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物业供暖设备锅炉常识

 物业工匠 2024-05-15 发布于广东

物业供暖设备锅炉常识

一、 定义:

  锅炉(Boiler)是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。 

锅的原义指在火上加热的盛水容器,炉指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

本篇所指锅炉是在物业管理中常用的民用锅炉。

二、锅炉分类

   1、按用途分类

    分为:工业锅炉、生活锅炉、特种锅炉 

       本篇所指锅炉是在物业管理中常用的锅炉。属于生活锅炉类,  为各工矿、企事业单位、宾馆、服务行业等提供低参数蒸汽或热水的锅炉。

   2、按压力分类

   分为:常压锅炉和承压锅炉

   常压锅炉为也叫无压锅炉,就是在一个正常大气压下工作的锅炉。

承压锅炉:《特种设备安全法》所定义的是指利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数,并通过对外输出介质的形式提供热能的设备,其范围规定为设计正常水位容积大于或者等于30L,且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa(表压)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;额定功率大于或者等于0.1MW的有机热载体锅炉。

   3、按燃料或能源种类分

        有燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉,燃气、燃油锅炉和光锅炉、地源热泵等。

  

 

在南方城市,大量使用电锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉。不使用燃煤锅炉。而在北方城市,仍使用燃煤锅炉,同时也使用光电、地源热泵作为辅助装置。

4、按本体结构型式分

        有卧式和立式之分。

锅炉循环泵温度控制器的设置温度取决于系统中使用的锅炉型号和锅炉所处的环境温度。一般情况下,温度控制器设置温度应该比环境温度低一到两度,以保证锅炉的正常运行。根据行业规定,锅炉循环泵的温度控制器应调节到最少150°C,以确保锅炉的安全运行。

三、锅炉节能改造

   根据不同的锅炉结构,运行方式,有许多不同的节能措施,需根据具体情况选择。通常有:

1、燃煤锅炉和辅机的节能减排技术

锅炉辅机配套设备是实现燃烧介质、燃火、燃烧、燃尽和物料流动匀畅的基本点 ,同时是技术上节能环保的基础。

工业锅炉以燃煤为主 ,燃煤工业锅炉以高温链条炉排锅炉为主 ,因此 ,链条炉排锅炉是节能环保的主题 ,也是工业锅炉节能环保的弊端。对链条炉排锅炉而言 ,节能环保的必须围绕着减少机械不完全燃烧损失和排烟热损失两个途径:一是从燃烧设备和燃烧室结构设计上强化煤的引燃、燃烧、燃尽和传热技术 ,包括创新炉排片和配风结构 ,炉拱和二次风强化着火、燃烧和燃尽技术 ,减少灰渣和飞灰含碳量的再燃、燃尽技术 ,主要任务是减少机械不完全燃烧损失 ,如降低灰渣含碳量 ,需要从炉拱设计搭配、二次风调整、炉排片设计、配风均匀性四个方面进行优化设计。

   2、加装燃油

经燃油节能器处理之碳氢化合物,分子结构发生变化,细小分子增多,分子间距离增大,燃料的粘度下降,结果使燃料油在燃烧之前雾化、细化程度大为提高,喷到燃烧室内在低氧条件下得到充分燃烧,因而燃烧设备之鼓风量可以减少15%至20%,避免烟道中带走之热量,烟道温度下降5℃至10℃。燃烧设备之燃油经节能器处理后,由于燃烧效率提高,故可节油4.87%至6.10%,并且明显看到火焰明亮耀眼,黑烟消失,炉膛清晰透明。彻底清除燃烧油咀之结焦现象,并防止再结焦。解除因燃料得不到充分燃烧而炉膛壁积残渣现象,达到环保节能效果。大大减少燃烧设备排放的废气对空气之污染,废气中一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)、碳氢化合物(HC)等有害成分大为下降,排出有害废气降低50%以上。同时,废气中的含尘量可降低30%—40%。安装位置:装在油泵和燃烧室或喷咀之间,环境温度不宜超过360℃。

3、 安装冷凝型燃气锅炉节能器;

燃气锅炉排烟中含有高达18%的水蒸气,其蕴含大量的潜热未被利用,排烟温度高,显热损失大。天然气燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。减少燃料消耗是降低成本的最佳途径,冷凝型燃气锅炉节能器可直接安装在现有锅炉烟道中,回收高温烟气中的能量,减少燃料消耗,经济效益十分明显,同时水蒸气的凝结吸收烟气中的氮氧化物,二氧化硫等污染物,降低污染物排放,具有重要的环境保护意义。

4、 采用冷凝式余热回收锅炉技术;

传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%~91%。而冷凝式余热回收锅炉,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热,提升了热效率;冷凝水还可以回收利用。

