燃气锅炉系统介绍 (2)

排烟损失
不完全 燃烧损
失
反平衡法
锅炉排出烟气温度高于环境温度
而损失的热量。排烟热损失主要 受排烟温度和空气过量系数的影 响，排烟温度越高空气过量系数 越大，则排烟热损失也越大。
散热损 失
散热损失是指锅炉通过
炉墙和炉体保温层表面 向周围空气散失的热量 。这项热损失受炉墙结 构、保温材料、散热面 积和表面温度等因素影 响。
炉的定义：是燃料燃烧的场所。 炉的组成：燃烧设备和燃烧室（炉膛）。 广义的炉：指燃料、烟气这一侧的全部空间。
其他辅机和控制系统：鼓风机、燃气阀组、水泵、 烟道、控制系统等。
锅炉：生产蒸汽或热水的 换热设备
任务：将燃料（煤、油、 天然气等）的化学能转化 为热能
一、锅炉容量
1．蒸发量（产热量）：锅炉每小时所产生的蒸汽（热水）流 量
燃气锅炉及供暖系统介绍
燃气锅炉简介
燃料及燃烧方式
热水锅炉供暖系统
常见问题
锅炉
• 锅炉概念 • 锅炉系统 •主要设备
燃烧
• 燃料 • 燃烧系统
供暖
• 供暖系统
维护
• 运行规章 • 维护规章 •事故介绍
启炉
启炉前准备
1.检查各个报警是否正常运行。 2.炉门、看火门等是否严密。 3.压力、温度等指示表是否正常运行。 4.检查辅机是否正常。 5.检查水质是否符合要求。
严重缺水导致的爆炸 直接受火的锅炉筒
三
体、封头、管板、炉胆等如严重缺水并突
然加水，常会导致锅炉爆炸。
重大事故产生原因
缺水事故
一
水位表中水 位低于最低安 全水位、虚假水位或
看不到水位，过出口水及排烟温 度异常升高
满水事故
二
水位表中水 位高于最高安 全水 位、虚假
水位或看不到水位，出口水温度降低。
汽水共腾
•
2）燃气喷射速度（压力和流量构成）
• 燃气燃烧的三种状态
•ห้องสมุดไป่ตู้
1）正常燃烧 ：燃烧速度 = 喷射速度
•
2）脱火 ：燃烧速度〈 喷射速度
•
3）回火 ：燃烧速度 〉喷射速度
相关知识
1m3天然气燃烧理论上需要消 耗10m3空气，产生11m3烟气 （其中含有2m3水蒸汽）。
实际操作：一般选取空气剩余 系数为1.05，即1m3天然气燃 烧理论上需要消耗10.5m3空气， 产生11.5m3烟气（其中含有 2m3水蒸汽），根据天然气参 数不同空气剩余系数会有变化。
供暖定义：利用热媒（水，汽或其它介质），将热源输送到各热用户的工 程技术——供热工程。 区域（集中）供暖的组成： 1．热源：热电厂，区域锅炉房，将水加热到高温热水或汽。 2．热网：区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系统。 3．热用户：生产，生活用热系统与设备组成的热户。
中国市政工程华北设计研究总院
燃烧器喷嘴置于炉胆 前部, 燃烧产生的高温烟 气（1000～1100℃）延伸 到后部, 离开炉胆后在回 燃室折返，再进入烟管。 一般折返次数不超过四次, 最常见的是三回程锅炉。
回 燃烧室（炉胆） 燃
室
火管锅炉受压元件 锅壳：火管锅炉中——盛水 封头 火管（烟管）：无缝钢管、焊接 钢管、螺纹管
• 排污 • 锅炉下部设有排污阀，每班至少进行一次排污。 • a. 锅炉在高负荷下，不允许进行排污。 • b. 排污时间尽可能短，以免影响水循环。 • c. 定期排污，监测炉水碱度。 • d. 排污时禁止用重物敲击排污阀门。
• 紧急停炉 • 锅炉运行中，遇有下列情况之一时，应立即停炉： • a. 水循环恶化造成锅水汽化、或出口水温上升到与出水压力下相应饱和
• 离心式鼓风机的工作原理是空气经过几个工作叶轮（或称几级）在离心力的 作用下进行压缩。鼓风机有一个高速转动的转子，转子上的叶片带动空气高 速运动，离心力使空气在渐开线形状的机壳内，沿着渐开线流向风机出口， 高速的气流具有一定的风压。新空气由机壳的中心进入补充。
