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幸运飞艇锅炉是一种能量转换设备向锅炉输入的能量有燃料中的化学能电能高温烟气的热能
浏览: 发布日期:2018-03-03

  锅炉是一种能量转换设备向锅炉输入的能量有燃料中的化学能电能高温烟气的热能等形式而经过锅炉转换向外输出具有一定热能的蒸汽高温水或有机热载体锅的原义指在火上加热的盛水容器炉指燃烧燃料的场所锅炉包括锅和炉两大部分锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能也可通过蒸汽动力装置转换为机械能或

  锅炉是一种能量转换设备向锅炉输入的能量有燃料中的化学能电能高温烟气的热能等形式而经过锅炉转换向外输出具有一定热能的蒸汽高温水或有机热载体锅的原义指在火上加热的盛水容器炉指燃烧燃料的场所锅炉包括锅和炉两大部分锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能也可通过蒸汽动力装置转换为机械能或再通过发电机将机械能转换为电能提供热水的锅炉称为热水锅炉主要用于生活工业生产中也有少量应用产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉常简称为锅炉多用于火电站船舶机车和工矿企业锅炉的分类方法很多可以按锅炉的用途分也可以按锅炉的结构燃料种类分还可以按水循环形式压力分类 1按锅炉用途分类 锅炉可以作为热能动力锅炉和供热锅炉动力锅炉包括电站锅炉船舶锅炉和机车锅炉等相应用于发电船舶动力和机车动力供热锅炉包括蒸汽锅炉热水锅炉热管锅炉热风炉和载热体加热炉等相应地得到蒸汽热水热风和载热体等 2按锅炉本体结构分类 按锅炉结构分主要分为火管锅炉和水管锅炉火管锅炉包括立式锅炉和卧式锅炉水管锅炉包括横水管锅炉和竖水管锅炉 3按锅炉用燃料种类分类 按锅炉用燃料种类匪类为燃煤锅炉燃油锅炉和燃气锅炉以及燃煤锅炉的升级技术油气炉的替代产品 煤粉锅炉煤气双用锅炉等燃煤锅炉按燃烧方式可以分为层燃锅炉室燃锅炉和沸腾锅炉 4按锅炉容量分类 蒸发量小于20th的称为小型锅炉蒸发量大于75th的称为大型锅炉蒸发量介于两者之间的称为中型锅炉 5按锅炉压力分类 25MPa一下的锅炉称为低压锅炉60MPa以上的称为高压锅炉压力介于两者之间的称为中压锅炉此外还有超高压锅炉亚临界锅炉和超临界锅炉 6按锅炉水循环形式分类 按锅炉水循环形式可以分为自然循环锅炉和强制循环锅炉包括直流锅炉 7按装置形式分类 可以分为快装锅炉组装锅炉和散装锅炉此外还有壁挂锅炉真空锅炉和模块锅炉等形式 6―U形下脚圈7―喉管 8―外部弯水管 9―炉门 10―烟囱入口 11―入孔 兰开夏锅炉1―锅炉 图WNL213型内燃回火管锅炉 1―链条炉排 2―烟管 213燃料特性燃料是由可燃物质不可燃物质水分和灰分等组成的混合物在燃烧过程中能够释放出大量热量天然矿物质燃料出核燃料之外是有地壳内部深处的动植物残骸历经数千万年漫长的生物化学和物理变化而形成的由于形成原因地质条件与年代的不同产生了不同种类的燃料 燃料安物质状态可分为固体燃料液体燃料和气体燃料三大类天然燃料中的固体燃料包括木柴煤油页岩等液体燃料主要是石油气体燃料主要是天然气这些燃料通过一定的加工处理后就转变为人工燃料 214锅炉的结构要求 锅炉的结构为焊接结构在设计焊接结构时除了要满足产品使用性能要求外还要考虑焊接结构公益性结构工艺性要求结构满足制造工艺的要求包括焊缝施焊的方便性焊接方法的采用焊接接头的工艺设计等 在结构方面具体地说应符合下列要求 