锅炉基本知识

一：基本知识
1．定义：
锅炉是指利用各种燃料、电或者其它能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备。
它可以分为三大类
a.容积大于或者等于30升的承压蒸汽锅炉。
b.出口水压大于或者等于0.1Mpa(表压)，且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉。
c.有机热载体锅炉。
2．相关法规：
锅炉是一种在高温高压下运行的承压设备，一旦发生事故，特别是爆炸事故，将造成设备本身和周围设备的巨大破坏，不但伤及操作者，还会伤及他人。
对锅炉这类设备实行国家监察还有悠久历史，工业国家起步于19世纪初，我国1955年成立了第一个专门的国家锅炉安全监察机构，并于1960年颁布了第一个蒸汽锅炉规程，1982年国务院颁布了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》，直至2003年颁布了《特种设备安全监察条例》，为我国的特种设备安全运行制定了法律依据，为搞好锅炉的安全运行，国家相继制定了一系列的规程，规范，标准，主要有：
A．《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
B．《热水锅炉安全技术监察规程》
C．《有机热载体炉安全技术监察规程》
D．《低压锅炉水质》
E．《锅炉压力容器焊工考试规则》
F．《锅炉房设计规范》
G．《锅炉定期检验规则》
H．《小型和常压热水锅炉安全技术监察规定》
3．技术资料：
锅炉产品出厂时，即用户购买锅炉产品时，必须附有与安全有关的技术资料，否则不准使用，具体资料如下：
a.锅炉总图，主要受压部件图。
b.受压元件的强度计算书。
c.安全阀排放量的计算书。
d.锅炉质量证明书（包括出厂合格证，金属材料证明，焊接质量证明和水压实验证明）
e.锅炉安装说明书和使用说明书。
f.锅炉产品铭牌。
g.检验检测机构的监检证书。
4．锅炉工作参数
反映锅炉工作特性的基本参数，包括锅炉产生蒸汽的数量（蒸发量）和质量（压力，温度）两个方面的指标。
蒸发量：
锅炉每小时所产生的蒸汽数量，称为蒸发量，用以表示其产汽的能力。常用的单位是“吨/小时”（t/h）。
蒸汽压力P与蒸汽温度t
锅炉内的水吸收热量后，由液体状态变成气体状态，体积膨胀（在大气压力下面1千克水蒸发成蒸汽，体积膨胀1725倍），由于锅筒是密闭容器，蒸汽不能自由膨胀，而被迫压缩在锅筒内，因而对筒壁就产生压力，常用的单位是兆帕（Mpa）与千克力/厘米2(kgf/cm2)。
1Mpa=10.2kgf/cm2
饱和蒸汽温度与压力是一一对应的。
5．锅炉分类
锅炉的分类方法很多，按照不同的方法可以有不同的分类。
按使用方式分类：
固定式锅炉和移动式锅炉。
按用途分类：
电站锅炉，工业锅炉，采暖锅炉，机车锅炉，船舶锅炉。
按出口介质状态分类：
蒸汽锅炉，热水锅炉，汽水两用锅炉。
按压力分类：
低压锅炉： P≤25kgf/cm2
中压锅炉：25<P≤39KGF cm2
高压锅炉：39<P<100KGF cm2
超高压，亚临界，超临界。
按蒸发量分类：
小型锅炉 D<20t/h
中型锅炉 20≤D≤75t/h
大型锅炉 D>75t/h
按结构分类：
火管锅炉，水火管锅炉，水管锅炉
G． 按燃料分类：
燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电加热锅炉，原子能锅炉。
H． 按燃烧分类：
层燃炉，沸腾炉，室燃炉
按循环分类：
自然循环，多次强制循环，直流锅炉
按锅炉内介质分类：
水，导热油
按安装分类：
快装锅炉，组装锅炉，散装锅炉

2.检验前的准备工作：
1． 新装，2． 移装锅炉。
任何一台锅炉必须经检验发证后方可投入使用，新装、移装锅炉的安装检验必须具备以下条件：
A．安装开工告知书必须经当地特种设备监察科备案审查同意（包括锅炉房）。
该锅炉所有的技术资料必须齐全。
必须由有相关安装资质的安装队伍进行锅炉安装调试并出具安装质量证明书。
配备相关的司炉工，水处理工。
锅炉安装检验合格后，使用单位应当将所有锅炉技术资料存档。
3． 在用锅炉年检。
根据《蒸汽锅炉安全技术监察规定》的要求，对在用的锅炉每年一次进行锅炉检验，经检验合格方可投入使用，《特种设备安全监察条例》第28条规定，特种设备使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求，在安全检验合格有效期届满前1个月向特种设备检验检测机构提出定期检验要求，未能定期检验或者检验不合格的锅炉，不能继续使用，否则，根据《条例》第74条，处2000元以上2万元以下罚款，直至停产停业整顿。
锅炉年检时，司炉工人应向检验人员介绍锅炉运行、保养、事故等方面的情况，并做好检验前的准备工作。
停炉后必须放去炉水，打开孔门，清除水垢、泥渣、炉灰和炉渣等。必要时拆除锅炉部分砖墙和保温材料。
将连接其它运行锅炉的蒸汽、给水、排污等管道全部可靠地隔开，并作出明显标志，检验员进入锅筒内工作时，锅炉外应有人监护。
烟道或燃烧室必须通风，清除其中的可燃、有毒气体，然后将与总烟道或其它运行锅炉的烟道相连的烟道闸门关严密，并作出明显标志，进入烟道或燃烧室时，外面应有人监护。
前一检验周期内的运行记录与锅炉技术资料。
安全阀，压力表校验。
对运行时发生泄漏的阀门进行修理或更换。

