热水锅炉(共12篇)
热水锅炉 篇1
1生火前的检查
a.炉排的冷态试运转结束, 燃烧室及灰渣斗内无杂物。 b.所有转动设备完好, 处于启动前的状态, 润滑油已经注入, 油位正常。c.炉排减速机安全装置完好, 炉链松紧度适宜。 d.煤仓反加煤斗内备有足够的燃料。 e.炉墙及炉膛前后拱完好无损, 烟道内无杂物。
2锅炉生火
2.1循环水泵的启动。 热水锅炉升火前, 应先启动循环水泵, 保证锅炉及供暖系统水的流动正常循环。 泵应无负荷启动, 即在水泵出口阀门关闭状态下的启动, 以防启动电流过大而超载。 水泵运转正常后再缓慢开启出口阀门, 达到供暖系统各处动态压力值正常。
2.2点火
2.2.1将煤闸板提到最高位置, 在炉排前部铺40- 80mm厚燃煤, 上铺木柴、旧棉纱等易燃物。 此时应少量开启炉排前部风门, 而关闭中后部风门, 以防冷空气过多进入。 2.2.2在调节挡板小开度下, 启动引风机约3- 5m心待抽净炉膛及烟道内存留气体后再启动鼓风机, 调整炉膛负压接近于零。 2.2.3点燃引火物, 慢速转动炉排, 将火层送至离煤闸板1.0- 1.5m处, 停止炉排转动。 2.2.4当前拱区温度能够点燃新进炉内的燃煤时, 调整煤闸板, 保持煤层厚度约70- 100mm, 慢速转动炉排, 逐渐加强燃烧强度。 2.2.5当燃煤火层中心移动到第二、三、四段风室位置时, 依次适当开启各段风门, 保证炉膛燃烧旺盛。 2.2.6应根据燃煤的可燃性, 调整煤层厚度约80- 180mm, 并逐渐加大引风及鼓风量, 提高炉排转动速度, 保持炉膛负压20- 30Pa, 达到正常燃烧状态。
3正常运行
在热水锅炉的正常运行中, 循环水泵应处于正常运转状态, 以保证供暖系统额定的循环水流量。 不可任意改变出口阀门的开启度, 循环水泵的出口压力应严格控制在一定范围内。
3.1系统工作压力的控制。 热水锅炉及其供暖系统各点的压力是由循环水泵的工作压力决定的。 因此, 必须将循环水泵出口压力控制在一定范围内。 循环水泵的工作压力是由系统的定压装置的补水量来控制的。 当因供暖系统管路中存在的漏泄而无法满足循环水泵送出与回进流量相等时.循环水泵的出口压力便开始下降。 此时应补充系统的泄漏水量来保证循环水泵的出口压力的一定值。 当补充水量大于系统的泄漏量时, 循环水泵的出口压力将上升, 此时应停止补水。低温水宜供式供暖系统, 循环水泵的工作压力一般控制在0.5- 0.6MPa之间, 对于具有流动阻力较大的钢管省煤器的大容量热水锅炉, 循环水泵的工作压力也不会超过0.8MPa。 而锅炉房总出口压力应考虑到用于室内系统散热器的承压能力, 对长翼型铸铁散热器应不大于0.4MPa。 对于规模较小而管路封闭严密性良好的供暖系统, 当锅炉出口水温升至40- 60℃时, 系统的工作压力将上升, 这是由于系统中水的热膨胀造成的, 此时应通过排污阀或放气阀及时放水、泄压来保证正常的工作压力。
3.2系统供水温度的控制。 热水锅炉正常运行中, 供水温度的控制是通过烧烧的调节来达到的。 由于循环水泵正常运转情况下, 系统的循环流量不变, 因此, 系统的供水温度决定于锅炉的燃烧及运行时间的长短, 同时又决定于用户室内系统的耗热量, 而耗热量是与室外温度密切相关的。 为了保证用户的室内温度为18℃, 必须根据室外温度决定供水温度、运行时间及耗煤量来保持锅炉的正常运行。
3.3燃烧工况的组织。 燃烧工况的组织指的是:当锅炉供热量及燃用煤质量发生变化时, 应同时调节燃料的供给量和配风量, 以达到炉膛内最佳的燃烧工况。 燃料的供给量通过调整煤层厚度及炉徘转动速度来实现, 配风量的调节则通过调整鼓、引风机调节挡板开度与炉排风室进风门挡板开度来实现。 下面以应用较为广泛的机械化层燃炉燃烧调节为例, 论述最佳燃烧工况的组织。
3.3.1炉膛负压的调节。 锅炉的正常燃烧过程中, 炉膛内必须保持约20- 30Pa的负压。 这是为了尽可能地减小炉膛内外的压差, 以尽可能降低炉外冷空气渗入燃烧室内。 如果炉膛内为正压, 则会造成火焰及高温烟气的喷出, 烧损炉墙及炉门, 甚至烧伤人员。 如果炉膛负压过大, 则会造成过多的冷空气渗入到燃烧室内, 不仅急速降低炉膛温度, 同时增大烟气的容积, 导致引风机负担增加和排烟热损失的提高, 这对于组织最佳燃烧工况是极为不利的。 炉膛负压的调节是引风量与送风量两者的平衡状态的重新调节过程, 而与风量本身的大小无关。 随着燃煤量的增加, 引风量增大时, 炉膛负压增大, 原有的平衡关系被破坏, 这时必须调节送风员来重新达到原来的平衡关系, 即始终保持正常的20- 30Pa炉膛负压。 炉膛负压的调节应注意的是, 在燃煤量增加时需首先增大引风量, 再增大送风量; 而在降低燃煤量时需首先降低送风量, 再减小引风量。 3.3.2链条炉排的燃烧调节。 炉排速度的调整。 链条炉排的转动速度可调范围较大。随着锅炉热负荷的增大, 炉排转动速度加快。 但炉排的转动速度受到燃煤中挥发物含量的制约, 如:对于挥发物含量较高的褐煤与烟煤, 因其着火条件好, 炉排速度可以加快, 且不可过慢, 以防在加煤斗内提前着火。 对于挥发物含量较少的无烟煤, 因其着火条件差, 炉排速度必须缓慢。 一般情况下, 炉排速度的控制, 是以保证燃煤在炉排面上足够的停留时间作为前提而进行调节的。 停留时间一般应不低于30- 40min。3.3.3煤层厚度的调整。煤层厚度的调整应依据燃煤的可燃性。 