即煙氣流動方向）共分為三層，即熱端層、中間層(亦稱熱端中間層)及冷端層。

分三層的目的便于波形板更換，因熱端及中間層不易被腐蝕，可用普通碳鋼，其厚度較小，層高可較大，而冷端易受低溫腐蝕，采用耐腐波形板厚度較大，層高可較小。

?轉(zhuǎn)子和受熱元件

傳熱元件（波紋板）?

空氣預(yù)熱器密封采用雙徑向、雙軸向密封系統(tǒng)。熱端靜密封采用美國ALSTOM-API新構(gòu)，為迷宮式密封結(jié)構(gòu)，既保證密封性能，又可使扇形板上下移動；冷端靜密封采用脹縮節(jié)式，既保證了不漏風(fēng)，又可以調(diào)整扇形板位置；熱端和冷端靜密封由通常的單側(cè)密封改為雙側(cè)密封，既減少了漏風(fēng)又提高了使用壽命。密封裝置：?

對于回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，漏風(fēng)是個(gè)很重要的問題。?

因?yàn)榭疹A(yù)器產(chǎn)生漏風(fēng)會直接影響鍋爐機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，漏風(fēng)不僅會使送、一次風(fēng)機(jī)的電耗增加；?

而且嚴(yán)重時(shí)還將使鍋爐的出力被迫降低和加劇空預(yù)器的低溫腐蝕，以及由此引起的其它不良后果。?

造成空預(yù)器漏風(fēng)的情況有兩種：間隙漏風(fēng)和攜帶漏風(fēng)。?

空預(yù)器是轉(zhuǎn)動機(jī)械，其轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子和靜止的機(jī)殼之間總是存在一定的間隙，由于空預(yù)器內(nèi)的空氣區(qū)呈正壓，而煙氣區(qū)為負(fù)壓，空氣區(qū)和煙氣區(qū)之間存在壓差，導(dǎo)致一部分空氣通過空氣區(qū)與煙氣區(qū)的交界處的間隙漏到煙氣中去，這種經(jīng)動靜之間間隙的漏風(fēng)稱為間隙漏風(fēng)。?

當(dāng)空預(yù)器工作時(shí)，隨著轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn)，不可避免的要將存在轉(zhuǎn)子容積中的空氣攜帶到煙氣中去，同時(shí)也有一部分煙氣隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動而被帶入空氣區(qū)，這種被旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子容積所攜帶的漏風(fēng)，稱為攜帶漏風(fēng)。密封裝置：?

回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的漏風(fēng)主要是間隙漏風(fēng)。?

產(chǎn)生漏風(fēng)的間隙主要分徑向、軸向和環(huán)向三部分；主要有：徑向密封裝置、軸向密封裝置和環(huán)向密封裝置徑向密封裝置：徑向密封裝置主要由密封扇形板、徑向密封片以及間隙調(diào)整裝置等組成。

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在轉(zhuǎn)子的徑向隔板的上、下端，各裝有一列密封片，沿轉(zhuǎn)子的徑向分成數(shù)段，用螺栓固定在轉(zhuǎn)子模數(shù)倉格的徑向隔板上。

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徑向密封片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，徑向密封裝置的密封區(qū)域即為扇形板與其上面（或下面）2列密封片端面相接壤的區(qū)域（稱雙密封）。

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運(yùn)行時(shí)，間隙調(diào)整裝置跟蹤轉(zhuǎn)子的熱變形，調(diào)整扇形板的高低位置，以達(dá)到盡量減少徑向密封間隙的目的。軸向密封裝置：軸向密封裝置主要由軸向密封片和軸向密封板組成。?

軸向密封片通過螺栓固定在轉(zhuǎn)子外圓周的所有徑向隔板上，隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。環(huán)向密封裝置：環(huán)向密封裝置包括轉(zhuǎn)子外周上、下端處的旁路密封和中心筒密封兩部分。?

旁路密封亦稱周向密封，主要由旁路密封片和T型鋼所構(gòu)成，冷、熱端的旁路密封片系由許多短折角片拼接而成。?

中心筒密封片固定在轉(zhuǎn)子中心筒的熱端和冷端端板的圓周上，并隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。徑向密封、軸向密封結(jié)構(gòu)紅外檢測系統(tǒng)：?

