第9章 鍋爐房與制冷站幻燈片.ppt

1、第9章 鍋爐房與制冷站 91 鍋爐房設備 鍋爐是利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能，將工質加熱到一定參數(溫度和壓力)的設備。 鍋爐按其用途不同通常可以分為動力鍋爐和工業(yè)鍋爐兩類。 動力鍋爐是用于發(fā)電和動力方面的鍋爐，如電站鍋爐。 作為供熱之源，工業(yè)鍋爐日益廣泛地應用于現代生產和人民生活的各個領域。隨著我國工、農業(yè)生產的迅速發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，工業(yè)鍋爐的應用將會更加廣泛。,911 鍋爐的分類及基本構造 9111 鍋爐的分類 對于工業(yè)鍋爐，按輸出工質不同，可分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和導熱油鍋爐 按燃料不同，可分為燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐； 按鍋爐本體結構不同，可分為鍋殼鍋爐和水管鍋

2、爐； 按鍋筒放置方式不同，可分為立式和臥式鍋爐； 按其出廠型式不同，又可分為整裝(快裝)鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐。,9112 鍋爐的基本構造與工作過程 鍋爐房設備包括鍋爐本體及其輔助設備兩部分。 （1）鍋爐本體 鍋爐本體主要是由“鍋”與“爐”兩大部分組成。 “鍋”是指容納鍋水和蒸汽的受壓部件，包括鍋筒(又稱汽包)、對流管束、水冷壁、集箱(聯箱)、蒸汽過熱器、省煤器和管道組成的封閉汽水系統(tǒng)，其任務是吸收燃料燃燒釋放出的熱能，將水加熱成為規(guī)定溫度和壓力的熱水或蒸汽。,“爐”是指鍋爐中使燃料進行燃燒產生高溫煙氣的場所，是包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風裝置等組成的燃燒設備。其任務是使燃料不斷良好地

3、燃燒，放出熱量。“鍋”與“爐”一個吸熱，一個放熱，是密切聯系著的一個整體設備。 2）鍋爐的輔助設備 鍋爐輔助設備是保證鍋爐安全、經濟和連續(xù)運行必不可少的組成部分，主要包括運煤除灰、通風、水、汽等設備以及一些控制裝置。它們分別組成鍋爐房的運煤除灰系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、水、汽系統(tǒng)和儀表控制系統(tǒng)。, 運煤、除灰系統(tǒng) 其作用是連續(xù)供給鍋爐燃燒所需的燃料，及時排走灰渣。 通風系統(tǒng) 其作用是供給鍋爐燃料燃燒所需要的空氣量，排走燃料燃燒所產生的煙氣。 水、汽系統(tǒng) 其作用是不斷向鍋爐供給符合質量要求的水，將蒸汽或熱水分別送到各個熱用戶。為了保證鍋爐要求的給水質量，通常要設水處理設備(包括軟化、除氧)，經過處理的水進

4、入水箱，再由給水泵加壓后送入省煤器，提高水溫后進入鍋爐., 儀表控制系統(tǒng) 為了使鍋爐安全經濟地運行，除了鍋爐本體上裝有的儀表外，鍋爐房內還裝設各種儀表和控制設備，如蒸汽流量計、壓力表、風壓計、水位表以及各種自動控制設備。 鍋爐的工作包括三個同時進行著的過程，即燃料的燃燒過程，高溫煙氣向水或蒸汽的傳熱過程，以及蒸汽的產生過程。,912 鍋爐內各系統(tǒng)流程 1 . 鍋爐房的水汽流程 對于蒸汽鍋爐，鍋爐房的汽、水系統(tǒng)包括蒸汽、給水、排污三部分。將給水送入鍋爐的設備、管道和附件等，稱為給水系統(tǒng)；將蒸汽從鍋爐送出經分汽器(分汽缸)引出鍋爐房的管道及附件，稱為蒸汽系統(tǒng)；將鍋爐排污水引出鍋爐房的管道、設備及附