要保证受压部件有足够的强度刚度和稳定性 要保证锅炉结构各部分在运行时能够进行自由膨胀 要有良好的水循环来保证受热面得到可靠的冷却 要根据锅炉参数压力温度和燃料的适应性来选用锅炉结构 要合理配置鼓风机引风机使燃料和风量随着燃烧工况的变化保持相应的比例 受压部件开孔和焊缝的布置应尽量避免或减少应力集中 锅炉钢架在承受载荷时应有足够的强度刚度和抗腐蚀性 锅炉结构要便于安装操作检修和清洗内外部 安全附件和自控装置要可靠 10要保持炉墙结构有良好的耐热性和密封性减少漏风减少热损失 22燃煤锅炉简述 燃煤锅炉就是燃料为燃煤的锅炉是指经过燃煤在炉膛中燃烧释放热量把热媒水或其它有机热载体 如导热油等加热到一定温度或压力的热能动力设备燃煤锅炉主要由煤粉制备系统燃烧器受热面空气预热器等主要部分组成锅炉中的炉膛锅筒燃烧器水冷壁过热器省煤器空气预热器构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分称为锅炉本体锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒除锅炉本体外在火力发电站锅炉中还有许多配套的辅助设备如 煤粉制备系统把原煤磨成粉以利煤的充分燃烧包括给煤机磨煤机排粉机粗粉分离器和煤粉管道等 送引风系统向锅炉供给燃烧需要的空气及将煤燃烧后的烟气排出锅炉包括送风机引风机和烟风道等 给水系统包括给水泵阀门和管道等 灰渣清除系统包括碎渣机出渣机除尘器等 水处理系统以及自动控制和监测系统等 燃煤锅炉的常用系统分为中间储仓式制粉系统直吹式制粉系统中间储仓式制粉系统特点是磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷无关适于采用可磨制各种硬度煤种的钢球磨煤机缺点是设备较直吹式复杂磨煤机耗电量较大空载与满载时耗电量相差不大故应使其常在满载下运行直吹式制粉系统磨好的煤粉直接全部送入炉膛中燃烧宜采用中速和高速磨煤机适用于磨较软的烟煤和褐煤缺点是磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷有关因而随着锅炉负荷的变化需调整磨煤机的运行台数并且研磨部件容易磨损中速磨煤机直吹式制粉系统又分为正压式与负压式两种近代大容量锅炉多采用正压系统 图24 电厂燃煤锅炉系统图 图25 电厂燃煤锅炉示意图 燃煤锅炉发展重中之重是节能减排 据了解随着我国对安全节能和环保方面的要求逐年提高如何在推进行业健康稳步发展确保工业燃煤锅炉安全运行的形势下进一步加速推进节能减排工作的开展已成为工业锅炉行业未来发展面临的新课题和严峻挑战 节能减排是一个世界性难题也是全世界共同关注的话题近些年在我国经济的高速发展进程中能源利用率低消费结构不合理供需矛盾加剧等问题日益突出生态环境恶化与经济发展的矛盾加剧在很大程度上制约了经济持续快速健康发展 我国立式燃煤锅炉制造业经历了数十年的发展特别是改革开放推进行业驶上发展的快车道由于市场需求的不断加大生产企业数量增加较快行业规模不断扩大纵观工业锅炉行业的发展虽成绩斐然但仍有隐忧首先行业总体技术水平有待提高现行业中仍存在生产厂家过多生产分散多数企业生产能力较为低下企业间发展不均衡生产集中度不高等问题部分企业缺少长期发展战略致使企业自主开发和创新能力不强投入不足导致产品开发的档次和水平不高产品性能质量得不到显著提高 其次能源浪费现象严重我国的能源结构以煤为主量大面广的工业燃煤锅炉要消耗大量的煤炭同时也是我国主要的煤烟型污染源根据中国电器工业协会工业燃煤锅炉分会调查分析我国用的燃煤工业燃煤锅炉47万台每年消耗标准煤4亿吨约占我国煤炭消耗总量的四分之一然而燃煤工业燃煤锅炉平均运行效率仅达65左右这一指标比国际先进水平低1520个百分点行业节能潜力巨大着眼未来发展节能减排既是工业锅炉行业的当务之急更是长远战略要务 