特种设备

特种设备

一、概述

1．我国当前法规中规定的特种设备都有哪几种?

特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。

2．针对特种设备，最高层次的法规是什么?

《特种设备安全监察条例》

3．我国对特种设备的哪几个环节进行监管?

设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测等7 个环节实施全过程的监管，实现了全程监控。

4．特种设备行政许可制度都有哪些？

在特种设备监管方面，建立了行政许可制度和监督检查制度。

特种设备行政许可制度包括设计许可、制造许可、安装维修许可、充装许可、使用登记、检验检测机构核准和作业人员考核发证等7 项许可制度；

特种设备监督检查制度包括强制检验制度、执法检查制度、事故调查处理制度、安全监察和责任追究制度、安全状况公布制度等 5 项基本制度。

二、锅炉

1．锅炉的分类

1）按用途：为电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉、生活锅炉等

2）按燃料在锅炉中的燃烧方式不同：

①层燃炉；燃用10mm以上的煤粒及煤块。

②室燃炉；可燃烧气体燃料、液体燃料、煤粉。

③沸腾炉；煤粒，介于前两者之间。

3）锅炉结构：可以分为锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉和水火管锅炉。

火管式锅炉受热面积少、容量小、工作压力低、金属消耗量大、锅炉效率低、爆炸危险大等缺点。

水管锅炉特点：I炉膛置于筒体之外，“炉”不受“锅”的限制，体积可大可小。

II以容纳水汽的管子布置于炉膛、烟道中作受热面，锅筒一般不受热，安全性提高。III管子中的水要受热、汽化、蒸发，管子结垢难于清除，水质要求高。

2．水管锅炉

1）水管锅炉中锅筒的功能?

锅筒（上锅筒）的功用。水管锅炉的受热面都是水管，水管中容纳的水汽量有限。锅筒则是水汽系统中容积最大的部件，它可以容纳一定的水量，使锅炉维持一定的水位，减少锅炉水位和汽压的波动。锅筒上连接着很多作为蒸发受热面的管子，构成循环回路，水在这些管子中一边循环流动，一边受热汽化，锅筒则是循环流动的起始点和结束点；有进行汽水分离的功能，是水和蒸汽的明确分界点。

2）水管锅炉中的蒸发受热面是什么?

对流管束是对流蒸发受热面。

3）省煤器和空气预热器的作用？

省煤器是利用尾部烟道中烟气的余热来预热锅炉给水的装置。

空气预热器的作用是降低排烟温度，减少排烟热损失；热空气送入炉膛可保证燃料及时着火，稳定和完善燃烧。提高锅炉的热效率。

4）水管锅炉中的水汽系统和燃烧系统包括哪些部件?

✧水汽系统：锅筒、集箱、水冷壁、对流管束、省煤器、过热器。

✧燃烧系统：燃烧装置、炉膛和烟道、空气预热器。

3．锅炉中的传热

1）锅炉炉膛和烟道中的热量传给水经过哪些传热过程?

锅炉炉膛首先是燃料燃烧场所，火焰温度很高，火焰与受热面表面的换热主要是辐射换热，也有少量对流换热，但后者一般忽略不计。

烟道是烟气流通的通道，烟气在流动中与烟道中的受热面进行对流换热。由于在烟道中烟气仍有较高温度，烟气与受热面间也有一部分辐射换热，随着烟气流动与降温，辐射换热所占份额越来越小。

热量通过金属壁向介质传递，依靠导热及对流换热方式。当受热面的两侧分别积灰和结垢时，固体壁面由灰层、金属壁、垢层三部分组成，原来仅经过金属壁的导热变为经过多层壁的导热，导热热阻显著增加，整个传热过程变得更为复杂。

2）传热中可能出现哪些传热故障?会对锅炉安全运行产生哪些影响?

传热过程出现障碍，比如：①缺水；②受热面上沉积水垢；③水循环故障，水的流动减慢或停止等，使受热面低温侧的传热阻力增大，则不仅会降低传热量，降低锅炉的经济性，还会剧烈升高受热面的温度水平。当受热面承受的温度超过受热面金属能够承受的温度，或使金属强度大幅度降低时，就会危及锅炉的安全。

3）自然循环锅炉中的水经过哪几个加热阶段?分别在哪些受热面中完成?

①水的预热阶段②饱和水的沸腾汽化阶段③饱和蒸汽的过热阶段。

水在流经省煤器时被预热升温，之后送入上锅筒；水由上锅筒经水冷壁系统、对流管束循环流动时受热汽化；饱和蒸汽流经过热器时继续受热成为过热蒸汽

4）哪些因素影响锅炉中水的自然循环? 锅炉中的水循环故障有哪些?

影响因素：○1锅炉工作压力：压力不同，饱和态汽、液两相的密度不同。压力越低，饱和水与饱和蒸汽的密度差越大。○2循环回路高度:运动压头与回路高度成正比。○3上升管受热强

弱：上升管受热越强，管内产生的蒸汽量就越多，汽水混合物的密度就越小，形成的运动压头则越大。○4下降管是否含汽及含汽多少。○5循环回路的阻力特性

故障：一）停滞（二）倒流（三）汽水分层

措施

○1．保证回路有一定的高度。○2将水循环系统合理分组，减小吸热不均。○3保证下降管和汽水引出管有适当的流通截面积。○4下降管、上升管在上锅筒的接管位置要适当。○5下降管形状应尽量简单，以竖直向下为最佳；不应有水平管段及锐角弯头，入口截面应尽量平滑。○6．为防止汽水分层，上升管与水平面的夹角不得小于15°。

4．锅炉的安全装置

1）安全阀：主要由阀座、阀瓣（阀芯）和加载机构三部分组成。锅炉常用的安全阀有弹簧式安全阀和杠杆式安全阀

弹式安全阀的特点：结构轻便紧凑、安装位置不受限制、开启滞后、弹簧受高温影响较大

杠杆式安全阀：结构简单，调整容易准确、不怕高温、阀瓣升高不影响加载、笨重、易振动2）常用的阀门：闸阀、截止阀、止回阀、减压阀、燃油电磁速断阀

5．锅炉安全技术

1）烘炉的目的：新装、迁装、大修或长期停用的锅炉，其炉膛和烟道的墙壁非常潮湿，一旦骤然接触高温烟气就会产生裂纹、变形，甚至发生倒塌事故。烘炉就是妥善地去除炉墙内的水分，提高炉墙强度和保温能力的有效方法。在烘炉后期，可通过检查炉墙内部材料含水率或温度，判定烘炉是否合格。

2）煮炉的目的：新装、迁装、大修或长期停用的锅炉，在正式启动前必须进行煮炉。煮炉的目的是清除蒸发受热面中的铁锈、油污和其他污物，减少受热面腐蚀，提高锅水和蒸汽的品质。一般是在锅水中加入碱性药剂，如NaOH，Na3PO4或Na2CO3等。煮炉合格的标准是锅筒和集箱内壁无油垢，擦去附着物后金属表面无锈斑。

3）点火升压阶段的安全注意事项

○1防止炉膛爆炸○2控制升温升压速度

○3严密监视和调整指示仪表○4保证过热器和省煤器的可靠冷却

6．锅炉运行安全操作

1）排污目的：排出锅水中过剩的盐量和碱量；排除锅筒内水渣；排除锅水表面油质和泡沫。

排污方式：定期排污、连续排污

2）什么情况下应该紧急停炉?

（1）锅炉水位低于水位表的下部可见边缘；

（2）不断加大向锅炉进水及采取其他措施，但水位仍继续下降；

（3）锅炉水位超过最高可见水位（满水），经放水仍不能见到水位；