紅外線檢測系統(tǒng)檢測轉(zhuǎn)動的傳熱元件表面及其內(nèi)部的小區(qū)域（稱為熱點(diǎn)）。從現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，許多空預(yù)器著火，就是由小面積的熱點(diǎn)引起的。?

紅外線檢測系統(tǒng)就是通過紅外線輻射，來檢測傳熱元件內(nèi)部金屬溫度，當(dāng)熱點(diǎn)溫度480-540度時(shí)報(bào)警。吹灰、沖洗、消防系統(tǒng)：?

回轉(zhuǎn)式空預(yù)器由于波紋板布置的較緊密，波紋板之間的流通通道狹窄，因而在空預(yù)器運(yùn)行時(shí)氣流的流動阻力較大，且煙氣中的飛灰容易粘積在波紋板上，引起波紋板的腐蝕和氣流通道的堵塞。?

這樣不僅會使送、一次風(fēng)機(jī)的電耗增加，而且還會因換熱條件變差，使一、二次風(fēng)溫降低，排煙溫度升高，影響鍋爐效率。?

同時(shí)，流動阻力的增加，使風(fēng)量減小滿足不了要求，限制鍋爐的出力。?

此外，在鍋爐啟動階段，因爐內(nèi)溫度低，如果油燃燒器霧化不好，燃料不易完全燃燒，于是從爐膛隨煙氣帶出的未燃油滴和炭黑易沉積在波紋板上為保持空預(yù)器波紋板表明的潔凈，回轉(zhuǎn)式空預(yù)器設(shè)置了專門的吹灰器和清洗裝置?

每臺空預(yù)器在煙氣側(cè)冷、熱端各裝設(shè)一臺伸縮式吹灰器。?

每臺空預(yù)器煙氣側(cè)的冷、熱端各裝一根固定式的清洗管。?

每臺空預(yù)器有兩根固定式消防管，分別布置在空預(yù)器煙氣側(cè)的進(jìn)、出口處?？疹A(yù)器啟動前的檢查：

1：設(shè)備檢修工作結(jié)束，熱力工作票已終結(jié)；

2：檢查上、下軸承潤滑系統(tǒng)油箱油位正常，油質(zhì)良好；

3：檢查空預(yù)器滅火、水沖洗、閉冷水、減速箱潤滑油等系統(tǒng)符合要求；

4：檢查有關(guān)的溫度表、壓力表顯示正確；

5：檢查扇形密封擋板的間隙自動控制裝置在停用位置；

6：空預(yù)器冷、熱端吹灰器已退出；

7：空預(yù)器軸承油泵“就地”及”遠(yuǎn)方”試轉(zhuǎn)正常，油壓在0.5MPa左右，

油箱油位正常，否則應(yīng)通知檢修人員加油；

8：檢查濾網(wǎng)前后壓差應(yīng)小于0.08MPa；

9：空預(yù)器上、下軸承試轉(zhuǎn)結(jié)束后，控制開關(guān)置“遠(yuǎn)方”位置；

第二節(jié)空預(yù)器的運(yùn)行（井電二期）空預(yù)器的運(yùn)行：空預(yù)器的啟動方式：

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空預(yù)器采用下軸中心驅(qū)動方式。

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轉(zhuǎn)子傳動裝置中主電機(jī)采用直連方式，輔助電機(jī)通過超越離合器同減速機(jī)相連。

轉(zhuǎn)子傳動裝置中主、輔助電機(jī)均采用交流變頻器啟動，以滿足啟動和調(diào)速的需要。

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主、輔助電機(jī)均采用交流變頻器啟動；

在空預(yù)器傳動控制柜內(nèi)設(shè)有“高速”和“低速”兩種啟動方式；

選擇好轉(zhuǎn)速啟動方式后，將主、輔電機(jī)交流變頻器控制方式切“遠(yuǎn)方”位。

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“高速方式”時(shí)：啟動時(shí)投入交流變頻器，啟動完成后，