工业燃煤锅炉在国民经济和社会发展中的地位和重要性尽人皆知但同时全行业所耗用的能源量之大烟尘二氧化硫二氧化碳氧化物排放量占全国相应排放量比例之高的现状不仅说明现工业燃煤锅炉行业的节能环保指标与建设资源节约型和环境友好型社会的目标有较大差距而且充分说明行业节能潜力巨大 23 可编程序控制器PLC 231 PLC简介 PLCProgrammable Logic Controller可编程序逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统专为工业环境应用而设计它采用可编程序的储存器用来在其内部存储执行逻辑运算顺序控制定时计数和算术运算等操作的指令并通过数字式模拟式的输入输出控制各种机械或生产过程可编程序控制器机器有关外部设备都应易于与工业控制系统联成一个整体易于扩充其功能的原则来设计 世界上第一台可编程序逻辑控制器是由美国DEC公司于1969年研制的其采用灵活的变成方法实现了逻辑控制和顺序控制功能取消了继电器控制柜 PLC所具有的特点使PLC在众多控制装置中脱颖而出直到今日仍然具有广阔的市场及使用率其特点有灵活且通用性强可靠性高抗干扰能力强编程简单使用方便接线简单维护方便功能强适应广体积小重量轻容量实现机电一体化等 PLC经过三十多年的发展与实践其功能和性能已经有了很大的提高目前PLC已经被管饭应用于工业生产的各个领域从当初用单单于逻辑控制盒顺序控制扩宽到运动控制过程控制批量控制和混合性控制领域 232 PLC的基本结构 PLC是一种以微处理器为核心的一种特殊工业用计算机因此其本质与一般的个人计算机相似主要由中央处理PLC基本组成包括中央处理器CPU存储器输入输出接口缩写为IO包括输入接口输出接口外部设备接口扩展接口等外部设备编程器及电源模块组成见图 图26 PLC的基本结构 233 PLC的工作原理 PLC的工作方式与普通计算机也类似属于串行工作方式 但是为了满足原并行逻辑控制电路的要求PLC并没有采用普通计算机所使用的等待命令工作方式或查询工作方式而是采用的循环扫描的工作方式所谓扫描就是PLC上电后从第一条指令开始执行程序直到最后一条其工作原理图如下 图27 PLC的工作原理图 第三章 锅炉点火系统介绍 31锅炉点火系统的组成 311前言 锅炉燃烧的可靠性和安全性是锅炉运行的基本要求燃烧方式采用煤气和煤粉混合煤气燃烧器在炉膛底部煤气的主要作用是点火助燃稳定燃烧传统的锅炉点火采用人工点火方式从锅炉四个角依次进行整个点火过程由运行人员在锅炉点火孔旁进行观察和操作由于锅炉煤气供应不够稳定常常造成某个角突然熄火而外部操作人员只能根据煤气压力和流量判断某个角的燃烧状况失误率很高运行人员必需定时巡检费时费力此外在正常停炉或紧急停炉时需由运行人员现场手动关闭煤气阀门无法及时快速地切断煤气工作人员工作量大安全性低 随着PLC可编程控制器在各个领域的广泛应用其经济实用可靠性高易编程和便于维护等特点在自动控制系统中发挥着越来越重要的作用为广大用户所接受因此根据锅炉工艺特点和安全性的要求我设计了锅炉点火自动控制装置采用先进的PLC控制技术高性能火焰检测器以及火焰控制器实现了远程自动点火以及手动就地点火火焰在线检测和声光报警等功能除了完成点火任务外在意外工况下锅炉进入最低稳定燃烧状态时点火系统还能够进行投油助燃此外点火系统还可做为炉膛安全保护监控系统简称FSSS的一个子系统提高了锅炉点火和运行的安全性减轻了工作人员的工作强度大大提高了劳动生产率 