对于可燃性好的优质燃煤, 可以选用“ 薄煤层、快速挡”;反之, 对于可燃性较差的燃煤, 应采用“ 厚煤层、慢速挡”的调节方法。 链条炉排煤层厚度的调整范围可达80- 180mm, 对于同一种燃料, 当锅炉负荷增加时, 可以不改变煤层厚度, 而加快炉排速度来适应其要求。 燃料的焦结性对于煤层厚度的调整也有一定的影响, 对于强焦结性燃煤应采用“ 薄煤层、快速挡”的调节方法。 对于弱焦结性燃煤则反之。 煤层厚度的调整原则不是固定不变的, 一般来说, 对于褐煤或中低质烟煤, 可采用130mm以上的较厚煤层;对于难燃且不易着火的无烟煤, 也同样可采用130mm以上的厚煤层;而对于可燃性好的优质燃煤, 可以来用多种煤层厚度的燃烧方法, 如可以选用90- 120mm的“ 薄煤层、快速挡”, 也可以选用130- 180mm的 “ 厚煤层、慢速挡”的燃烧方法。
4热水锅炉的排污
热水锅炉的排污是为了排出锅筒及集箱内沉淀物———水渣———而设的定期排污。 热水锅炉供吸系统内存在着大量的水渣, 其主要成分为水垢及铁锈的混合物, 呈微细颗粒状。 它们大部分随着循环水的流动而流动, 只有当循环水泵停止运转时, 才能在锅筒、 集箱或在某一局部管段中沉淀。 因此, 热水锅炉的定期排污必须在循环水泵停止运转, 待固形水渣颗粒沉淀下来以后才能进行。 这一点与蒸汽锅炉的排污差别是很大的。 热水锅炉的排污应在循环水泵停止运转1—2小时之后近行。 其操作步骤与蒸汽锅炉排行程序相同, 应每天近行一次, 至见到清水为止。
参考文献
[1]胡天喜, 王瑶.浅谈热水锅炉的安全运行[J].林业科技情报, 2011 (3) .
[2]刘玲.浅谈热水锅炉系统的安全附件和联锁保护装置的安全要求[J].黑龙江科技信息, 2011 (24) .
热水锅炉 篇2
2.1锅炉概况
本单位为专业供热厂,主要负责区民小区供热,现有SHL14-1.25-130/70AⅡ型热水锅炉三台,为两用一备,主要运行参数压力为1.0MPa,出水温度120℃,锅炉房建于小区东南侧,经重大危险源辨识属重大危险源。
2.2危险性分析
2.2.1本供热厂危险源为三台SHL14-1.25-130/70AⅡ型热水锅炉。
2.2.2高温热水锅炉在运行中遇特殊情况可出现超压、超温、汽化、爆管等事故,如处理不当会引起锅炉爆炸。
2.2.3高温热水锅炉在密闭状态下运行,当压力超过锅筒承受压力时,会造成锅筒破裂(爆炸)。同时锅筒压力瞬时降为大气压力,高温热水迅速蒸发,体积激烈膨胀而爆沸造成第二次爆炸,释放出大量能量产生巨大的作用力和冲击波,给人们的生命和财产造成重大伤害。
2.2.4高温热水锅炉爆炸的破坏力决定于高温水的容积、压力和温度。
2.2.5热水锅炉爆炸原因
(1)超压:因违章操作、安全附件失灵或安全联锁保护装臵失效,使锅炉的运行压力超过锅筒的承受压力而发生爆炸。
(2)锅炉的受压元件自身缺陷或损坏,降低了自身的承受压力而 造成锅炉爆炸。
3、应急组织机构及职责
3.1指挥部的组成人员和职责
3.1.1指挥部主要职责
(1)执行国家有关事故应急救援工作的法规和政策。
(2)分析灾情,确定事故应急方案,制定各阶段的应急对策。
(3)发生事故时,负责抢救工作的组织、指挥。
(4)确定各部门的职责,协调各部门之间的关系。
(5)为抢救提供物质保障及其他保障条件。
(6)负责内、外信息的接收和发布、向上一级救援机构(如果存在)汇报事故抢救情况。
(7)组织预案的学习、演练、改进。
(8)负责了解、检查各抢救部门的工作,及时提出指导或改进意见。
(9)适时调整各部门人员组成,保证抢救组织正常工作。
(10)对预案的执行或演练情况进行总结、评审。
(11)向有关新闻机构发布信息。
(12)负责向上级部门做事故报告。
3.1.2总指挥 厂长:XXX
职责:负责应急指挥工作,发布抢险命令,对特殊情况进行紧急决断,协调各部门工作内容向上级领导汇报,事故处理情况对应急工作全面负责。
3.1.3副总指挥设备 科长:XXX
职责:负责指挥技术人员及应急工作,对抢险、抢修作业依据技术规范,提供准确可行的抢险方案。并随时向总指挥汇报情况,负责消防和警戒人员的安排,布臵善后和现场保护。
3.1.4联络员 安全员:XXX
主要职责:负责协调各部门工作,负责按指挥部的命令进行上、下级联系,根据技术人员的意见随时向指挥部汇报。
3.2抢险总职责
(1)成员:XXX XXX
(2)主要职责:指锅炉运行情况进行应急处理,避免爆炸事故的发生,锅炉爆炸后进行抢救。
3.3消防组职责
成员:XXX XXX
职责:负责消防器材,爆炸后如有火情立即投入灭火。
3.4保卫组职责
成员:XXX XXX
职责:负责安全保卫,布臵警戒,控制人员有序疏散。
3.5后勤保障组职责
成员:XXX XXX
职责:组织协调有关部门,提供各种抢救物资和通讯保障。
3.6医疗救护组
成员:XXX XXX
职责:联系急救医院,组织对伤亡人员实施抢救和处理。
4.预防与预警
4.1危险源的监控
热水锅炉运行的监控,主要是锅炉的压力、温度和燃烧情况。
热水锅炉运行时,要定时巡回检查,并随时监控运行压力和温度,及时采取措施保证锅炉运行的安全。
4.2高温热水锅炉运行中遇特殊情况的处理
4.2.1锅炉超压
(1)现象
①压力表指示压力急剧上升超过锅炉最高容许压力。锅炉汽化引起超压时,压力表抖动甚至压力表晃动。
②安全阀起跳
③系统局部变形、泄漏或开裂。
(2)处理
①停止燃烧设臵的运行(要维持循环水泵的运行)。
