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燃煤蒸汽鍋爐的操控系統(tǒng)原理

鍋爐眾所周知，是最常見的常壓設(shè)備，種類有很多，比如燃煤蒸汽鍋爐、浴池鍋爐、浴池鍋爐等。不過不論是那種型號(hào)的鍋爐其生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念都萬變不離其宗，其本身的機(jī)構(gòu)構(gòu)造永遠(yuǎn)都不會(huì)缺少鍋、爐中的任何一種。比如，蒸汽鍋爐本體是鍋爐設(shè)備的主要部分，是由鍋和爐兩部分組成的。鍋是汽水系統(tǒng)，它主要任務(wù)是吸引收燃料放出的熱量，使水加熱、蒸發(fā)并最后變成具有一定參數(shù)的過熱蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器和再熱器等設(shè)備及其連接管道和閥門組成。燃煤蒸汽鍋爐的原理是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并利用熱能加熱鍋?nèi)的水使之成為具有足夠數(shù)量和一定質(zhì)量的過熱蒸汽，供企業(yè)或工廠設(shè)備正常工作使用。    并且，我國鍋爐行業(yè)發(fā)展至今，各個(gè)鍋爐廠家生產(chǎn)的鍋爐設(shè)備已經(jīng)不單單被廣泛應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)或家庭使用了，現(xiàn)在的火力發(fā)電廠也開始通過使用燃煤蒸汽鍋爐等常壓鍋爐設(shè)備為電廠的一系列工作設(shè)備提供能量。并且，據(jù)河南熱風(fēng)爐鍋爐生產(chǎn)中心的技術(shù)人員介紹說，現(xiàn)在的火力發(fā)電廠的鍋爐容量大、參數(shù)高、技術(shù)復(fù)雜、機(jī)械化和自動(dòng)化水平都很高。由此可見我國的鍋爐行業(yè)正在向著更加廣泛的應(yīng)用面發(fā)展，其生產(chǎn)技術(shù)也會(huì)隨之不斷的進(jìn)步。

常壓熱水鍋爐安裝運(yùn)行-鍋爐安裝方法及步驟

1前言

由于常壓熱水鍋爐開口與大氣相通，鍋爐在運(yùn)行或停止運(yùn)行時(shí)，水位線處的壓力始終與大氣壓力相同，從根本上了爆裂的可能性，而且還具有造價(jià)低廉、制造簡單、運(yùn)行管理方便、經(jīng)濟(jì)適用等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此在我國特別是北方地區(qū)使用的越來越廣泛。常壓熱水鍋爐與承壓熱水鍋爐在安裝使用方法上有相似之處，但又有本質(zhì)區(qū)別，如安裝使用不當(dāng)，就會(huì)帶來不必要的危害，危及系統(tǒng)正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致鍋爐的損壞或爆裂。以下我就談?wù)剻C(jī)械循環(huán)式常壓熱水鍋爐在安裝運(yùn)行中應(yīng)注意的幾個(gè)問題，以供大家參考。

2常壓熱水鍋爐的鍋爐房系統(tǒng)設(shè)置

2.1機(jī)械循環(huán)式供熱系統(tǒng)的設(shè)置

常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和管道的連接方式與承壓鍋爐系統(tǒng)相比，有許多不同之處。其中顯著的區(qū)別是：常壓鍋爐的熱水循環(huán)泵設(shè)在鍋爐的出水側(cè)，即常壓鍋爐出水口與循環(huán)泵入口相連，循環(huán)熱水是從鍋爐中抽出來的，用熱水泵加壓后，經(jīng)管網(wǎng)送往熱用戶，在循環(huán)熱水返回鍋爐房時(shí)，應(yīng)先經(jīng)過除污器、阻力調(diào)節(jié)閥和啟閉閥，然后回流至常壓熱水鍋爐。其中除污器與承壓系統(tǒng)相同，而后兩種閥門為常壓鍋爐機(jī)械循環(huán)式供熱系統(tǒng)所特有。其中阻力調(diào)節(jié)閥可采用截止閥、閘閥等，它可以使循環(huán)管路內(nèi)有壓的水在返回常壓狀態(tài)下的鍋爐時(shí)，將回水減壓，同時(shí)，對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)中工況的不斷變化具有調(diào)節(jié)功能。啟閉閥的功能是在循環(huán)泵突然停止運(yùn)行時(shí)，及時(shí)切斷管路，防止可能造成的循環(huán)管路被倒空等一系列事故。

在實(shí)際應(yīng)用中，供熱系統(tǒng)通常有鍋水直接循環(huán)式和二次水換熱式兩種供熱形式。在我國通常采用鍋水直接循環(huán)方式。它又可分為上供下回式（雙點(diǎn)定壓）和下供上回式（單點(diǎn)定壓）兩種供熱系統(tǒng)。