312点火系统的组成 点火系统示意图如图31所示该点火系统由四个相同的单角点火系统组成单角点火系统既可由主控柜通过程序控制完成点火也可通过就地箱手动操作完成点火单角点火系统主要由以下几部分组成 油枪推进系统油枪通过电动推杆推进和退出点火时油枪喷出油雾 点火枪推进系统点火枪带着高能点火发生器的发火点通过电动推杆推进和退出点火时高能点火发生器打火 角阀管路系统由汽路和油路两部分组成点火前汽阀打开高压蒸汽从油枪喷出对油枪管路进行清扫点火时汽阀关闭油阀打开油雾从油枪喷出 火焰检测装置图31中未画出点火时火焰检测装置检测火焰信号输出点火成功信号 图31 锅炉点火系统示意图 32点火过程及点火方式 321点火系统的工作过程 锅炉点火过程分为以下几个步骤 油枪推进 油枪进到位后点火枪推进 点火枪进到位后点火器打火 油阀打开油雾从油枪中喷出 火焰检测装置检测火焰信号输出点火成功信号开关信号 点火器打火油阀打开规定时间本系统为15秒已到若此时火焰检测装置检测不到火焰信号无点火成功信号输出此种情况视为点火失败一次点火失败允许进行二次点火二次点火过程如下 点火器停 油阀关 点火枪退到位 点火枪进到位 点火器打火 油阀打开 引燃若二次点火依旧失败则不再进行点火应当检查系统尽快找出问题所在 以上是本系统单角的点火过程锅炉点火的整个过程是按照各角逐个点火的方法来实现的图31各角的点火顺序为1 锅炉单脚自动点火工艺流程图如图32所示图32 锅炉单脚自动点火工艺流程图 此外在意外工况下本系统还能够进行投油助燃投油助燃是指锅炉进入最低稳定燃烧状态时依靠点火系统向炉膛喷射油雾来达到稳定燃烧投油助燃时油阀打开油雾从油枪中喷出直至锅炉退出最低稳定燃烧状态在锅炉点火系统中加入投油助燃操作控制是十分必要的因为一旦锅炉燃烧不稳定或者灭火都会对生产过程产生一定的影响造成巨大的经济损失所以当锅炉处在最低稳定燃烧状态时应进行紧急投油助燃促使锅炉重新达到稳定燃烧状态图33为锅炉投油助燃点火工艺流程图 图33 锅炉投油助燃点火工艺流程图 322点火系统的工作方式 锅炉点火方式分为就地手操方式和集控室程控方式两种 就地手操方式 就地手操方式是指通过安装在炉膛四角的就地控制箱按照点火工艺过程人工逐步操作的点火方式点火过程的状态通过就地箱上的指示灯来显示就地手操方式主要用在系统调试阶段 集控室程控方式 程控方式是指在控制室的程控柜上通过启停按钮操作点火而中间点火工艺过程及二次点火由程序自动控制来完成的点火方式点火过程各状态通过程控柜上模拟盘来显示 33点火流程操作与显示系统 331就地箱上的显示操作系统 锅炉在就地手操点火方式下操作人员通过就地箱上的按钮以及指示灯来进行就地点火操作通过指示灯的亮灭了解正在进行的进程就地箱指示灯系统示意图如下 图34 就地箱指示灯系统示意图 332程控柜模拟盘 当选择程控自动点火时操作人员通过启停按钮操作点火而中间的点火过程及二次点火由程序自动控制来完成点火过程各状态通过程控柜模拟盘上指示灯的亮灭来显示程控柜模拟盘如图35所示 图35 程控柜模拟盘 333集控室锅炉点火模拟盘 集控室全称为集中控制室是发电企业的大脑控制着整个DCS系统和其他相关系统集控室中的操作人员需要及时了解锅炉的运行状况因此需要在集控室安装锅炉点火过程模拟盘方便操作人员监控锅炉的整个运行过程集控室锅炉点火模拟盘如图36所示 图36 集控室锅炉点火模拟盘 第四章 锅炉点火程序控制系统硬件设计 41油枪的设计与选型 411油燃烧原理

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