4、 锅炉尾部采用热管余热回收技术;

余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。

常温清洁空气(水或其它介质)在鼓风机作用下,沿右边通道反方向流动冲刷热管,这时热管右边放热,将清洁空气(水或其它介质)加热,空气流经热管后温度升高。由若干根热管组成的余热回收装置,安装在锅炉烟口,将烟气中热量吸收并高速传导至另一端,使排烟温度降至接近露点而减少热量排放损失。加热后的清洁空气可烘干物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅炉和工业窑炉的热效率,降低燃料消耗,达到节能的目的。

在工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时,为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰,标准状态排烟温度一般不低于180℃,最高可达250℃,高温烟气排放不但造成大量热能浪费,同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收,回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水,或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用,降低生产成本,减少废气排放,节能环保一举两得。改造投资3-10个月回收,经济效益显著。

5、 采用防垢、除垢技术;

通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器以及软化水处理设备,优化水汽循环系统,软化水设备可以去除水中钙、镁等结垢离子,使得水质软化,合理控制锅炉的排污率,从而减少水垢,提高锅炉热效率。

6、采用燃料添加剂技术;

在燃料中加入添加剂达到优化燃料,达到降低烟垢,提高热效率的目的;

7、 采用新燃料;

采用新型环保燃料油,达到降低燃油成本的目的。

8、采用富氧燃烧技术;

空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明:当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时,节能高达20%;锅炉启动升温时间缩短1/2-2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集,使收集后气体中的富氧含量为25%-30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来,随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要,富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展。

9、采用旋流燃烧锅炉技术;

众所周知,传统锅炉存在着两大弊端,一是燃烧时有烟雾烟尘冒出,成为重要的污染源;二是煤渣燃烧不充分,能源浪费极为严重。

采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较,有着绝对的优势。它比手烧式锅炉节煤30%~35%,比链条式自动化锅炉节煤25%。由于纯无烟再节能技术使用了PID变频和ABM节电系统,比传统锅炉节电40%,挥发份可实现90%以上的燃烧和利用,而传统锅炉的挥发份的燃尽率只有78%左右,有22%的烟尘排向大气层,纯无烟再节能旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达到了97%,而传统锅炉煤渣的燃尽率只有80%左右,正是由于这些原因,纯无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的1200℃提高到1500℃左右,提高了燃烧效率,节省了燃料,满足了客户的需求。

10、采用空气源热泵热水机组替换技术;

将现有的燃油(气)热水锅炉替换成空气源热泵热水机组;可节约能源消耗30%到50%

11、燃煤锅炉改装成燃油(气)锅炉;

四、安全常识

中热锅炉是具有高温、高压的热能设备,是特种设备之一,在机关、事业企业及各行各业广泛使用,是危险而又特殊的设备。一旦发生事故,涉及公共安全,将会给国家和人民生命财产造成巨大损失。为了公共安全、人民生命和财产安全,依据国务院《特种设备安全监察条例》,使用锅炉应注意以下全事项:

1、注意事项

1)锅炉出厂时应当附有“安全技术规范要求的设计文件、产品质量合格证明、安全及使用维修说明、监督检验证明(安全性能监督检验证书)”。

2)锅炉的安装、维修、改造。从事锅炉的安装、维修、改造的单位应当取得省级质量技术监督局颁发的特种设备安装维修资格证书,方可从事锅炉的安装、维修、改造。施工单位在施工前将拟进行安装、维修、改造情况书面告知直辖市或者辖区的特种设备安全监督管理部门,并将开工告知送当地县级质量技术监督局备案,告知后即可施工。

3)锅炉安装、维修、改造的验收。施工完毕后施工单位要向质量技术监督局特种设备检验所申报锅炉的水压试验和安装监检。合格后由质量技术监督局、特种设备检验所、县质量技术监督局参与整体验收。

4)锅炉的注册登记。锅炉验收后,使用单位必须按照《特种设备注册登记与使用管理规则》的规定,填写《锅炉(普查)注册登记表》,到质量技术监督局注册,并申领《特种设备安全使用登记证》。

5)锅炉的运行。锅炉运行必须由经培训合格,取得《特种设备作业人员证》的持证人员操作,使用中必须严格遵守操作规程和八项制度、六项记录。

6)、锅炉的检验。锅炉每年进行一次定期检验,未经安全定期检验的锅炉不得使用。锅炉的安全附件安全阀每年定期检验一次,压力表每半年检定一次,未经定期检验的安全附件不得使用。