5、件組成了排污系統(tǒng)。 對于熱水鍋爐，則有熱水系統(tǒng)及補給水系統(tǒng)。,(1) 鍋爐房的給水系統(tǒng) 蒸汽鍋爐房的給水系統(tǒng)由給水箱、鍋爐給水泵、水處理設備、凝結水回收設備、給水管道及閥門、附件等組成。 工業(yè)鍋爐房一般均采用多臺鍋爐集中(母管制)給水系統(tǒng)。 蒸汽鍋爐房的給水方式應根據熱網回水方式和水處理方式確定。當凝結水采用壓力回水時，可將回水和軟化補給水匯入一個水箱，然后由軟水加壓泵送至除氧器，除氧水再經給水泵送入鍋爐.,（2）鍋爐房的蒸汽系統(tǒng) 鍋爐房內的蒸汽管道可分為主蒸汽管和副蒸汽管。由鍋爐至分汽器(分汽缸)之間的蒸汽管道稱為主蒸汽管；由鍋爐引出直接用于鍋爐本身，如吹灰、帶動汽動泵或注水器的蒸汽管道稱為

6、副蒸汽管。主蒸汽管、副蒸汽管及其上的設備附件等，總稱為蒸汽系統(tǒng)。 （3）鍋爐房的排污系統(tǒng) 鍋爐房排污系統(tǒng)包括連續(xù)排污、定期排污的管道及其設備等。,定期排污由于排污時間短，余熱利用價值較小，一般將它引入排污降溫池中與冷水混合后排入室外排水管道。 連續(xù)排污水的熱量，可按具體情況加以利用。一般是設連續(xù)排污膨脹器，使排污水進入膨脹器降壓而產生二次蒸汽，二次蒸汽可引入熱力除氧器或給水箱中加熱給水，也可用來加熱生活用水。排污膨脹器中的高溫水則可通過熱交換器加熱軟水或排入排污降溫池后排入室外排水管網。 鍋爐排污水具有較高的溫度，在排入城市排水管網前應采取降溫措施，使溫度降至40以下。一般于室外設排污降溫池，

7、用冷水混合冷卻。,（4）熱水鍋爐的熱力系統(tǒng) 對于熱水鍋爐，則有由供熱水管道、回水管道及其設備組成的熱水系統(tǒng)，以及補給水系統(tǒng) . 9122 燃料、灰風、煙流程 （1）鍋爐房的燃料、灰流程 鍋爐所用燃煤一般由火車、汽車或船舶運至鍋爐房的貯煤場，再從貯煤場輸送到鍋爐房內爐前的貯煤斗中。通常把從鍋爐房貯煤場至鍋爐爐前貯煤斗之間的燃煤輸送系統(tǒng)，稱為鍋爐房的運煤系統(tǒng)，其中包括煤的破碎、篩選、計量和轉運輸送等過程。,運煤和除灰渣是燃煤鍋爐房的重要組成部分，其設置是否合理，直接關系到鍋爐能否正常運行，還將影響鍋爐房位置選擇和基建投資，以及工人的勞動強度和環(huán)境衛(wèi)生狀況等。因此，應根據鍋爐燃燒設備的特點、鍋爐房的

8、耗煤量和產生的灰渣量、場地條件和技術經濟的合理性等，選用適宜的運煤和除灰渣系統(tǒng)。 鍋爐房的運煤系統(tǒng), 鍋爐房的除灰渣系統(tǒng) 設置合理的除灰渣系統(tǒng)，是保證鍋爐正常運行的重要條件之一。該系統(tǒng)一般分為人工、機械和水力除灰渣系統(tǒng)。 A、人工除灰渣 人工除灰渣即鍋爐房的灰渣完全靠人力來裝卸和輸送，由工人將灰渣從灰坑中扒出裝上手推車，用人力推到灰渣場。 B、機械除灰渣 鍋爐房常用的除渣設備有：重型框鏈除渣機、螺旋除渣機、馬丁除渣機、圓盤除渣機。,(2) 鍋爐房的風、煙流程 要保證燃料在鍋爐中正常燃燒，必須將燃料燃燒所需的空氣連續(xù)不斷地送入鍋爐爐膛，并能及時排走燃燒生成的煙氣，這一過程被稱為鍋爐的通風過程。實