• 除氧器 • 海绵铁除氧原理： • 让含有氧气的水通过特制的海绵铁滤料，氧气与海绵铁发生彻底的氧化反应
锅炉点火 锅炉运行
1.砌炉完成或长时间停炉后必须烘炉和煮炉。 2.点火前先打开锅炉的烟、风道挡板，自然通风 10分钟左右。 3.点火速度不能太快，从冷炉点火到开始起温， 一般情况下应不少于0.5小时。
1.锅炉投入运行时，应先开动循环泵，等供热系 统循环水循环后才能提高炉温。 2.经常检查锅炉供、回水温度，不得超过规定温 度。 3.排污应在低负荷工况下进行，每周至少一次。
正平衡法
正平衡法也叫直接测量法，是通过直接测定热水锅炉的热 入热量和输出热量来计算锅炉的热效率。
正平衡法多用于测量小型锅炉的热效率。正平衡法操作简 便，但它不能通过测定找出影响锅炉热效率的原因，故而无法 提出改进的措施。
气体未完全燃烧热损
失是指烟气中的一部 分可燃气体没有燃烧 ，未能放出应有的热 量就被排出炉外所造 成的热量损失。造成 气体未完全燃烧热损 失的原因很多，如炉 膛内供应的空气量不 足，空气与烟气混合 得不好，炉温过低， 气体停留时间过短等 等。为此，只要保证 通风适当，混合良好 ，炉温正常，这项损 失就不大。
• 紧急停炉应立即切断燃烧机电源、油（气）源，隔断总电源，并报告设 备主管。严密监视水位和压力。视不同情况，进行处理，检查事故原因。
锅炉事故
1
爆炸事故： 锅炉主要受压元件— ——锅筒（锅壳）、 炉胆、管板、下脚圈 及集箱等发生较大尺 寸的破裂，瞬时释放 大量介质和能量，造 成爆炸。
2
重大事故： 锅炉部件或元件严 重损坏，被迫停止 运行进行修理的事 故，即强制停炉事 故。
温度的差小于20度时； • b. 锅水温度急剧上升失去控制； • c. 循环泵或补给水泵全部失效； • d. 压力表或安全阀全部失效； • e. 锅炉元件损坏，危及运行人员安全； • f. 补水泵不断补水，锅炉压力仍然继续下降； • g. 燃烧器损坏，影响安全运行； • h. 其它异常情况，且超过安全运行允许范围。
天然气的组分以甲烷为主，含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的 惰性等气体，平均密度为0.75－0.8 Kg/Nm3左右。甲烷的理论燃烧温度 为1970 ℃，最大燃烧速度为0.38米/秒,爆炸浓度极限为5％－15％。
❖ 天然气的主要成分是甲烷，基本不含硫，是无色、无毒、无腐蚀性气体。
❖ 天然气的热值为8500－9500大卡/立方；密度约0.75－0.8 Kg/Nm3 ，比空
管板
10
– 炉胆 • 火管锅炉炉胆=燃烧室+辐射受热面 • 分类：直炉胆、波形炉胆 • 波形炉胆： – 增强烟气扰动，促进燃料在炉膛内的燃烧 – 增大了辐射传热面积，强化了传热效果 – 增加了炉胆刚度，有效减弱了炉胆热应力
11
• 燃气锅炉鼓风机
• 鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的叶片之间的容积变化 将空气吸入、压缩、吐出。
• 正常停炉 • a. 正常停炉是有计划停炉，停炉前进行一次排污。切断燃烧器电源，隔
断油（气）源，停止燃烧，将锅炉保持密封状态。 • b. 停炉时循环水泵不能马上停，应密切注意热水循环系统，以免造成缺
水。锅炉出口水温降到50℃以下时才能停循环水泵。
• 不论是正常停炉还是紧急停炉，锅炉出口水温降到50℃以下时，才能停 循环水泵。
• 鼓风机式燃烧 • 燃烧所需空气通过鼓风机送入燃烧器内，和燃气混合层层燃烧。
中国市政工程华北设计研究总院
燃气锅炉及供暖系统介绍
燃气锅炉简介
燃料及燃烧方式
热水锅炉供暖系统
常见问题
锅炉
• 锅炉概念 • 锅炉系统 •主要设备
燃烧
• 燃料 • 燃烧系统
供暖
• 供暖系统
维护
• 运行规章 • 维护规章 •事故案例