②锅炉超压时,如安全阀未起跳,应立即手动打开安全阀泄水降压。
③因定压装臵失效,而引起超压时,应对压力控制系统从新调整。
4.2.2锅炉汽化
(1)锅水超温汽化
①现象
a、锅水超温汽化时,锅水的温度急剧上升,超温报警器报警。
b、锅水超温汽化,同时锅水压力也突然上升,安全阀动作排出蒸汽。
②处理
a、锅炉超温汽化时,应立即紧急停炉。
b、向锅炉补进冷水,排出热水,降低锅炉温度。
c、因系统恒压装臵失效,引起压力降低或系统泄漏,经大量补水仍不能维持压力,而造成汽化的应立即紧急停炉。
(2)锅水局部汽化
①现象:汽化管段发生水击或炉管震动。
处理:发生严重的锅水局部汽化时,应停止燃烧设备运行(循环水泵继续运行),开大汽化回路回水阀,增大水流量。
4.2.3爆管事故
(1)现象
a、爆管时,有爆破声并可听到水流的喷出声。
b、炉膛由负压变正压,且有蒸汽、烟气和水,由炉墙各孔门喷出。
c、炉膛火烟发暗,燃烧不稳定或熄灭。
d、排烟温度下降。
e.锅炉压力下降,补水后压力仍下降。
(2)处理
a、水冷壁管或对流排管、爆管如裂口较小,还能维持运行,应先通知有关部门后周停炉。
b.虽经补水,但压力仍然不能维持,或其它原因无法运行时,应立即紧急停炉。
c、停炉后,应关闭锅炉的出水阀门与回水阀门。
4.2.4锅炉运行中,遇有下列情况之一时,应立即停炉。
(1)因水循环不良,造成锅炉汽化或锅炉出口热水温度上升到与出水压力下,相应饱和温度的差小于20℃时。
(2)锅炉温度急剧上升,失去控制时。
(3)循环水泵或补给水泵失效时。
(4)压力表或安全阀全部失效时。
(5)锅炉元件损坏,危及运行人员安全时。
(6)不断给水泵、不断给锅炉补水,锅炉压力仍然继续下降时。
(7)燃烧设备损坏,外墙倒塌或锅炉构件被烧红,严重威胁锅炉安全时。
4.3报警
(1)锅炉在运行中,如发生锅炉缺水,锅炉超压、锅炉爆管等安全事故,经操作人员按操作规程及事故处理措施处理后,事态仍继续扩大而无法控制,发生锅炉爆炸或可能发生锅炉爆炸时,第一发现人即向值班人员报告,说明事故情况,目前应急救援处理情况等,值班电话:XXXX
(2)通过电话向应急指挥部报告
(3)指挥部根据事故程序,决定是否需要外部援助,如需要拨打119、110及120。
(4)事故应急指挥部接到报警后,立即通知事故应立即指挥和相关人员到达现场。
5.应急处臵
进入现场的各支队伍要尽快按照各自的职责和任务开展抢救工作。
5.1现场指挥部
尽快开通通讯网络;迅速查明事故原因和危害程度,制定抢救方案;根据事故灾情严重程度,决策是否需要外部援助;组织指挥抢救行动。
5.2着火源控制
消防人员穿着消防服进行火灾扑救,如果火势过大,就将着火点分割,分片进行扑救。
5.3现场警戒
警戒疏散组根据划定的危害区域做好现场警戒,在通往事故现场的主要干道上实行交通管制。在警戒区的边界设臵警示标识,禁止其他人员及车辆靠近。
5.4现场医疗急救
5.4.1医疗救护组在事故初起阶段就应与医院、说明事故情况及人员伤亡情况,做好紧急救护的准备。
5.4.2医疗救护组必须在第一时间对伤员在现场进行处理急救,急救时按先重后轻的原则治疗。
5.4.3经现场处理后,迅速护送至医院救治。
5.4.4送医院时作好伤员的交接,防止危重病人的多次转院。
5.5疏散撤离
5.5.1事先设立安全区域。
5.5.2警戒疏散组组织和指挥引导污染区人员撤离事故现场。
6.应急结束
事故得到控制,导致次生、衍生事故隐患消除后,现场应急结束。消防工作办公室负责对事故进行总结,对值班记录等资料进行汇总、归档,并起草上报材料。按照有关规定向地方政府有关部门上报。
7.后期处臵
经事故调查报告批复后应根据事故调查报告对事故责任人的处理和事故防范措施积极落实,立即进行生产秩序恢复前的污染物处理、必要设备设施的抢修、人员情绪的安抚及抢救过程应急能力评估和应急预案的修订工作。
8.保障措施
8.1通信与信息保障
公安:110 火警:119 医疗急救:120
: XXX 区质监局:
法人电话:XXX 技术负责人电话:
8.2厂为办公室实行24小时值班,厂长安全员,关键岗位人员 手机保持24小时畅通。
8.3应急物资
消防器材、工具、沙袋、铁锹、水泥、手套等防护用品。
9.培训与演练
9.1培训:年初制定生产计划时,同时制定安全生产事故培训计划。培训方式包括:防火知识辅导、防火有奖知识问答、灭火器的使用等。锅炉安全操作规程,锅炉事故的处理。要求每名职工有自我保护意识。
9.2演练:各岗位每季度由企业安全生产第一责任人组织至少开展一次事故应急演练。必须做到有方案、有记录、有总评、有考核。演练结束后对演练进行评估及总结,并上报安全负责人。
全厂每年由安全生产第一责任人组织一次全厂范围的综合模拟消防安全应急演练,检验指挥系统现场指挥能力;检验疏散、抢救组是否在规定时间内将全厂员工撤离、疏散到指定位臵;是否在规定时间内上报人数;检验应急抢救组是否熟练操作抢救器材(如:堵漏和消防工具);是否能正确使用灭火器;是否分为多个抢救梯队有组织的救火;是否能迅速准确的切断电源;是否进行自我保护。检验后勤保障组是否在不同险情的情况下,对抢险救灾所必需的物资供给保障工作及事故现场的警戒和保卫工作。
各抢救小组成员必须熟悉各自的职责,做到动作快、技术精、作风硬。根据实际演练情况,查找不足,总结经验。
结束后对演练进行评估及总结,及时修正及弥补应急预案制定 的缺陷。
10.奖惩
10.1在抢救过程中,表现勇敢、机智、成绩突出人员应给予表扬或奖励。