9、現通風所采用的管道和設備，構成了鍋爐房的通風系統(tǒng)。通常把向爐內供應空氣稱為送風，把排出煙氣稱為引風。 根據空氣或煙氣的流動動力不同，可將鍋爐的通風方式分為自然通風和機械通風兩種。,機械通風方式有三種，即負壓通風，正壓通風和平衡通風。 負壓通風是在通風系統(tǒng)中只裝設引風機，引風機和煙囪一起克服風煙道阻力，還要克服燃料層和爐排的阻力，因此沿著風煙系統(tǒng)流程氣流均處于負壓狀態(tài)。 正壓通風是在通風系統(tǒng)中只裝設送風機(也稱為鼓風機)，利用風機的壓頭和煙囪的抽力克服全部風煙系統(tǒng)阻力，鍋爐爐膛及煙道均處于正壓狀態(tài)下工作，提高了燃燒強度和鍋爐效率，但也要求爐墻和煙道嚴密封閉，以防煙氣外泄，污染環(huán)境，影響工作人員的

10、安全。,平衡通風是在鍋爐的風煙系統(tǒng)中同時裝設送風機和引風機，利用引風機的壓頭和煙囪的抽力克服從爐膛出口到煙囪出口(包括使爐膛形成負壓)的全部煙氣行程的阻力；利用送風機的壓頭克服風道及燃燒設備的阻力。這種通風方式既能有效地調節(jié)送、引風量，滿足燃燒的需要，又使鍋爐爐膛及煙道處于合理的負壓下運行，鍋爐房安全及衛(wèi)生條件較好。因此，這種通風方式在工業(yè)鍋爐房中應用得最為普遍。,913 燃煤鍋爐的消煙除塵 工業(yè)鍋爐主要是以煤為燃料。煤在鍋爐內燃燒后，產生大量的煙塵及硫和氮的氧化物等有害氣體，這些有害物排放到大氣中，嚴重地污染了周圍大氣環(huán)境。尤其工業(yè)鍋爐大多集中在城市和市郊區(qū)，又屬于低空排放，對生產、人民生活

11、和人體健康都會造成極大的危害。因此，通過消煙除塵措施，將鍋爐排放的煙塵污染降低到國家規(guī)定的允許范圍內，對改善大氣環(huán)境質量是至關重要的。,工業(yè)鍋爐中常用的除塵方式有干法與濕法兩種。 干法除塵，基本上是利用機械方法改變煙氣流的方向時產生的慣性力，將灰粒分離出來，使排出的煙氣得到凈化。常用的有旋風除塵器。 濕式除塵，一般是利用水膜粘住或吸附煙氣中的灰粒，或用噴霧的水使灰粒凝聚隨水清洗下來。常用的有水浴式除塵器和麻石水膜除塵器。,913旋風除塵器 旋風除塵器是使含塵煙氣作旋轉運動，從而使塵粒在離心力的作用下從煙氣中分離出來的裝置。 旋風除塵器結構簡單，管理方便，處理煙氣量大，除塵效率高，是工業(yè)鍋爐煙氣

12、凈化中應用最廣泛的一類除塵設備。,913麻石水膜除塵器 利用水形成的水膜或水滴同含塵的煙氣接觸，使塵粒從煙氣中分離出來，這是麻石水膜除塵器除塵的基本原理。 這種除塵器主要由圓柱形筒體淋水裝置、灰斗、煙氣進口、煙氣出口和排灰裝置等組成。 由于這種分離出來的煙塵不可能再被煙氣第二次帶走，所以除塵效率較高。并且利用慣性分離和水膜的濕潤與粘附作用原理把塵粒與煙氣分離出來，較小的塵粒也能除掉。同時還能把煙氣中的SO2和SO3清除，因此該除塵器的排水呈酸性，筒體采用麻石材料主要是防止設備被腐蝕，對除塵后的含酸廢水要配置處理裝置。,913自激水泡沫除塵器 該設備由煙氣沖擊室、洗滌反應槽、漂移凝聚室、脫水裝置

