特种设备基本知识(锅炉)

特种设备基本知识（锅炉）
一、特种设备概念及分类
㈠特种设备概念特种设备特指人们生产和生活中广泛使用的，一旦发生故障有可能危及公共安全的，受到政府强制监督管理的设备。

在《特种设备安全监察条例》中规定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）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。

㈡特种设备分类按照特种设备的特点，可将其划分为承压类特种设备和机电类特种设备。

承压类特种设备包括锅炉、压力容器和压力管道；机电类特种设备包括电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。

一、概述
（一）锅炉的定义
锅炉是利用燃料燃烧时产生的热能或其他能源的热能，把工质加热到一定温度和压力的热能转换设备。

《条例》对锅炉作了如下限制性定义：
锅炉，是利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；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；有机热载体锅炉。

（二）锅炉的特点
1、长期连续运行，不能任意停炉；
2 、工作环境恶劣，承受高温高压；
3、接触水汽烟灰，腐蚀不可避免；
4 、工作温度不同，热胀冷缩有应力；
5、负荷燃烧有变化，疲劳破坏易发生；
6、水质处理不达标，鼓包开裂易发生；
7、超压运行使不得，严重缺水后加水是锅炉爆炸的主要原因之一。

（三）锅炉的参数
锅炉的作用是产生一定数量和质量的蒸汽或热水，其数量用锅炉出力来表示，其质量用蒸汽或热水的压力或温度来表示。

这些参数均为锅炉的特性参数，并在锅炉名牌上标示。

1 容量（出力）
蒸汽锅炉用额定蒸发量来表示出力（D），热水锅炉用额定热功率来表示出力（Q）。

额定蒸发量：蒸汽锅炉在每小时内产生的蒸汽数量，单位吨/小时（t/h）;
额定热功率：热水锅炉在单位时间内产生并送入系统的热量，单位为兆瓦（MW）。

额定热功率为0.7兆瓦的热水锅炉的出力相当于额定蒸发量为1吨/小时的蒸汽锅炉的出力。

他们之间的换算关系如下：
1t/h≈0.7MW=60万大卡/小时。

理想状态下额定热功率为0.7MW的热水锅炉能够满足建筑面积为10000㎡建筑物的采暖需要，扣除各项热量损失，实际能够满足建筑面积为8000～9000㎡建筑物的采暖需要。

锅炉容水量
2 压力
压力指的是垂直作用于物体单位面积上的力（物理学中的压强，习惯叫法），压力的单位用兆帕（MPa）来表示。

锅炉压力指锅炉出口处蒸汽或热水的最高工作压力，用符号“P”表示。

压力的国际单
位与工程单位的换算关系如下：
1kgf/c㎡=0.098MPa≈0.1MPa
锅炉铭牌上标示的压力是锅炉设计压力，又称额定工作压力。

对有过热器的锅炉是指过热器出口处的蒸汽压力；
对无过热器的锅炉是指锅筒内的蒸汽压力；
对热水锅炉是指出水阀入口处的热水压力。

•锅炉内为什么会有压力呢？
蒸汽锅炉的压力是因为蒸汽锅炉内的水吸收热量后，由液态变为气态，其体积增大很多，由于锅炉是密闭容器，这就限制了汽水的自由膨胀，随着水不断受热蒸发变成蒸汽，锅筒内的蒸汽密度相应增加，压力也随之增大，结果就使锅炉各受压元件受到了汽水压力的作用。

热水锅炉的压力绝大数来源于循环水泵。

3 温度
温度是标志物体冷热程度的物理量。

常用符号t表示，锅炉温度指锅炉出口介质的温度。

单位是摄氏温度，符号是℃。

锅炉铭牌上表明的温度是指锅炉出口介质的温度，又称额定温度；对无过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指锅炉在额定压力下的饱和蒸汽温度；对有过热器的蒸汽锅炉，其额定温度是指过热器出口处蒸汽温度；对热水锅炉，其额定温度是指锅炉出口处的热水温度。

二、锅炉的分类和型号
（一）锅炉分类
1、按用途分类：电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、机车锅炉、船舶锅炉等。

2、按出口介质分类
蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉
3、按燃料种类分类
燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉
4、按结构形式分类锅壳式锅炉、水管锅炉。