7)严禁将常压锅炉安装为承压锅炉使用。严禁使用水位计、安全阀、压力表三大安全附件不全的锅炉。

2、常见事故

(1)燃烧不完全

由燃料组分过重而导致燃料燃烧不完全,使GAH挟热面上积聚可燃物。

锅炉以外购渣油、裂化残油和抽余C4燃料为多,它们的组分较重,黏度较高,自燃点低,燃烧时易析碳,蒸汽雾化燃料时破碎能力也很差,大分子油滴含量高,油枪喷嘴易堵塞,因此经常影响燃油的雾化质量和燃烧效果。运行时如果燃烧调整不当,风量不足或配风不合理以及工艺工况波动时,就会来不及使炭黑燃烧完全而产生黑烟。炉瞠内没有完全燃烧的油粒被烟气带到锅炉尾部GAH换热面上开始沉积。

另外,在锅炉频繁启停过程中,由于炉瞠燃烧工况不良,燃料不易燃尽,在烟气流速较低时,极易造成大量未燃尽的可燃物沉积;锅炉低负荷运行时间过长,燃烧不稳定,烟速偏低,未燃尽的可燃物易在波纹板上沉积;以往事故教训和经验还证实:空气预热器转子堵灰、磨损后漏风、烟道尾部过剩空气系数或氧含量控制过低等都能导致燃料因缺氧而燃烧不完全。1997年以后,锅炉因各种原因始终不能满负荷运行,烟气流速低;有时为提高锅炉热效率而一味去降低尾部过剩空气量。这些都为空气预热器二次燃烧留下了隐患。

(2)频繁吹扫点火

频繁吹扫点火为锅炉沉积可燃物着火提供了充足的复燃条件。

锅炉点火过程中烟气流速低,燃烧系统空间的含氧量又较正常运行时高得多,因此便使尚具余热的未燃尽可燃物因具备了充足的过剩氧量而复燃。

(3)爆

可燃气体或粉尘与空气形成的混合物在短时间内发生化学反应,产生的高温、高压气体与冲击波,超过周围建筑物、容器、管道的承载能力,使其发生破坏,导致人身、设备事故,称为爆炸事故。

就锅炉范围而言,可燃物质是指天然气、煤气、石油气、油雾和煤粉;构成爆炸事故的有炉膛放炮、煤粉仓爆炸及制粉系统爆炸。

3、锅炉满水的处理:

(1) 锅炉满水事故的危害,主要是造成蒸汽大量带水,从而使蒸汽管道发生水锤现象,降低蒸汽品质,影响正常供气,严重时会使过热器管积垢,损坏用汽设备。在锅炉运行中,锅炉水位高于最高安全水位而危及锅炉安全运行的现象,称为满水事故。满水事故可分为轻微满水和严重满水两种。

(2)锅炉满水的现象:水位高于最高许可线,或看不见水位,水位表玻璃管内颜色发暗。双色水位计呈全部水相指示颜色。高低水位警报器发生高水位警报信号。过热蒸汽温度明显下降。给水流量不正常地大于蒸汽流量。分汽缸大量存水,疏水器剧烈动作。

(3)方法:冲洗水位表,确定是轻微满水还是严重满水。先关闭水位表,水连管旋塞,再开启放水旋塞,如能看到水位线从上下降,表明是轻微满水,停止给水,开启排污阀,放至正常水位。

4、 结垢腐蚀

    (1)  如果锅炉在运行中结生水垢,首先会严重影响传热,由于水垢的导热系数只有钢材的几十分之一,所以当锅炉内表面结垢后,燃料燃烧产生的热量不能很好地传到水侧,从而造成排烟温度升高,浪费燃料,增加运行成本。据有关资料介绍,锅炉结垢后被浪费的燃料成下列比例关系:当水垢的厚度≥1mm时,锅炉将多消耗燃料5~8%;当水垢的厚度≥2mm时,锅炉将多消耗燃料10~18%;当水垢的厚度≥3mm时,锅炉将多消耗燃料18~26%。

(2)当锅炉结垢后,燃料燃烧的热量不能及时传递到水侧,使受热面温度升高,锅炉受热面若长期在超温状态下运行,金属材料将发生蠕变、鼓包,强度下降,导致爆管;若锅炉的水管因大量结垢而堵塞的话,将很快发生爆管。锅炉爆管一是危及人们的生命财产安全;二是爆管后要检修,费时、费力,大量增加检修费用;三是频繁的开停炉造成燃料浪费;四是停炉后将引起其他生产线的停产,造成的经济损失更大。

(3) 锅炉结垢后会引起锅炉垢下腐蚀,锅炉腐蚀将缩短使用寿命,危及安全运行。

(4) 锅炉腐蚀有可能造成炉管穿孔,甚至发生锅炉爆炸,严重威胁人身和设备安全。

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