再自動投入旁路工頻運(yùn)行；

“低速方式”時(shí)：當(dāng)啟動完成后交流變頻器不退出，長期運(yùn)行。

“高速”時(shí)轉(zhuǎn)速為0.99rpm，“低速”時(shí)轉(zhuǎn)速為0.23rpm。

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正常情況：啟動用“高速”方式；

清洗空氣預(yù)熱器時(shí)：采用“低速”方式。

順控啟動空預(yù)器步驟：

1：啟動空預(yù)器下軸承油泵；

啟動空預(yù)器上軸承一臺油泵，另一臺“投備用”；

2：空預(yù)器輔助電機(jī)先運(yùn)行正常后；(檢查空預(yù)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常3～5min)

啟動空預(yù)器主電動機(jī)；停輔助電機(jī)，投輔助電機(jī)備用。

3：空預(yù)器啟動后自動開啟空預(yù)器出口一、二次熱風(fēng)門，

一次冷風(fēng)門和進(jìn)口煙氣擋板，否則手動開啟。

4：就地檢查運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

停運(yùn)空預(yù)器步驟：

1：鍋爐已停運(yùn)，空預(yù)器入口煙氣溫度＜100℃；

2：就地將空預(yù)器扇形擋板提至最高位置；

3：關(guān)閉空預(yù)器進(jìn)口煙氣擋板；

4：關(guān)閉空預(yù)器出口一次風(fēng)門，對應(yīng)一次風(fēng)機(jī)冷風(fēng)門，關(guān)空預(yù)器出口二次風(fēng)門；

退出輔電機(jī)“備用”；

5：停用空預(yù)器主電機(jī)；

6：若停運(yùn)時(shí)間較長可以停運(yùn)油站。

驅(qū)動電機(jī)電流異常升高:正常運(yùn)行時(shí)主電機(jī)的電流應(yīng)穩(wěn)定在50-75%額定電流范圍內(nèi)。如果電流指示突然出現(xiàn)大幅度升高，一般有如下可能：

1）殼體變形：當(dāng)外殼保溫不好或雨水進(jìn)入等都會造成空預(yù)器外殼冷卻收縮過快、動靜密封間隙減??；在啟動階段，外殼局部區(qū)域焊接有限制其自由膨脹的構(gòu)件，會使外殼向內(nèi)變形與轉(zhuǎn)子異常接觸，這些都會造成空預(yù)器的電流擺動。

措施：檢修后的首次啟動，務(wù)必認(rèn)真全面的檢查外殼是否與有影響其自由膨脹的問題；

2)

傳動裝置方面的原因：如果傳動齒輪齒根底部與圍帶銷嚙合間隙過小，造成傳動齒輪齒根受力較大，則會出現(xiàn)減速箱整體振動和噪音較大。

措施：空預(yù)器減速箱傳動齒輪齒根底部與圍帶銷間隙按照安裝要求應(yīng)為25mm，傳動齒輪端面與下圍帶扁鋼間隙為13mm。

3)

密封松動或部件脫落：部分密封片（特別是冷端）安裝過松發(fā)生脫落，或轉(zhuǎn)子上的蓄熱片等部件脫落。

措施：密封片使用防松螺栓或加裝防松墊片并且必須緊固。

4）鍋爐實(shí)際排煙溫度如果比設(shè)計(jì)值高：則其蘑菇變形量比設(shè)計(jì)值也要增大，底部的徑向密封條會和扇形板發(fā)生摩擦。措施：運(yùn)行中避免發(fā)生超溫情況，控制排煙溫度不超過設(shè)計(jì)值30℃。空預(yù)器常見故障:

5）漏風(fēng)控制系統(tǒng)故障：熱端扇形板傳感器探頭過量磨損或損壞，可以導(dǎo)致扇形板和密封片磨擦。

措施：每次小修需要調(diào)整探頭和扇形板相對位置

6)

底部推力瓦油膜形成不好：推力瓦就會經(jīng)常處在“邊界潤滑”狀態(tài)，摩擦力瞬間能增大幾十倍。

措施：采取刮瓦的方法，通過刮瓦在瓦面上形成眾多的油囊，增加烏金瓦進(jìn)油側(cè)的進(jìn)油角。

7)

空預(yù)器轉(zhuǎn)子偏斜：熱態(tài)時(shí)再加上煙氣、送風(fēng)介質(zhì)壓差造成的水平推力和傾覆力矩

措施：安裝要求主軸水平度和底部支撐軸承水平度全部在嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

8）潤滑油粘度偏低或由于溫度高造成的油粘度降低：在重載負(fù)荷下容易使油膜形成不好或不能形成油膜。

措施：保證較高的潤滑油油質(zhì)。

空預(yù)器突然停轉(zhuǎn):?