5、按介质循环方式分类
自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉。

6、按出厂形式分类散装锅炉、组装锅炉、整装锅炉。

7、按制造管理分类
锅炉制造许可级别分为以下四级：
A级锅炉：制造锅炉范围不限；
B级锅炉：额定蒸汽压力≤2.5MPa的蒸汽锅炉；
C级锅炉：额定蒸汽压力≤0.8MPa且额定蒸发量≤1t/h的蒸汽锅炉；额定出水温度＜120℃的热水锅炉；
D级锅炉：额定蒸汽压力≤0.1MPa的蒸汽锅炉；额定出水温度＜120℃且额定热功率≤2.8MW的热水锅炉。

8、按照出口介质工作压力分为
低压锅炉P≤2.5MPa；中压锅炉P =3.8MPa
9、按照热水锅炉的热水出口温度分类
低温热水锅炉: 出水温度＜120℃
高温热水锅炉:出水温度≥120℃
10、按照安装改造许可证划分为3个级别
1级：参数不限；2级: P≤2.5MPa；3级：P≤1.6MPa的整（组）装锅炉。

（已获得锅炉制造许可的锅炉制造企业可以改造、安装本企业制造的锅炉，无需另取
许可证）。

（二）我国锅炉型号表示方法
1 、工业锅炉产品型号组成
（JB/T1626-2002《工业锅炉产品型号编制方法》）产品型号由三部分组成。

锅炉的分类和型号
1 工业锅炉产品型号组成（JB/TG1626-2002
工业锅炉产品型号编制方法）
工业锅锅炉的分类和型号炉（电加热锅炉除外）产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。

⑴第一部分表示锅炉本体型式和燃烧设备型式或燃烧方式及锅炉容量。

共分三
段，第一段用两个大写汉语拼音字母代表锅炉本体型式；第二段用一个大写汉
语拼音字母代表燃烧设备型式或燃烧方式；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉
额定蒸发量为若干t/h或热水锅炉额定热功率功率为若干MW。

各段连续书写。

⑵第二部分表示介质参数。

对蒸汽锅炉分两段，中间以斜线相连，第一段用阿拉伯
数字表示额定蒸汽压力为若干MPa；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度为若
干℃，蒸汽温度为饱和温度时，型号的第二部分无斜线和第二段。

对热水锅炉分三
段，中间也以斜线相连，第一段用阿拉伯数字表示额定出水压力为若干MPa；第二
段和第三段分别用阿拉伯数字表示额定出水温度和额定进水温度为若干℃。

⑶第三部分表示燃料种类。

用大写汉语拼音字母代表燃料品种，同时用罗马数字代表同一燃料品种的不同类别与其并列。

如果同时使用几种燃料，主要燃料放在前面，中间以顿号隔开。

举例：①DZL4—1.25—AⅡ表示单锅筒纵置式水管或卧式水火管链条炉排，额定蒸发量为4t/h，额定蒸汽压力为1.25MPa，蒸汽温度为饱和温度，燃用Ⅱ类烟煤的蒸汽锅炉。

②QXW—1.25/95/70—AⅡ③SHX20—2.5/400—H
④LSC 0.5—0.4 —AⅢ⑤SZS10—1.6/350—Y、Q
2 电加热锅炉产品型号组成
电加热锅炉产品型号由两部分组成，各部分之间用短横线相连。

⑴第一部分表示锅炉本体型式和电加热锅炉代号及锅炉容量。

共分三段，第一段用一个大写汉语拼音字母表示锅炉本体型式，锅炉本体型式分卧式和立式两种，用W代表卧式，用L表示立式；第二段用汉语拼音字母DR为电加热锅炉代号；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h或热水锅炉额定热功率为若干MW。

各段连续书写。

⑵第二部分表示介质参数。

蒸汽锅炉用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力为若干MPa；热水锅炉分三段，各段之间以斜线相连，第一段用阿拉伯数字表示额定出水压力为若干MPa；第二段和第三段分别用阿拉伯数字表示额定出水温度和额定进水温度为若干℃。

举例: ①LDR0.5—0.4 表示立式电加热锅炉，额定蒸发量为0.5t/h，额定工作压力为0.4MPa的蒸汽锅炉。

②WDR0.7—1.0/95/70
3 电站锅炉产品型号组成
电站锅炉（JB/T1617-1999《电站锅炉产品型号编制方法》）产品型号也由三部分组成。

A—B/C—DE
变型设计顺序号，一般用阿拉伯数字
设计燃料代号，用汉语拼音字母表示。

额定介质出口压力，用阿拉伯数字表示，单位：Mpa。

锅炉额定蒸发量，用阿拉伯数字表示，单位：t/h.
锅炉制造工厂（公司）代号，由若干字母表示
⑴第一部分用A表示，系锅炉制造厂（公司）代号，由若干字母表示。

⑵第二部分由B和C两段组成，中间用斜线分开。

B表示锅炉额定蒸发量，C表示出口蒸汽压力。

⑶第三部分由D和E两段组成。

D表示燃料，E表示锅炉变形设计顺序号。

举例：①HG—670/13.7—M HG—表示哈尔滨锅炉厂制造；670/13.7—额定蒸发量为670t/h、出口蒸汽压力为13.7MPa；M—设计燃料为煤、原型设计的蒸汽锅炉。