10.2在抢救过程中,不服命令的,将给予处罚。
10.3事故处理完成后,主管部门写出报告(总结):事故经过、事故发生原因、处理过程、经验教训、人员伤亡、损失大小情况、事故直接损失、间接经济损失、奖罚人员名单等上报上级有关部门,并在本企业存档备案。
附则
应急预案备案:本预案报总经理(法人)审阅批准实施,报上级主管部门备案。
维护和更新:每次演练结束或根据国家有关安全生产法规的颁布及人员设臵变动情况及时修改、补充预案。
制定与解释:本预案由 制定,由 部门解释。
热水锅炉氧腐蚀的因素及对策 篇3
【关键词】热水锅炉;氧腐蚀;因素;对策
热水锅炉供热系统由于锅炉水循环量很大,带入锅炉的溶解氧的含量很大。由于大量溶解氧的存在,金属铁会在锅水中发生电化学腐蚀,最终形成Fe3O4。金属腐蚀始终是影响锅炉安全运行的一大问题,也是降低锅炉使用寿命的关键因素之一。为此,深入分析影响金属腐蚀的因素,提高防范措施,具有重要的现实意义。
金属腐蚀分为电化学腐蚀和化学腐蚀,就锅炉受压元件而言水侧的腐蚀以电化学腐蚀为主,烟侧则以化学腐蚀为主。锅炉水中的腐蚀产物被锅水携带到受热面上,与其他杂质易结成导热性极差的氧化铁垢,还会引起垢下腐蚀。随着氧化铁垢的增多,也会使锅炉发生其他损坏。
一、影响锅炉氧腐蚀的因素
1、溶解氧
我们生活的空间空气中富含氧气,因此大自然中的水也难免含有一定量的氧,钢铁和水中的氧接触就会发生电化学腐蚀。由于水中的溶解氧是一种阴极去极化剂,在一般情况下,溶解氧量越多的水质腐蚀钢铁的能力越强。氧气在水中的溶解度与水温和水面上氧气的分压有关。水温高,溶解度小;水面上气体中含氧低,溶解度也小。
但是在某些特定条件下,钢材受溶解氧腐蚀后会在其表面产生保护膜,反而减缓了腐蚀速度,这时水中溶解氧量越大则越易产生保护膜。
2、PH值
水中的PH值代表水呈酸性或碱性的强度,它对金属腐蚀速度影响很大。PH值越低,锅炉金属腐蚀越严重,当PH值小于6时,腐蚀速度随PH值降低迅速增加,PH值在8-10之间时,腐蚀速度取决于锅水中溶解氧含量高低。PH值在10-12之间时,腐蚀速度随PH值的增加而降 低,当PH值接近12时,腐蚀速度最小。如果控制锅水PH值在10-12范围内,就可以在锅炉金属表面形成稳定的保护膜,造成阳极钝化,从而大大降低了锅炉金属的腐蚀速度。
3、水温
水温对溶解氧引起的钢铁腐蚀过程影响很大。在锅炉系统中,水的温度越高,金属腐蚀的愈快。这是因为随着水的温度不断升高,水中所含的各种物质在水溶液中的扩散速度加快,电解质水溶液的电阻降低,这些都会加速腐蚀电池阴阳两极的电极过程。在相同PH值的条件下,温度高的比温度低的腐蚀速度快。但如果钢铁的腐蚀过程是在敞口系统中发生的,那么温度升高到一定值时,腐蚀速度会下降。这是由于温度升高,氧气在水中的溶解度减小。当温度 达到水的沸点时,由于气体在水中的溶解度降为零,就不再有溶解气体的腐蚀。
锅炉属半密封系统,对于高压以上(P>7.8MPa)锅炉接近于密封系统,而低壓锅炉工作压力越低越接近于敞口系统。试验表明水温在60℃-70℃时,钢材的均匀腐蚀最严重;局部腐蚀速度随水温提高而迅速提高,当水温在90℃-100℃之间时,腐蚀速度最大。这就是出口水温为95℃的采暖热水锅炉氧腐蚀问题突出的实质原因。
4、水的流速
在低流速情况下,水的流速越大,各种物质扩散速度也越快,使腐蚀速度加快,但当水的流速达到一定值时,由水携带的溶解氧对氧腐蚀反应而言达到了过量状态,过量的氧会使金属表面形成保护膜,所以此时流速增大却使氧腐蚀速度减慢。当流速继续增大到很高值时,因水流的冲刷力量大使保护膜遭到破坏,腐蚀速度又会急骤上升,这称为冲击腐蚀。
5、水的含盐量
水的含盐量及盐类的成分对氧腐蚀的速度也有影响,一般情况下,水中含盐量越高,腐蚀速度就越快。因为盐量越高,水的电阻就越小,使腐蚀电池的电流越大。但如水中含有PO43-和CO32-时,就能在阳极部分金属上产生难溶的,较致密的Fe2(CO3)3和FePO4薄膜,能使氧腐蚀起抑制作用。又如,水中C1-等活性离子的存在对氧腐蚀也起加快作用。
因为C1-易被金属表面的氧化物吸附,使膜中的氧离子被C1-所替代,而形成可溶的氧化物,破坏了金属表面的保护膜。
二、预防氧腐的对策
我们分析锅炉金属的氧腐蚀对水质情况的要求,为保证锅炉安全经济运行,减少和防止锅炉金属的氧腐蚀性,结合我市当地锅炉给水的实际水质情况,采取以下解决对策:
1、氧气对锅炉的危害最大,给水除氧防止锅炉金属腐蚀的根本措施之一,是保证锅炉热力系统安全运行的主要手段。根据我市给水的水质情况,可采用水的化学除氧和配置除氧器等。
2、控制锅水的PH值,低压锅炉锅水PH应在10-12之间碱性水,锅炉金属的腐蚀速度会大大下降。分别加入Na2CO3和NaOH剂的效果相当,但加入PH值调节剂会使锅炉金属的腐蚀速度下降很多。对热水锅炉及其系统,在没有除氧措施时,如果能合理地选用药剂,使锅炉PH值保持在10-12之间,并能维持一定的锅水碱度,加强化学监测,并能科学排污,同样能达到防止锅炉氧腐蚀的目的。
3、如果不影响锅炉使用效果,应注意尽量避免热水锅炉出水在90-100℃之间。
我们分析了锅炉水质情况对氧腐蚀的影响后,我们在锅炉实际运行中结合锅炉给水的水质情况,采用的锅炉水处理办法的不同,来调整锅炉内的水的指标,并根据《低压锅炉水质标准》对各类型锅炉水质指标的具体要求,经水质化验人员的水质监测的实际情况来改善锅炉的氧腐蚀状况,锅炉监察人员、检验人员等也可视实际情况具体分析锅炉氧腐蚀产生的原因和综合分析事故,确定出结合本地实际情况的防锅炉金属腐蚀的具体对策,对锅炉的安全经济运行,保障一方人民生活平安快乐有重要意义。