锅炉运行：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，加热 软化水等过程。
110℃供暖水
燃料（天然气） +空气
炉排面（燃烧室） 烟气 软化水
2. 烟气向水(汽等工质)的传热过程
辐射+对流
高温烟气 锅 筒
软化水
烟囱
3. 工质(水)的加热过程——热水的生产过程
软化水
汽锅
供热站
水处理
回水
补水
燃烧及烟气流程：
• 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器) ，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+ 、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。
• 其交换过程如下：
•
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
•
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
三
水位表内水位剧烈波动上升，水温下降，
锅水水质恶化，含盐量及碱度过高。
燃气锅炉及供暖系统介绍
燃气锅炉及供暖系统介绍
燃气锅炉简介
燃料及燃烧方式
热水锅炉供暖系统
常见问题
锅炉
• 锅炉概念 • 锅炉系统 •主要设备
燃烧
• 燃料 • 燃烧系统
供暖
• 供暖系统
维护
• 运行规章 • 维护规章 •事故案例
锅的定义：是容纳水和蒸汽的受压部件。 锅的组成：锅筒（汽包）或锅壳、受热面、 集箱（联箱）、管道等。 锅内过程：水的加热和汽化、水和蒸汽的流动、 汽水分离等。
2．额定蒸发量（产热量）：锅炉在额定参数(压力、温度_和 保证一定热效率下，每小时最大连续蒸发量(产热量)，符号 D(Q)，单位t/h（kJ/h，MW）。
二、蒸汽(热水)参数
锅炉出口处热水的额定压力(表压)和温度及回水温度。
三、锅炉热效率 每小时送进锅炉的燃料（全部完全燃烧时）所能发出的热量中有 有百分之几被用来产生蒸汽或加热水，以符号或表示。
气轻，容易逸散。
❖ 相对密度：天然气的相对密度是指相同压力和相同温度条件下，天然气的密
度和空气密度之比，约为0.58-0.62
❖ 天然气燃烧后生成二氧化碳和水，烟气清洁，不污染大气
❖
CH4＋2O2 → CO2＋2H2O
❖ 绿色洁净能源,是理想的城市气源。
• 影响燃气燃烧状态的两个因素
•
1）燃气燃烧速度
从而保证出水溶解氧含量在0.05mg/L以下，其化学反应式为：
• 反应生成物Fe(OH)3为松软絮状物，当其累积到一定程度后，即通入反洗水将 其冲洗排 掉，恢复到初始的除氧能力。
• 软化水系统
• 软化水设备，顾名思义即降低水硬度的设备，主要除祛水中的钙、镁离子， 软化水设备在软化水的过程中，不能降低水中的总含盐量。
•
即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
燃气锅炉及供暖系统介绍
燃气锅炉简介
燃料及燃烧方式
热水锅炉供暖系统
常见问题
锅炉
• 锅炉概念 • 锅炉系统 •主要设备
燃烧
• 燃料 • 燃烧系统
供暖
• 供暖系统
维护
• 运行规章 • 维护规章 •事故案例
天然气是由动、植物通过生物化学作用及地质变化作用，在不 同地质条件下生成、转移，在一定压力下储集，埋藏在深度不 同的地层中的优质可燃气体。
3
一般事故： 锅炉运行中发生了 故障或损坏，但情 况不严重，不需要 立即停止运行。
锅炉爆炸事故产生原因
超压引起的爆炸锅炉主要受压元件的介质
一
压力超过了其允许计算压力[P]并达到爆
破压力Pb，造成爆炸。
缺陷引起的爆炸 在未超压超载情况下，
二
锅炉主要受压元件因产生裂纹、严重变形
、腐蚀、组织变化等缺陷而导致爆炸。