2.２鍋爐膨脹水箱的設(shè)置

鍋爐膨脹水箱的設(shè)置，對(duì)常壓鍋爐幾乎是必不可少的，它既可以吸收鍋水受熱產(chǎn)生的熱膨脹又可以增加鍋爐的水容積，以防止被水泵抽空，還可容納一旦發(fā)生停泵時(shí)，啟閉閥關(guān)閉滯后或關(guān)閉不嚴(yán)而流回的循環(huán)熱水。對(duì)于鍋筒體積較大的常壓熱水鍋爐，可在鍋筒上部預(yù)留出部分空間，此一空間必須與大氣相通。對(duì)一般鍋爐而言，需再設(shè)一與大氣相通的鍋爐膨脹水箱。鍋爐膨脹水箱一般設(shè)在鍋爐的上方，箱體高度常為１米左右，容積一般不超過２m3。

設(shè)置鍋爐膨脹水箱應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

① 水箱膨脹空間應(yīng)大于系統(tǒng)水膨脹的凈增量；

② 水箱膨脹空間必須有與大氣相通的通氣口，通氣口直徑不小于１００mm，以保證鍋爐在常壓下運(yùn)行；圖1常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)上供下回式（雙點(diǎn)定壓式）

1常壓熱水鍋爐2鍋爐膨脹水箱3啟閉閥4除污器

5系統(tǒng)膨脹水箱6循環(huán)水泵7止回閥8熱用戶

圖2常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)下供上回式（單點(diǎn)定壓式）

1常壓熱水鍋爐2鍋爐膨脹水箱3啟閉閥4除污器

5熱用戶6循環(huán)水泵7止回閥③ 水箱不能超過鍋爐頂部標(biāo)高３米，與鍋爐相連的管直徑不應(yīng)小于５０mm；

④ 為防止鍋爐滿水時(shí)熱水外溢，在水箱膨脹空間允許高水位處設(shè)置溢流管，溢流管應(yīng)接至安全地點(diǎn)。另外為便于監(jiān)視液位，還應(yīng)設(shè)置水位表。

⑤ 整個(gè)熱水循環(huán)系統(tǒng)的補(bǔ)充水可以從鍋爐膨脹水箱補(bǔ)入，幾臺(tái)鍋爐可以共用一個(gè)鍋爐膨脹水箱。

2.3大氣連通管的設(shè)置

為防止常壓熱水鍋爐承壓使用，系統(tǒng)安裝應(yīng)保證在任何情況下鍋爐本體頂部表壓力為零。因此在常壓鍋爐本體頂部應(yīng)設(shè)置直接通向大氣的大氣連通管，且保證大氣連通管暢通，不得設(shè)置水封。鍋爐的大氣連通管應(yīng)通至安全地點(diǎn)，一般將其通至鍋爐膨脹水箱上方，連通管不得縮徑，高度不得超過2m，其上不得安裝任何閥門，且應(yīng)有防凍措施。

大氣連通管的管路必須足夠大，其管路應(yīng)按照下式計(jì)算：

Ｄd＝２０＋８８Q

式中：Ｄd—大氣連通管的當(dāng)量直徑：mm

Ｑ—熱水鍋爐額定熱功率：ＭＷ

常壓熱水鍋爐大氣連通管直徑推薦值

鍋爐額定熱功率（MW）[]0.35[]0.7[]1.05[]1.4[]2.1[]2.8大氣連通管直徑（mm）[]DN80[]DN100[]DN125[]DN125[]DN150[]DN1502.4自動(dòng)啟閉閥的設(shè)置

由于常壓熱水鍋爐相當(dāng)于一個(gè)敞口的加熱水箱，且系統(tǒng)循環(huán)水是先于循環(huán)水泵壓頭送入到較高處的熱用戶。當(dāng)正常停泵或由于某些原因突然停泵時(shí)，水泵壓頭消失，此時(shí)高于鍋爐水位的系統(tǒng)循環(huán)水由于重力壓頭的作用，會(huì)倒入鍋爐，甚至由鍋爐膨脹水箱大量溢出。

為避免上述現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)在鍋爐回水口裝一個(gè)自動(dòng)啟閉閥，當(dāng)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，啟閉閥自行開啟，鍋爐與系統(tǒng)相通，系統(tǒng)水循環(huán)流動(dòng)。一旦停泵，無錫杰能加熱爐廠家，啟閉閥立刻自行關(guān)閉，將鍋爐與系統(tǒng)隔斷，避免系統(tǒng)水流入鍋爐溢出。

2.5循環(huán)水泵的設(shè)置

1) 在常壓熱水鍋爐采暖系統(tǒng)中，循環(huán)水泵設(shè)于鍋爐之后，將鍋爐中熱水抽出后經(jīng)管網(wǎng)送往熱用戶，因此流經(jīng)循環(huán)水泵的水溫度較高，好采用Ｒ系列熱水泵。