热水锅炉腐蚀问题的处理 篇4
两台WNS4.2-1.0/90/75Q锅炉于2003年投运,2005年在检查中发现烟管出现大面积腐蚀,少数烟管甚至出现腐蚀穿管的情况(如图1)。
锅炉内烟管、锅筒、炉胆上均有大量⌀10~⌀30 mm的贝壳状鼓包。鼓包外层为坚硬并且附着性很强的黄褐色沉积物,刮开外层,中间为铁锈,最下层为黑色。突显的腐蚀坑分层颜色明显,层次分明,腐蚀坑深0.5~3.0 mm,为典型的溶解氧腐蚀形态——溃疡腐蚀。如果任其发展,锅炉将报废。但在锅炉日常运行中,水质化验人员按照现行国标要求,对炉水悬浮物、总硬度、 pH值、溶解氧、含油量进行定期检测,水质化验未发现异常。
2分析锅炉腐蚀原因
到底是什么原因造成这种腐蚀的呢?经研究,认为导致腐蚀发生的原因与锅炉内部结构有关。锅炉出水口排气端距离锅炉内顶距离较远,在实际运行中,部分空气不能立即有效排出炉体,在锅炉内部顶端形成一层薄薄的空(氧)气层。由
于含有溶解氧的水与锅内金属表面密切接触,水中溶解氧与金属壁电极电位较高的杂质部分(阴极)发生反应产生大量的OH-离子:
O2+2H2O+4e=4OH-
而锅炉金属是电极电位较低的铁基(阳极),发生铁原子失去电子变成铁离子(Fe2+)溶于水中的反应:
undefined
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反应产物为疏松的Fe2O3和Fe3O4
这种腐蚀的特征是典型的溃疡腐蚀(如图2)。
溶解氧之所以会形成溃疡腐蚀状态,和二次腐蚀产物的性质有关。由于腐蚀产物较疏松,一旦在金属表面形成了腐蚀点,就不能阻止这些点继续发生腐蚀。在这些腐蚀点上,又由于腐蚀产物的阻挡,水中溶解氧扩散到这些点的速度减慢,在此腐蚀点上的腐蚀产物四周溶解氧的浓度大于此腐蚀点上的溶解氧浓度,这样它的四周便成为阴极,而腐蚀点本身成为阳极,腐蚀的反复发生将继续在这些腐蚀点上进行。腐蚀所产生的Fe2+会通过疏松的二次腐蚀产物层慢慢向外扩散,当它遇到水中的OH-或O2便又产生新的二次产物,积累在原有的二次腐蚀产物层中。二次腐蚀产物层就在这些溃疡腐蚀点上越积越厚形成了鼓包,在这些鼓包下面的金属也就腐蚀得越来越深,形成陷坑直至穿孔。于是在氧气的集结无法有效排出与氧腐蚀两方面的作用下,导致了锅炉烟管的最终腐蚀穿孔。这就是锅炉腐蚀的原因。
3采取锅炉防腐措施
分析了腐蚀原因后,采取了以下防腐措施:
1)锅炉内部集气部位局部改造。在出水管集气部位上端增加排气孔,及时排出锅炉顶部的空(氧)气层(如图3所示新增4处⌀10的排气孔)。
2)锅炉烟管更换。打磨、更换锅炉内部的腐蚀点及烟管,除去腐蚀产物。
3)洗、煮锅炉,清除锅炉内部的腐蚀产物,并在锅炉内壁形成一层保护膜。
4)加装解吸除氧器,除去、降低给水中的氧含量。
5)选择新的除垢防腐炉水处理剂。通过选择添加新的锅炉防腐、除垢水处理药剂,使得在处理锅炉水质的同时,在系统内部形成一层保护膜,可避免锅炉炉水系统的腐蚀,将腐蚀程度控制在规范之内。
6)加装新型旁通炉水过滤系统和腐蚀挂片器及自动加药装置。在炉水循环主管上,增设磁棒型袋式旁通炉水过滤系统及自动加药设备。通过过滤、吸附炉水系统中的污垢及铁锈等腐蚀产物。从而降低炉水中的铁离子含量,控制、减缓其电化学腐蚀。
4锅炉防腐结果
采用上述防腐措施后,锅炉水质由改造前的深红色浑浊态(腐蚀产物及铁离子)变为无色态清水,炉水的各项指标如表1(各项指标的检测频次为每周1次)。
由表1可见,各项指标趋于稳定,说明腐蚀已经得到控制。红色总铁含量在热水锅炉水质国标[1]中未提及,但对实际水质检测工作有帮助。
参考文献
常压热水锅炉产品质量证明书 篇5
产 品 质 量 证 明 书
产 品 型 号CLSS0.10-95/70-Y
产 品 名 称常压热水燃油锅炉 制 造 编 号04010-00
1东莞市新力热能科技有限公司
目录
一、出厂合格证--------(1)
二、热水锅炉主要规格(2)
三、主要受压元件材料化学成份及机械性能数据-------------(3)
四、主要受压元件水压试验证明(4)
一、锅炉出厂合格证
产品名称:常压热水燃油锅炉 产品型号:CLSS0.10-95/70-Y 产品图号:009-0 产品编号:04010-001 制 造 完 工 日 期:2004年2月
本产品的性能及制造质量符合:
1、《小型和常压热水锅炉安全监察规定》及JB/T7985《常压热水锅炉通用技术条件》的标准要求;
2、设计图样及工艺文件的要求。本产品经检查合格准予出厂。厂章:
厂长:总检验员:
2004年2月11日
二、热水锅炉主要规格
锅炉供热量 0.10 额定出口热水压力 常压 额定出口热水温度 ≤95(可调)
给
水
温
度
常温锅炉本体 3.52 适用燃料 轻柴油 机
械雾化 燃
烧
方
式
微
正
压燃烧
水压试验压力 0.20
MW MPa℃ ℃ ㎡
Mpa
三、主要受压元件材料化学成份及机械性能数据
(锅炉钢板和焊条部份)
四、主要受压元件水压试验证明
浅谈热水采暖锅炉给水处理 篇6
【关键词】热水采暖;锅炉水处理
