鍋爐是發(fā)電廠主要設備之一。它的作用是把燃料(如:煤、油、天然氣等)的化學能轉變成蒸汽的內能。
1.鍋爐系統(tǒng)設備特點
鍋爐系統(tǒng)由汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、及其他輔助設備、管道等構成。
(1)汽水系統(tǒng)。汽水系統(tǒng)包括省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器等設備(圖2—5)。
省煤器布置在鍋爐尾部煙道溫度較低的區(qū)域。從外面是看不見的。它是由若干排蛇形管構成的,其內部流動著從給水泵來的水,吸收煙氣中的熱量,把水加熱到飽和溫度后送入汽包。
水冷壁布置在爐膛墻壁四周內側的垂直管排,它既吸收燃料燃燒后放出的輻射熱,加熱其內部的飽和水,使之變?yōu)槠旌衔?,又對爐墻起保護作用而不被燒壞。
汽包是直徑較大的圓筒,其內部裝有汽水分離器。它的作用是:省煤器的來水,經它供給水冷壁蒸發(fā)。水冷壁上升管內的汽水混合物,進入汽包后進行分離,分離出的水繼續(xù)循環(huán)蒸發(fā),飽和蒸汽送入過熱器加熱。
下降管是汽包向水冷壁下聯(lián)箱供水的通道,它布置在爐墻外邊,不受熱,不產生蒸汽。
過熱器是提高蒸汽溫度,提高蒸汽過熱度、增加蒸汽內能的設備,也是由蛇形管排構成的,它布置在爐膛出口、煙氣溫度較高的煙道中。
再熱器是大容量、高參數(shù)汽輪機為提高熱效率而增加的設備。它的工作原理是,蒸汽在汽輪機做功后,壓力和溫度降低,到一定程度后送人再熱器加熱,提高其過熱溫度,增加內能后,再返回汽輪機的中低壓段繼續(xù)做功。再熱器一般與過熱器交叉布置在煙道的高溫區(qū)。
(2)燃燒系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)有空氣預熱器、噴燃器、爐膛、煙道等設備(圖2-6)。
空氣預熱器是加熱空氣溫度的設備。它布置在煙道中煙氣溫度較低的部位,可進一步降低煙氣溫度、減少熱損失,同時加熱后的空氣送人爐膛,有利于提高爐內溫度,便于煤粉迅速著火、燃燒。
噴燃器是煤粉鍋爐的燃燒設備。通過它,一次風連續(xù)不斷地把煤粉吹入爐膛,同時二次風(熱風)在噴燃器出口與吹進的煤粉混合,使其在爐膛中加快燃燒。
爐膛也稱燃燒室,是由水冷壁管圍起來的大空間,外側有爐墻把整個鍋爐封閉起來。爐膛主要是鍋爐供煤粉燃燒的部位。
(3)制粉系統(tǒng)。制粉系統(tǒng)由磨煤機、分離器、排粉機、給粉機等設備組成,主要作用是磨制合格的煤粉送入爐膛燃燒(圖2-7)。
1—原煤斗;2—自動磅秤;3—給煤機;仁磨煤機;5—粗粉分離器;
6—次風箱;7—去噴燃器的輸粉管;8—噴燃器;9—鍋爐;
10—送風機;11—空氣預熱器;12—熱風管;13—冷風管;
14—排風機;15—二次風箱;16、17—冷風門
(4)其它輔助設備。送風機是為空氣預熱器鼓風的設備。
引風機又稱吸風機,它把鍋爐燃燒產生的全部煙氣經除塵裝置除塵后,再經煙囪排入大氣。
安全門是鍋爐汽、水系統(tǒng)防止超壓的安全裝置。當鍋爐內部壓力超過規(guī)定值時,安全門自動打開,鍋爐泄壓,以免鍋爐承壓各個部件超壓損壞。
水位計是汽包等壓力容器的重要附件,通過水位計可以觀察到容器中的水位變動情況。
防爆門是鍋爐燃燒系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)的保護裝置。在燃燒不正常,或操作不當時,爐膛內將會產生很高的壓力,當上升到整定的壓力時,煙氣沖開防爆門,泄出爐外,以防止對鍋爐爐膛的損壞。
此外,鍋爐輔助設備還有燃油系統(tǒng)、除塵、除灰系統(tǒng)的設備等。
鍋爐設備的安全特點可以用“高、險、難”三個字來概括。
(1)“高”,不僅外形高大,即大容量鍋爐高聳入云,百米有余,而且鍋爐生產出的蒸汽壓力高,溫度高。例如:配用功率為300兆瓦汽輪發(fā)電機組的亞臨界直流爐,蒸發(fā)量達1025噸/時,蒸汽壓力為17兆帕,蒸汽溫度為攝氏540度(過熱/再熱)。
新職工進入鍋爐房,一定要樹立牢固的安全意識,要意識到周圍許多管道中,流動著高壓高溫的給水或蒸汽,一旦管道或閥門泄漏,將會造成人身傷害事故,事實上,鍋爐最常見的故障就是滅火放炮,管道閥門泄漏,水冷壁爆管等。因此,新職工在生產現(xiàn)場熟悉設備時,要注意安全,不得較長時間在上述設備附近停留。
(2)“險”,主要指鍋爐本體上連接的設備很多是多層布置,除零米有許多設備外,還設有幾層工作平臺。另外鍋爐本體上設置有樓梯,可供人員到各層巡視或作業(yè),這樣無論從上往下看,還是從下往上看,使人感到很“險”。另外,鍋爐設備由于是豎式布置,有時上面一臺設備檢修,下方幾乎看不見,往往突然掉下什么東西,容易將路過行人砸傷,這也夠“險”啦。1982年6月X日,某電廠在鍋爐房起吊一個管道彎頭中,突然滑落,將正從下面經過的一名工人當場砸死。因此,在鍋爐房行走時,要注意上下左右的環(huán)境,不要在上方有人作業(yè)或起吊重物的下方通過或停留。另外上下樓梯要扶好、踩穩(wěn),以免滑倒跌下。
(3)“難”,主要指鍋爐安全運行難。眾所周知,鍋爐運行的過程是將煤粉燃燒,加熱水變?yōu)楹细裾羝_@是值班人員通過調節(jié)熱工自控裝置,使制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng),及所有輔助設備共同協(xié)調運行來完成的。在現(xiàn)場運行中,由于各種因素的影響,包括人為因素的影響,各系統(tǒng)的運行工作情況千變萬化,設備安全運行受到影響。例如:由于調整不當,制粉系統(tǒng)發(fā)生煤粉爆炸,防爆門首先爆開減壓,但如果爆開時,附近有人停留或通過,將會造成人身傷害(圖2-8)。煤粉是易燃易爆的,制粉系統(tǒng)風溫調整必須適當,當一次風溫調節(jié)過高時,將引起制粉系統(tǒng)發(fā)生煤粉爆炸事故。
2.安全注意事項 新職工進入鍋爐生產現(xiàn)場后,不得觸動任何設備,否則可能使鍋爐運行工作情況發(fā)生異常變化,而被迫使其停止運仃,例如1985年6月8日,某電廠一名臨時工,出于好奇,按動了正常運行的引風機事故按鈕,造成引風機跳閘、一臺鍋爐被迫停止運行的事故。
鍋爐本體上裝有噴燃器、看火門和檢查孔,新職工經過這里時,要與它們保持一定距離,不準在看火門、檢查孔或噴燃器對面停留,以防止鍋爐突然變正壓時,火焰噴出造成燒傷。