②SG—1025/18.3—M003
3.2.2 .4 有机热载体炉产品型号组成
有机热载体炉产品型号由两部分组成。

X X X - X X
⑴第一部分由三个字母组成，分三段，第一段系炉类型代号，第二段系燃烧设备代号，第三
段系安装形式代号。

⑵第二部分由数字和字母组成，分两段，第一段系额定热功率KW，第二段系燃料代号。

举例：YLW-800MW Y-液相有机热载体炉；L-燃烧设备为链条炉排；W-安装形式为卧式；800-额定热功率为800KW；M-燃料类别为煤；W-燃料品种为无烟煤。

三、锅炉水循环
锅炉的水循环分为自然循环和强制循环两类。

一般蒸汽锅炉的水循环为自然循环，热水锅炉水循环大都为强制循环。

强制循环是依靠水泵的推动作用强迫锅炉水的循环。

自然循环是依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的重度差，使锅水进行的循环。

（在穿过锅筒壁处应加装套管。

D≤t/h或P≤1.0MPa时可不装给水套管）。

1 安全阀
安全阀是一种自动阀门，与一般需人为操作开闭的截止阀、排污阀不同
①安全阀的主要作用：在受压设备超压的情况下，能自动开启，释放超过的压力（泄放掉多余的介质），保证设备安全，待压力降到规定值时，能自动关闭并恢复密封，阻止介质的进一步流失。

②常见安全阀类型：
ⅰ静重式安全阀：结构简单，最原始，靠重量产生负荷，工作压力低，小容量锅炉使用。

ⅱ杠杆重锤式安全阀：静重式安全阀的进化型。

阀芯易偏移，回座后的密封性能差，易卡阻。

已被淘汰。

ⅲ弹簧式安全阀
使用最多、最广泛。

用弹簧取代重锤。

③弹簧式安全阀工作过程
开启-----排放-------回座-------回复密封
④弹簧式安全阀的二种基本形式
ⅰ微启式弹簧式安全阀：微启即开启高度是很微量的。

开启高度为阀座内径尺寸的1/40-1/20。

ⅱ全启式弹簧安全阀：全启即全部开启，开启高度是微启的5-10倍，排放泄压能力大大增加。

⑤安全阀型号：ⅰ-微启式A27W-10T和A27H-16C。

W-由阀体直接加工的密封面材料。

ⅱ-全启式A48Y-16C。

A—安全阀4—法兰连接8—弹簧全启式Y—阀座密封面材料为硬质合金16—公称压力为1.6MPa C—阀体为铸钢。

⑥安全阀规格：
安全阀规格是按进口公称通径划分的，用DN表示。

要注意同一规格的安全阀，因型号不同，出口通经也不同，微启式安全阀的进出口通经尺寸是一样的，全启式安全阀出口通经比进口通经大一档。

阀门的尺寸是有系列的，如DN15、20、32、40、50、65、80、100、125、150等。

法兰式安全阀的法兰尺寸是根据公称压力和通经确定的。

⑦公称通经DN与流道直径用d0关系：全启式d0比DN小两档，微启式d0比DN小一档。

2 压力表
压力表的作用是监视锅炉的工作压力，一旦发生超压现象提示锅炉操作人员采取措施。

精度等级：弹簧管式压力表的精度等级是以表盘刻度极限值允许误差的百分数来表示。

老标准为
0.5、1、1.5、2、2.5、4 六个等级；新标准为0.4、1.6、2.5、4 四个等级。

P ＜2.5MPa的锅炉压力表精度等级≮2.5级；P ≥ 2.5MPa的锅炉压力表的精度等级≮1.6级。

3 水位表
锅炉发生事故的主要原因之一，就是锅内缺水。

水位表的作用就是监视锅炉的水位，一旦锅炉水位降低于限定要求时，水位表即可提示锅炉操作人员（锅炉操作人员分3级）采取相应措施，对有自动上水装置的锅炉还可以自动上水。

D≤0.5t/h的蒸汽锅炉可装1个水位表；D ≥ 2.0t/h的蒸汽锅炉，应装高低水位报警、低水位联锁保护装置。