如果空預(yù)器在運(yùn)行中突然停轉(zhuǎn)，紅外線檢測裝置會在25s內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號，此時(shí)徑向

密封調(diào)整裝置會自動將熱端扇形板提升到“緊急提升位置”。?

如果此時(shí)主電機(jī)電流仍然正常，則表示電機(jī)仍在轉(zhuǎn)動，說明液力偶合器故障。?

如果此時(shí)電機(jī)電流趨于最大值甚至跳閘，說明空預(yù)器負(fù)荷極大，通常是外來異物卡住密封間隙或者是導(dǎo)向軸承損壞。危害：空預(yù)器突然停轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)子將發(fā)生不對稱變形，再次啟動時(shí)將會發(fā)生困難，甚至造成軸承

和空預(yù)器嚴(yán)重?fù)p壞。

因此，應(yīng)盡一切可能盡快恢復(fù)其轉(zhuǎn)動，可以用氣動馬達(dá)傳動，也可以打開側(cè)殼體板上的人孔

門或蓄熱元件殼體上的更換元件門孔，用撬棍撥動圍帶使其轉(zhuǎn)動。在采取上述措施時(shí)應(yīng)盡快

找出停轉(zhuǎn)的原因，以便盡快消除缺陷恢復(fù)正常運(yùn)行。

如需停爐，則必須在空預(yù)器入口煙溫降至200℃以下時(shí)方可停轉(zhuǎn)空預(yù)器。

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如果采取上述措施后仍不能啟動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，則應(yīng)立即關(guān)閉空預(yù)器煙氣入口及熱風(fēng)出口擋板，停

運(yùn)同側(cè)送、引風(fēng)機(jī)，降低鍋爐負(fù)荷，甚至直至停爐。

空預(yù)器突然起火:?

由于鍋爐不完全燃燒給空預(yù)器的蓄熱元件帶來的可燃性沉積物，會在有氧氣存在和一定溫度的條件下開始點(diǎn)燃，并導(dǎo)致金屬熔化和燒蝕，這就是空預(yù)器著火，也即為二次燃燒。?

回轉(zhuǎn)式空預(yù)器一般很少著火，只有在鍋爐點(diǎn)火及低負(fù)荷時(shí)，油燃燒不良（霧化不好），或鍋爐頻繁啟停，都有可能導(dǎo)致從爐膛帶出的油蒸汽和未燃盡炭沉積在蓄熱元件上，這些沉積物在一定條件下會燃燒；?

其條件為：在小流量條件下，不足以帶走產(chǎn)生的熱量，有燃燒所需的充足氧氣，就可能達(dá)到著火點(diǎn)溫度而燃燒。

現(xiàn)象：如果正常運(yùn)行中的空預(yù)器煙氣和空氣出口溫度異常升高，或是停運(yùn)中的空預(yù)器煙氣入口和空氣出口溫度異常升高，而且無法用當(dāng)時(shí)的運(yùn)行情況解釋時(shí)，應(yīng)予以關(guān)注，如果上述溫度超過正常溫度的50℃時(shí)，則很可能是空預(yù)器內(nèi)部發(fā)生著火。措施：1）切斷鍋爐燃料供應(yīng)，緊急停爐；

2）風(fēng)機(jī)解列；

3）投入消防水，同時(shí)打開空預(yù)器下部灰斗排水門；

4）關(guān)閉空預(yù)器煙氣進(jìn)口及空氣出口擋板，不準(zhǔn)打開人孔門；

5）維持空預(yù)器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，以保證全部受熱面得到消防水流；

6）只有確認(rèn)二次燃燒已被徹底熄滅時(shí)，才能關(guān)閉消防水。當(dāng)進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部檢查時(shí)，可以手持水龍，撲滅殘存火焰。