2) 在常壓熱水鍋爐供暖系統(tǒng)中，循環(huán)水泵的作用是將鍋爐中的熱水抽送到任意高度的熱用戶，并促使熱水克服系統(tǒng)阻力不斷循環(huán)運(yùn)行。建筑物越高，提升高度越高，水泵所需揚(yáng)程就越大。管路的系統(tǒng)阻力加上鍋爐水位與系統(tǒng)高點(diǎn)之間水的重力壓頭及附加的壓頭裕量即為熱水循環(huán)泵的揚(yáng)程。

3) 熱水循環(huán)泵所必需的流量的確定方法與承壓鍋爐系統(tǒng)相同。

4) 由于循環(huán)水泵設(shè)在鍋爐出水端，而水泵吸入端為負(fù)壓，鍋爐出水溫度較高，易在水泵內(nèi)汽化，產(chǎn)生汽蝕，影響水泵的正常運(yùn)行。為防止水泵產(chǎn)生汽蝕的可能，鍋爐膨脹水箱液面與水泵軸線之間要有一定的高度差，當(dāng)循環(huán)泵入口至鍋爐膨脹水箱液面之間形成的靜壓值大于循環(huán)泵入口管段管道水流阻力之和時(shí)，就不必考慮循環(huán)水泵產(chǎn)生汽蝕的可能。循環(huán)水泵安裝時(shí)，其入口中心線與鍋爐低水位線之間的距離一般不宜小于2米。

5) 熱水循環(huán)泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)不少于2臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。

三、 鍋爐運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

3.1上水方式

鍋爐與供暖系統(tǒng)的上水應(yīng)分別進(jìn)行，因常壓熱水鍋爐在其停止運(yùn)行時(shí)，鍋爐與系統(tǒng)是隔斷的。首先將鍋爐上水至鍋爐膨脹水箱的低水位，然后進(jìn)行系統(tǒng)上水。系統(tǒng)上水可利用自來水的上水壓力進(jìn)行系統(tǒng)充水。如依*自來水壓力不能將系統(tǒng)注滿時(shí)，可利用循環(huán)水泵進(jìn)行系統(tǒng)充水。具體做法為：將鍋爐回水管入口閥門關(guān)閉，然后開啟循環(huán)水泵，將鍋爐中的水壓入系統(tǒng)，待系統(tǒng)充水完畢，再將鍋爐水位調(diào)整至正常情況。

系統(tǒng)充水的同時(shí)應(yīng)注意系統(tǒng)中氣體的排放。

3.2點(diǎn)火前的檢查

常壓鍋爐點(diǎn)火前除應(yīng)對(duì)鍋爐各種輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢查外，還應(yīng)特別注意自動(dòng)啟閉閥開啟是否靈敏可*。其檢查方法如下：

首先將鍋爐出入口的閥門打開，開啟循環(huán)水泵，使系統(tǒng)中的水循環(huán)流動(dòng)，以檢查自動(dòng)啟閉閥開啟是否靈敏。然后停止循環(huán)水泵運(yùn)行1-2小時(shí)，無錫杰能加熱爐廠，注意觀察鍋爐的水位。如此間水位變化不大，表明自動(dòng)啟閉閥關(guān)閉較嚴(yán)密，如停泵后鍋爐水位迅速上升，無錫杰能加熱爐型號(hào)，則表明自動(dòng)啟閉閥泄漏嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理或更換。

自動(dòng)啟閉閥失靈或泄露嚴(yán)重時(shí)，不能冒然點(diǎn)火運(yùn)行。

3.3溫度控制

常壓熱水鍋爐水溫過高易造成循環(huán)水泵入口處汽化，福建無錫杰能加熱爐，影響水泵正常運(yùn)行。因此應(yīng)對(duì)鍋爐出水溫度加以控制，其出水溫度應(yīng)控制在90℃以下。

3.4停爐

常壓熱水鍋爐停爐時(shí)，其燃燒設(shè)備的操作與承壓鍋爐相同，但可不受爐水溫度至50℃以下才可停泵這一要求的限制。停爐期間如發(fā)生因汽化而造成嚴(yán)重水擊時(shí)，可采用由鍋爐補(bǔ)水管補(bǔ)水，同時(shí)由溢流管放水方法降低爐溫，減弱汽化現(xiàn)象。如無汽水沖擊情況，只有少量汽化，可不必進(jìn)行處理。

如需較長時(shí)間停爐，應(yīng)將鍋爐出入水口的閥門關(guān)閉，以防止系統(tǒng)的循環(huán)水倒入鍋爐，形成系統(tǒng)高處倒空現(xiàn)象，影響鍋爐再次啟動(dòng)。