三．安全附件。
1．安全阀
安全阀是锅炉必不可少的安全附件之一，它有两个作用：
一是当锅炉压力达到额定限度时，安全阀自动开启，放出蒸汽，发出警报，使司炉人员能及时采取措施。
二是安全阀开启后能排出足够的蒸汽，使锅炉压力不降，当压力下降至额定工作压力以下时，安全阀即能自动关闭。
工业锅炉所用的安全阀一般有：弹簧式安全阀、杠杆式安全阀、静重式安全阀等三种，目前的汽水两用锅炉一般采用水封管来代替安全阀的作用。

安全阀在使用时有如下几点注意事项：
A． 安全阀应铅直地安装在锅筒最高位置，B． 在安全阀与锅筒之间不C． 得装阀门。
D． 安全阀一般应设置排汽管，E． 排汽管应尽量接到安全地点。
F． 为防止安全阀的阀瓣和阀座粘住，G． 应定期对安全阀作手动或自动的放汽实验。
H． 安全阀每年至少校验一次，I． 并加以铅封，J． 保存好校验报告。
2.压力表
压力表是锅炉必不可少的安全附件之一，它的作用是用来测量和表示锅炉内压力的大小。锅炉上如果没有压力表，或者压力表失灵，锅炉内的压力就无法表示，从而直接危及安全，锅炉上装着灵敏、准确的压力表，司炉人员就能凭此正确地操作锅炉，确保安全经济地运行。
压力表在使用时有如下注意事项：
A． 压力表应根据工作压力选用，压力表表盘刻度最大值应为工作压力的1.5~3.0倍，最好选用2倍。
B． 压力表表盘大小应保证司炉工能清楚地看到压力指示值，表盘直径不应小于100mm，一般高度达2米的锅炉选用压力表直径应不小于200mm。
C．压力表应每半年校验一次，在工作压力处划红线并加铅封。
D．压力表与锅筒之间应有存水弯管与三通旋塞。
3.水位表
水位表有玻璃管式与平板式两种，水位表上应划有高水位、中水位、低水位三根红线，水位表放水管应接至安全地点。
4.排污阀
排污阀装在锅筒、立式锅炉的下脚圈的最低处，它的作 用有：一是排放锅炉内的水垢和污渣，二是当锅炉满水或停炉清洗时可以排放余水。
注意事项： a.每台锅炉应装独立的排污管，排至安全地点。
b.几台锅炉合用一根总排污管时，不应有两台或两台以上的
锅炉同时排污。
c.锅炉的排污管、排污阀不应采用螺纹连接。
5． 保护装置
低水位联锁保护装置。
额定蒸发量大于或等于2t/h的锅炉，应装设高低水位报警和低水位联锁保护装置，即在锅炉缺水时能报警并停炉。
超压联锁保护装置
额定蒸发量大于或等于6t/h的锅炉，应有超压联锁保护装置，即在超压时能报警，停炉。
熄火保护装置
油（气）炉应有可靠的点火程序控制和熄火保护装置，避免油（汽）炉的炉膛发生爆炸。
超温联锁保护装置
热载体炉应有该装置，当油温超过限定值时，报警并切断燃烧装置。
四． 安全管理
1． 操作人员
操作人员的素质，责任心直接决定了该台锅炉的使用成本，维修成本与使用年限，因此，国家明确规定，司炉工必须持证上岗，且该证必须在有效期内，目前司炉工证的有效期为四年，司炉工应熟悉锅炉安全知识，按章作业，做好运行值班记录和交接班记录。
2. 锅炉事故
锅炉操作、使用不当，易发生各类事故，像锅炉操作事故、受热面变形事故、爆管事故、管子胀口渗漏事故、等等，在总结历史上各种各样的锅炉事故中，具体的原因有很多，但归纳起来有三大类：
a.由人的错误推测和错误行为造成的，即所谓人的因素。
b.由设备的不安全状态造成的，即所谓设备因素。
c.由不良的环境造成的，即所谓环境因素。
3．科学管理
在使用锅炉过程中，我们应加强科学管理。
a.水质管理
做好水质管理，是确保锅炉安全运行，节约能源的重要措施，如果水质处理不当，锅炉结了水垢，不仅会使锅炉受热面的钢材因过热而降低强度，而且会造成大量热量来不及被炉内的水吸收而排出烟囱。
b.运行管理
在锅炉运行过程中，要根据用汽多少、设备运转和燃烧工况等情况，进行分析、判断、调整等工作，建立台帐制度，做好原始记录，包括耗去的能源、进水数量、供汽情况、运行工况、出渣和排污次数、水质化验以及故障处理等。
c.设备管理
要使锅炉保持正常运行，必须严格做好设备管理工作， 使锅炉本体、附属设备、仪器表计处于完好、准确、灵敏、可靠的状态，平时做好堵漏、保温、清灰、除垢等维护保养工作，“风，水，汽，烟”的“跑，冒，滴，漏”应减少到最低限度。