热水采暖锅炉是目前最常见的供热设备之一,而且热水采暖锅炉无论是在生活中还是工业生产中都有着良好的供暖效率,为人们的社会生活和工业发展都做出许多贡献。但是,由于长时间的使用,使得采暖锅炉中存在了大量的水垢,这严重影响了锅炉的导热性,使得锅炉不能正常的工作,而且还消耗了大量的能量资源。因此,热水采暖锅炉的给水处理在社会生活中,尤其是在工业生产中有着十分重要的意义。
1.热水采暖锅炉给水处理方法简介
热水采暖锅炉的给水处理的方法有很多种,我们可以根据使用方法的性质不同将其分为三大类,第一,就是用过化学反应来清除水垢,我们将这样的方法称之为化学水处理法;第二,也就是采用物理原理进行锅炉中水垢的清理,我们把这种方法称之为物理水处理法;第三。就是将物理原理和化学反应相结合,从而去除锅炉中的水垢的方法,我们又把这种方法叫做物理化学水处理法。下面我们主要对这三种方法的具体原理进行简要介绍。
化学水处理法又称指为化学软化发,而且有着两种不同的形式的处理方法,一种是炉内加药法,另外一种是炉外软化法,这两种方法虽然清除形式不同,但是它们都是采用的化学反应的方法来进行离子之间的交换,从而让水垢产生新的物质,方便人们清洗。炉内加药法这个我们很好理解,就是向锅炉中加入一定量的化学试剂,让其与水垢产生化学反应,从而生产新的物质,使得水垢的结构发生变化,达到清理锅炉的目的,不过由于锅炉在长年累月的运行,锅炉中结构设施都受到了一定的影响,而且在炉内加化学试剂也只能减缓水垢的作用,并不能在真正意义上进行清除,所以这样的方法在工业生产中已经很少的使用,而目前使用得最常见的方法,就是炉外软化法。这种方法是利用钠离子的交换化学试剂,将水垢中的钙离子和镁离子交换处理使得水垢被软化从而达到全部清除的目的。
物理水处理法其实就是通过振动或者电磁振动,使其水垢在振动的作用下,从锅炉中清理出来。这种水处理方法可以很好的对其水垢进行全面的清理,而且使用十分方便。不过不同结构的锅炉,对其使用仪器的要求也有着不同的要求,而且有许多的仪器不能对其进行测地的清除。
水的电渗析处理是一种典型的物理化学水处理法,它是用电化学原理除去水中溶辫盐的,电渗析水处理法用于高度除盐和纯水的制备上,因设备投资高,水量损失较大,目前在锅炉房水处理方面应用得不多,尤其是在采暖炉水上用得极少。
2.软水器和电子水处理器联合处理采暖锅炉给水[1]
为了解决好采暖锅炉的水处理,采用软水器(阳离子交换法)和电子水处理器(水的物理处理法)两者结合的方式,来处理热水采暖锅炉的给水和循环水,通过运行获得了非常好的效果。利用软水器(钠离子交换剂)的可靠性和电子水处理器对热水采暖锅炉的适宜性,两者相辅相成达到采暖锅炉水处理的最佳效果。
软水器满足不了较大系统的初期充水和大最跑水的情况,但电子水处理器可以弥补软水器的这个不足,并对锅炉起到防垢和避免发生系统的水力失调和热离失调的现象。系统初期充水和大量跑水时均使用电子水处理器。水中的盐类的溶解度是随温度的升高而降低,且水垢的主要成分是碳酸钙,当热水的温度不超过50℃时。水中的碳酸钙才有约40%从水中沉淀出来。就是说水温较低时,水中的盐类溶解度大,不易析出产生水垢。
如果采暖初期的补充水和大量补水是未经过电子水处理器处理的生水就很难除垢和防垢的效果,如果使用软水器和电子水处理器联合方式处理采暖锅炉的给水,起到彻底的防垢作用。一般的采暖系统初期充水和大量补水占总补水量的20%左右。联合方式处理热水采暖锅炉的供水,可以节约再生剂的用量和运行费用。
热水采暖系统有两种形式,一种是靠供给热水和回水的密度差,使水在锅炉中循环,称之为自然循环;另一种是由锅炉直接制备热水,用循环水泵做机械动力把热水送到采暖用户,并在锅炉中进行循环,这种系统称之为强制循环系统。过去分散小型热水采暖系统,面积小、网路作用半径短,失调现象少。就是有失调也容易消除。联片集中供暖后的大型热水采暖系统,在运行热负荷已经确定的情况下,如何选取供回水计算温差、确定系统循环总水最,选用经济的网路直径是消除系统水力失调和热力失调,保证供暖的关键。
3.供回水温差△t的选取[2]
热媒的温度定为95/70%,(系指计算供水温度为95"、回水温度为70℃)。计算供水温度95%是根据热水供暖系统是带有开式膨胀水箱的系数。它处于大气压力(1绝对大气压)下,热水的汽化温度为99.1℃。再考虑一定的安全系数,故取95℃。在这个温度F,对计算同水温度进行经济分析.确定计算的回水温度为70'C。鉴于联片集中供暖后,循环水单位耗量比分散锅炉房系统大得多。用户系统形式不一。小区内采暖建筑物有远有近,为保证供暖,△t的选定应根据以下几点,第一适合低温连续供暖并辅之以质调节的运行方式。第二提高网路和用户系统的水力稳定性,减轻系统初调节的工作量,保证系统正常运行和消除用户系统的竖向失调。
当前,在热水供暖系统中,常用的集中调节方法有F列几种:质调节~改变网路供水温度;虽调节~改变网路循环水量;分阶段改变流量的质调节;间歇调节一改变每天供暖时数。由于量调节很麻烦、很费力,一个较大系统的调节对安装和管理来说常常是无能为力的,而且会引起用户系统的失调,所以它不是一种理想的集中调节方法。
4.结束语
目前,因锅炉中形成的水垢在工业生产中造成的能源损失,在整个工业生产中能源消耗的20%左右。由此可见,热水采暖锅炉的给水处理对于工业生产有着十分重要的意义,有效的对水垢进行处理,不但有利于工业的正常发展,减少了在生产过程中的损失,还对能源进行了有效的利用,促进了我国社会经济的发展。
【参考文献】
[1]陈坚刚.浅谈热水采暖锅炉水处理技术[J].科技情报开发与经济,2005(12).