13、、脫硫液供給裝置、刮板除灰機等組成。 基本工作原理是含塵煙氣進入塔體經導流裝置沖擊液面，粗塵粒被液體捕獲，細塵粒隨氣流進入兩側文氏通道，形成射流效應，汽、液、煙塵充分混合、接觸和反應，完成除塵、脫硫的過程。塵粒和反應生成物沉淀于塔底錐體中，經刮板除灰機排出。凈化后的煙氣經過脫水裝置由除塵器出口排出。,92 鍋爐房布置 921 鍋爐房的鍋爐臺數 鍋爐房中選用鍋爐的總臺數，應按所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量工作時，能滿足鍋爐房最大計算熱負荷的原則來考慮。選用鍋爐的臺數應考慮對負荷變化的適應性，能根據用戶熱負荷的晝夜、冬夏季節(jié)的變化，靈活地調節(jié)和調整運行鍋爐的臺數及工作容量，鍋爐的經常負荷狀態(tài)不應低于其額

14、定負荷的70。,鍋爐臺數的確定，應有利于運行管理和節(jié)省基建投資。選用的鍋爐容量太小或臺數過多，不僅會提高鍋爐房的造價，而且給運行、管理及維修帶來很多不便。當采用機械加煤鍋爐，且鍋爐房為新建時，鍋爐房內鍋爐總臺數一般不超過5臺；改建擴建時，不宜超過7臺。 鍋爐臺數的確定，還要考慮鍋爐房安全供熱的可靠性。當一臺鍋爐因某種原因突然停止運行時，其他鍋爐仍可滿足大部分生產和生活的用熱需要。至少要滿足不能中斷的生產負荷和全部用戶低標準采暖的需要，因此，鍋爐房內設置鍋爐一般以不少于2臺為好。,922 鍋爐房的位置選擇 鍋爐房是散發(fā)煤灰、煙塵、噪聲的污染源。如果鍋爐房在總平面圖上的位置選擇不當，會直接影響周圍

15、工廠或居民的正常生產和生活環(huán)境。鍋爐房在總平面上的位置，應綜合考慮以下幾個方面的因素，配合建筑總圖專業(yè)在總體規(guī)劃中合理安排。,（1）鍋爐房應靠近熱負荷比較集中的地區(qū)，以便縮短供熱管道的長度，減少熱損失及材料消耗。 （2）鍋爐房宜建于供熱區(qū)地勢較低的區(qū)域，以便于凝結水的自流回收，但鍋爐房的地面標高至少高出洪水位500mm以上。 （3）鍋爐房的位置要便于燃料和灰渣的運輸和存放，并宜使人流和煤、灰車流道路分開。鍋爐房附近要有足夠的空地以貯存燃料和堆放灰渣，而且應靠近河道、鐵路或公路，使運輸方便，運輸距離最短，搬運次數少。,(4）鍋爐房的位置應符合工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準、建筑設計防火規(guī)范、高層民用建筑設

16、計防火規(guī)范及其他安全規(guī)程中的有關規(guī)定。為了減少煙、煤、灰、噪聲等對周圍環(huán)境的污染，全年運行的鍋爐房宜位于居住區(qū)和主要環(huán)境保護區(qū)的全年最小頻率風向的上風側，季節(jié)性運行的鍋爐房宜位于該季節(jié)盛行風向的下風側。 （5）鍋爐房應有較好的朝向，以有利于自然通風和采光，同時，爐前操作處應盡量避免西曬。 （6）根據建筑設計規(guī)劃，鍋爐房宜留有擴建余地，鍋爐房擴建端不設置永久性或體型大的設備或構筑物。,（7）鍋爐房一般應設在地上獨立的建筑內，在條件不允許時，才考慮與其他建筑物相連或設置在地下室及底層內。此時嚴禁設在人員密集場所和重要部門的下面、上面、貼鄰和主要通道兩旁。還應符合現行蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程、熱水鍋

