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锅炉、与压力容器安全对策

编辑:青海索拉机电设备有限公司时间:2018-05-12

1 锅炉(boiler
  青海锅炉是生产蒸气的机械设备。它把燃料的化学能转变为热能,再利用热能产生蒸气。锅炉主要由两部分构成。是指它的汽水系统,其主要作用是使水受热变成水蒸气。由密闭的容器和管道组成。包括对流管束、水冷壁等受热面及其它一些不直接受热的容器与管道。汽水系统承受一定的压力和温度·“是指锅炉的燃烧系统,或称风煤烟系统,其主要作用是进行燃烧与热交换。燃烧系统包括炉膛与燃烧器。由于锅炉是在很高的温度下运行的,汽水系统中的容器与管道又同进承受着较高的温度与压力,运行时可能有爆炸的危险。而锅炉一旦发生爆炸事故,不仅仅是设备本身遭到破坏,还会毁坏周围的设备及厂房等建筑物,造成严重的人身伤亡。所以锅炉的安全问题一直是一俱令人关注和重视的问题。世界上许多国家都把锅炉和压力容器作为一种特殊设备,由国家设立专门的安全监察机构(在我国,现为劳动部锅炉压力容器安全监察局)对锅炉与压力容器的设计、制造、安装、运行、检验维修等进行全面的安全监督。
  (2)压力容器(pressure vessel
  广义的压力容器,应包括所有承受流体压力的密闭容器。但在工业中,通常所说的压力容器是指其中比较容易发生事故,而且事故的危害性比较大,需要接受国家专门机构安全监督的容器。按照我国《压力容器安全监督规程》的规定,它的适用范围是同时具备下列条件的容器:(1)最高工作压力(pw)大于等于0·1mpa;(2)容积(v)大于等于25l,且内直径大于等于150mm;(3)介质为气体、液化气体和最高工作温度高于其标准沸点的液体。压力容器的主要用途是贮存或运输气体或液化气体,使它保持有一定的压力;或为工作介质的传质、传热提供密闭的空间。它的主要部件就是一个能承受压力的各种形状的壳体。容器的形状根据其用途而定,但为了保持良好的受力状态,承压壳体的几何形状和轮廓应平缓过渡,不能有突然的急剧变化。常用压力容器是球形和圆筒形。压力容器不仅承受介质的压力载荷和其它机械载荷(重力、风力等),有些还要在高温或深冷的条件下运行,介质又多具有腐蚀性,工作条件比较苛刻,比较容易发生恶性爆炸事故,压力容器发生爆炸,系列连锁反应,常常使灾情进一步扩大。由于压力容器的事故率较高、事故危害性较大,许多国家都把它作为一种特殊设备,设专门机构进行安全监督。
  (3)锅炉蒸发量与蒸气参数(ecaporative capacity and parameter of syeam
  青海锅炉每小时所产生蒸气量,称为锅炉蒸发量,或称锅炉的出力容量。其单位是t/h。锅炉在规定的蒸气参数和给水温度下,连续运行时所必须保证的最大蒸发量,称为额定蒸发量。通常所说的以及锅炉铭牌上标注的蒸发量就是额定蒸发量。蒸气参数用以表征锅炉所产蒸气的热力性质,即蒸气的压力和温度。按照通常习惯,表示锅炉蒸气压力用表压力,单位是mpa;温度的单位是。我国锅炉的蒸发量和参数已经系列化并作为国家标准。工业锅炉的参数系列如表10——1所示。
  表10——1 工业蒸气锅炉的参数系列
  见表
  (4)蒸发率与热效率(evaporativity and thermal efficiency
  蒸发率是锅炉单位面积的受热面上的蒸发量,即每平方米的锅炉受热面上每小时所产的蒸气量。单位是kg/m2·h。锅炉蒸发率的大小,与它的结构型式有很大关系。例如,一般火管锅炉的蒸发率约为15~20kg/m2·h,而水管锅炉则往往超过30kg/m2·h。蒸发率越高,同样蒸发量的锅炉所需的受热面就越少。锅炉热效率正常运行时,输入锅炉的热量被有效利用的百分数。锅炉热效率通常用η表示.即:
  η=(水汽吸收的热量/输入锅炉的总热量)×100%
  热效率越高,同样蒸发量的锅炉所消耗的燃料就越少·
  (5)锅炉受热面(heating surface
  在锅炉内,把汽水与火焰烟气隔开,也就是一面和火焰或烟气接触,吸收燃料燃烧时所放出的热量,另一面与水或蒸气接触,将热量传给汽水的金属壁面,称为锅炉受热面,单位是m2。受热面是汽水系统的主要部分,主要作用就是把烟气的热量传给汽水。省煤器、水冷壁、对流管束、过热器等都是受热面。锅壳式锅炉的炉胆、烟管也是受热面。锅炉蒸发量的大小,在很大程度上取决于它的受热面。一般说来,受热面越大,锅炉蒸发量也越大。
  (6)锅炉水循环(water circulation
  锅炉水循环是指和汽水混合物在锅炉蒸发受热成中的循环流动。依靠水和汽水混合物的重度差维持的循环叫自然循环。依靠回路水泵的压头所维持的循环叫强制循环。自然循环是最常见的锅炉水循环方式。水管锅炉的水循环在由上升管和下降管等组成的循环回路中进行;锅壳式锅炉的水循环没有确定的循环回路,在锅壳的水空间内进行。在自然循环中,每一次只有一部分水变为蒸气。进入上升管入口的水量称为循环流量,它与此回路所产生的蒸气量(即上升管出口的蒸气量)之比值称为循环倍率。锅炉循环倍率是衡量锅炉水循环安全性的指标之一。循环倍率大,表示锅炉上升管出口段汽水混合物中蒸气的份额小,水的份额大,附于管壁上的水膜厚,管壁的冷却情况好,工作安全。自然循环的动力是下降管和上升管的压力差,它是由下降管和上升管中水的重度差和循环回路的高度所确定的。如果循环动力被过分削弱,就会产生水循环故障。常见的水循环故障是停滞和倒流。水循环故障,常常危及锅炉的安全运行,例如水循环出现停滞时,就可能导致管壁超温爆破,即所谓爆管。所以要保证锅炉安全运行,就得保证正常可靠的水循环。
  (7)锅炉水处理(water treatment
  锅炉水处理是用机械的或化学的方法对锅炉给水进行净化和软化,即除去或减少水中的杂质,使其符合锅炉的水质标准。工业锅炉给水一般都取自然水。天然水中含有许多杂质,包括:悬浮物,如泥沙、藻类、油污等不溶物质;胶体物质,如铁化合物、硅盐等;固体溶解物,如钙盐、镁盐、钠盐等;气体溶解物,主要是氧和二氧化碳。这些杂质给锅炉带来的主要危害,一是使锅炉结垢,不仅降低锅炉的热效率,还会使受热面金属过热,严重时导致爆管或鼓包。二是对锅炉金属产生腐蚀,包括电化学腐蚀及碱脆等应力腐蚀,削弱受压元件的强度,影响锅炉安全运行。三是污染蒸气,不仅使所产生的蒸气品质下降,还会造成过热器等因沉盐结垢而被损害。为了防止锅炉给水带来上述危害,就得进行水质处理。锅炉给水的处理过程分为炉外和炉内处理两部分。炉外处理是主要部分,一般有沉淀、凝聚、过滤、软化、除碱、除盐等过程;炉内处理是加药剂于给水系统中,借药剂在炉内反应来进行水的处理。
  

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