热水锅炉的停炉保养 篇7
关键词:热水锅炉,保养,方法
1 概述
热水锅炉做为供暖设备, 以它具有耗钢量少、材质要求低、节省能源、受热面积大、供暖效果好等优点, 越来越多的被人们所采用。但是, 笔者在锅炉的定期检查中发现, 许多使用单位对热水锅炉的维护保养工作不够重视。如:有的锅炉停炉后不做保养, 有的虽然进行了保养, 但由于方法不当, 反致锅炉金属产生严重的腐蚀, 而热水锅炉停炉期间的腐蚀在很大程度上比运行时产生的腐蚀要严重的多。因此, 加强对热水锅炉在停炉期间的保养工作, 延长锅炉的使用寿命, 是一个不可忽视的问题。应引起使用单位及有关部门的足够重视。
2 热水锅炉停炉期间的腐蚀
热水锅炉停炉后, 若不采取合理的保养方法, 只是将炉水一放或者随便的加满生水, 就弃置不管, 其结果是各受压部件的金属将会受到严重的腐蚀。
2.1 腐蚀部位与特征
腐蚀部位通常多发生在:立式锅炉的炉胆下角处;水管锅炉的下锅筒底部和集箱低部炉水放不净处;卧式锅炉的锅壳底部, 特别是烟管外壁等。这些腐蚀产物从外观看, 是在金属表面形成大小不等的鼓疤, 直径一般为5~25mm, 高为4~10mm, 鼓疤表面的颜色由黄褐色到砖红色 (Fe2O3) , 将其表面剥开, 内部呈黑色粉末状 (Fe3O4) 。把这些腐蚀产物消除后, 在金属壁上便出现了大小不均的凹坑。其深度一般为0.5~4mm, 直径为4~8mm。另外, 若炉膛和烟道内没有清扫, 也没有安放吸潮剂, 空气中的潮气顺着砖墙, 由于毛细管作用渗透到与锅炉受压元件接触处, 亦会产生腐蚀。
2.2 腐蚀原因与速度
上述是一种氧腐蚀, 由于腐蚀坑的直径大于深度, 亦称溃疡性腐蚀。从原理上看, 是一种电化学腐蚀。也就是说, 在锅炉受热面上, 由于金属表面吸收空气的水份与CO2而形成的一层电解质溶液薄膜, 或者在弱酸、中性的溶液中 (由于炉水本身是电解质) , 锅炉金属表面形成许多无数的微小原电池, 铁作为负极, 失去电子而被氧化成Fe2+, 在正极上是溶解水中的氧得到电子被还原。
Fe2+与OH-进入溶液后, 形成Fe (OH) 2, Fe (OH) 2在水中被化合生成Fe (OH) 3。
腐蚀产物的结构都比较疏松, 不能阻挡金属离子不断向外扩散, 所以腐蚀过程将是连续进行的。
腐蚀速度主要取决于PH值与溶解氧的扩散快慢。当PH值小于4 时, 金属表面氧化保护膜会全部溶解, 金属直接与酸性介质接触, 从而提高了酸性腐蚀速度;当PH值大于13 时, 金属表面的保护膜又会被碱直接溶解, 亦使金属表面的碱性腐蚀速度大为增加。笔者所在地区生水的PH值均在7 左右, 即呈中性。而锅炉受热面由于吸收空气中的水份与CO2形成的电解质薄膜亦是呈弱酸性。实验证明, PH值在4~10 时, 金属腐蚀速度随PH的变化又是较小的。因此, 热水锅炉在停炉期间的腐蚀主要是溶解氧的扩散速度影响着腐蚀快慢的。对于氧的扩散速度, 温度又起了一个主要的作用。针对热水锅炉停炉时间长, 特别是夏季, 温度比较高, 促进了溶解氧的扩散, 使腐蚀速度显著加快, 可达几毫米/ 年。这种腐蚀若在冬季运行状态下, 受到高温作用, 会加剧腐蚀深度和扩大腐蚀面积, 其反应速度是极快的, 甚至可达几十毫米/ 年。因此, 要求热水锅炉用水需进行除氧。
3 热水锅炉保养方法
如果热水锅炉在停运期间保养不好或不进行保养, 其危害是很大的。因此, 锅炉停炉后, 首先应该清除锅筒、集箱、水管内部和烟管外壁及立式锅炉的下角圈内的水垢、水渣及所有的污物。在清扫炉膛内部积灰和水冷壁、对流管束和烟管内部的灰垢, 然后就应该进行锅炉保养。其保养方法各地大致采取以下两种方法。
3.1 湿法保养:它是利用一定浓度的碱性溶液与锅炉内表面金属接触, 使金属表面形成碱性保护膜, 达到防止金属腐蚀的目的。通常用Na OH、Na2CO3或Na3PO4配制成保护液 (Na OH按每吨炉水加8~10 公斤, Na2CO3按每吨炉水加20 公斤, Na3PO4按每吨炉水加20公斤) 。其具体方法是:把锅炉所有的阀门、挡板、人孔、手孔、炉门检查关严, 然后把预先溶解好的Na OH、Na2CO3或Na3PO4溶液加入锅炉内, 再将锅炉充满软化水。为使炉水含碱浓度一致并排出炉水中的气体 (主要指O2和CO2) , 可将炉膛内升起微火加温 (加温前, 先开启锅炉空气阀, 若无空气阀, 可用安全阀或泄放阀代替) 到炉水沸腾状态, 使锅炉水自然循环。待空气阀 (安全阀或泄放阀) 排气结束后, 再关闭空气阀 (安全阀或泄放阀) , 然后熄灭炉火。炉水每星期应化验一次, 以保证锅炉炉水有过剩的碱度。若碱度不足, 应再加入Na OH、Na2CO3或Na3PO4。
3.2 干法保养:它是利用干燥剂吸收潮气使锅炉内部表面保持干燥, 以防腐蚀。通常采用生石灰 (Ca O) 或无水氯化钙 (Ca Cl2) 做干燥剂。具体做法如下:将锅炉内外表面清理干净后, 用微火烘干锅炉, 再把装有干燥剂的敞口木盒放入锅筒、集箱、烟道和炉膛内。干燥剂的用量可根据锅炉容积来确定 (块状生石灰, 每立方米锅炉容积用2~3 公斤, 若是无水氯化钙, 则用1~2 公斤) 。然后严密关闭锅炉的所有阀门、挡板、检查门及手孔、人孔, 防止外界潮气侵入。在保养期间定期打开人孔、手孔、炉门进行检查, 若发现干燥剂已失效, 应及时更换。