17、爐安全技術監(jiān)察規(guī)程、建筑設計防火規(guī)范和高層建筑設計防火規(guī)范的有關規(guī)定。 （8）使用密度大于空氣的氣體燃料的鍋爐房，不得布置在低于室外地面的地下室或半地下室。,923 鍋爐房對土建的要求 1 技術要求 (1)鍋爐間屬于丁類廠房，蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量大于4th、熱水鍋爐大于28MW時，鍋爐間建筑的耐火等級應不低于二級；蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量4th時，該建筑可采用三級耐火等級。油箱間、油泵間和油加熱間均屬于丙類生產廠房，其建筑不應低于二級耐火等級。燃氣調壓間屬于甲類生產廠房，其建筑不應低于二級耐火等級。,(2)鍋爐房一般每層至少有兩個出入口，分別設在相對的兩側，如有通向附近消防梯的太平門時，可只設一個出

18、入口，鍋爐房爐前總寬度不超過12m、面積不超過200m2的單層鍋爐房，可只設一個出入口。 (3)鍋爐間通向室外的門、窗應向外開啟，鍋爐間與輔助間隔墻上的門、窗應向鍋爐間開。 (4)鍋爐房應采用輕質屋面，屋頂自重超過120kgm2時，應開設天窗或高側窗，開窗面積至少應為鍋爐間占地面積的10。 (5)燃氣鍋爐房，鍋爐間應有一定的泄壓面積，泄壓面積與鍋爐間廠房體積的比值(m2m3)宜采用005022。鍋爐間體積超過1000m3時，可取較小值。,(6)鍋爐房應預留通過設備最大搬運件的安裝孔洞，安裝孔洞可與門窗洞或非承重墻結合考慮。 (7)在樓層布置鍋爐房時，鍋爐基礎與樓板地面接縫處，應設置沉降縫。煙囪

19、與煙道連接處應設置沉降縫。 (8)鍋爐房的地下室或地下構筑物(如煙道)應有可靠的防止地面水和地下水滲入的措施。地下室的地面要有向集水坑傾斜的坡度，以便使地面積水順利地匯入坑內排出。鍋爐房的地面，至少應高出室外地面約150mm，以免積水和便于泄水，外門臺階應做成坡道以利運輸。 (9)磚砌或鋼筋混凝土煙囪一般設置在鍋爐房的后面，煙囪中心與鍋爐房后墻的距離應滿足煙囪基礎不碰到鍋爐房地基的要求，如果此間不設風機等設備，其距離一般為68m。,9232 提供給土建專業(yè)的資料 (1)鍋爐房設備布置、油泵間或調壓站平、剖面圖及設備明細表。 (2)主輔機設備基礎尺寸圖。 (3)支承結構及樓板的預埋件和預留孔洞的

20、具體尺寸圖。 (4)各部位的標準荷載及集中荷載表。 (5)人員編制資料。,93 制冷設備與機組布置 空調冷源有天然冷源和人工冷源兩種。 人工冷源主要是采用各種形式的制冷機制備低溫冷水來處理空氣或者直接處理空氣。 人工制冷的優(yōu)點是不受條件的限制，可滿足所需要的任何空氣環(huán)境，因而被用戶普遍采用。其缺點是初投資較大，運行費較高。 天然冷源主要是地道風和深井水，地道風和深井水的特點是節(jié)能、造價低，但受到各種條件的限制，不是任何地方都能利用。,931 常用制冷機組及設備 1常用制冷機組 目前，空調工程中常用的制冷機組主要有活塞式冷水機組、離心式冷水機組、螺桿式冷水機組、雙效溴化鋰吸收式制冷機、直燃型制冷機、直燃型冷溫水機組、模塊化冷水機組以及空調機組(窗式空調、