4 最佳保养方法选择
首先应根据热水锅炉的停炉时间长短来加以考虑。因为热水锅炉停炉后, 要经过春、夏、秋三个季节, 一般从每年四月至十月, 经历长达半年以上的时间。其次从热水锅炉的附属设备情况来考虑, 很多热水锅炉都没有水处理设备, 一般均采用炉内加药的方法进行水处理, 这样, 若采取湿法保养, 要想得到理想的软化水是比较困难的, 而且大部分使用单位都无除氧器, 仅依靠热力除氧又有一定的局限性, 在锅炉的腐蚀条件中, 氧也是引起腐蚀的重要因素。因此, 湿法保养在有化水的短期停炉时可以使用, 在长期停炉的时候, 热水锅炉宜采用干法保养, 这样, 可以尽可能减少腐蚀, 延长锅炉的使用寿命。
结束语
热水锅炉常见故障的分析研究 篇8
1、汽化事故与处理
由于锅炉房的重要性及热水锅炉运行的特殊性, 循环水泵在运行期间是严禁突然停运的, 但是每年都会发生几次突然停电, 突然停电后热水锅炉循环水泵突然停止运行, 由于炉膛内的燃料仍旧燃烧以及炉拱、炉墙等蓄积了很多热量, 锅炉里的水仍旧在吸热, 这样, 水的温度不断的升高, 其热量没有通过循环泵被带走, 当温度超过额定时, 水就开始汽化。同时, 由于汽化, 体积不断增大, 最终形成压力, 这部分蒸汽开始向低温区水域扩散, 当蒸汽遇到低温水后开始凝结, 体积突然变小, 就这样, 低温区的水就出现了膨胀———收缩, 再膨胀———再收缩, 这样就形成了水击。另外, 造成锅炉水汽化的又一个重要原因就是锅炉超温以及系统短时间内大量跑水, 导致突然降压。汽化反应过程中, 热水锅炉一般没有较大的汽水空间, 这就造成了热水和蒸汽的两相流动。“汽塞”会破坏了锅炉的水循环, 这个“汽塞”是由于蒸汽比容大、速度快, 很容易就聚集存在回路的上部, 导致水流阻塞。由于水循环不畅通, 这就会加剧汽化进展, 就这样出现恶性循环, 使得事故发生的几率大大增加了。
锅炉汽化处理措施:如电力故障及突然停电所致的锅炉汽化处理:立即打开炉门, 提起溜煤槽闸板采取压火措施, 一降低炉温;炉排用嘴快速档, 以其在最短时间内把红火拖到闸槽。
2、预防热水锅炉结水垢
各种类型的水垢是锅炉水中的钙镁盐类在锅炉内部受压力、温度等的影响下发生物理和化学变化产生的, 主要是由沉积在锅炉下部的泥垢和积结在受热面上的坚硬或松软的水垢构成的。碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢及混和物水垢是生成水垢的主要成分。锅炉受热面上结了水垢就会对锅炉造成一定的危害, 金属的导热系数比水垢的导热系数要大70~1000倍, 因为金属钢管的最高导热系数为125.52k J/m·h·, 而水垢的最高导热系数为0.209k J/m·h·, 金属钢管的最低导热系数为209.20k J/m·h·, 水垢的最低导热系数为2.926k J/m·h·范围, 所以对比来看, 这样就大大增加了传热阻力。
防止锅炉积结水垢的做法也很多, 首先必须注意以下几点:第一, 必须按时序对生产软水的装置进行严格的水质监测, 可以采用离子交换法进行具体操作, 对于树脂塔的切换、补充和再生工作也应该一一按时序进行操作, 并检验再生效果, 千万不要延长运行周期;第二, 对于锅炉的给水处理装置要配备良好, 才能最大限度的保证锅炉给水的质量符合水质要求;第三, 在锅炉运行时期内, 也要把锅炉的排污工作做好;第四, 在停炉期间, 要及时测量锅炉内元件表层的水垢厚度, 做到及时清洗、排除, 全面保证锅炉安全高效运行。
3、热水锅炉及系统的排气、除氧
由于氧气、二氧化碳等气体进入锅炉的低温水 (回水和补给水) 中, 就会造成热水锅炉的氧腐蚀现象十分严重。气体的溶解度随着水受热温度升高后而不断减小, 导致气体不断从水中排出, 排出的气体如果不能及时释放到锅炉外, 就会滞留在锅炉内, 这就是造成锅炉内部腐蚀或者“气塞”现象的主要原因。另外造成锅炉寿命减少的主要原因就是析出的氧气停滞在金属受热面上, 发生了局部的电化学反应, 导致锅炉氧腐蚀。水垢的产生和二氧化碳气体的排放都与水中碳酸盐的受热分解有很大关系, 并且排气量的多少又与补水量的多少成正比。为了解决这种问题, 就要采取合理的措施:第一点, 正确操控放气阀门, 使锅内和管网内释放的气体可以定期排放出来, 这样就可以降低气体对锅炉内部的腐蚀度, 也减少了“气塞”发生的可能性。第二点, 保持管网的失水量、补水量的平衡, 失水量在循环流量中所占比重的最大值是0.5%, 也就是说要控制失水量占循环水量的0.5%以下。第三点, 控制好回水和补水的含氧量, 在进入锅炉前做好除氧工作, 在水中加入磷酸三钠也同样可以起到除氧的效果。第一次时, 加入的磷酸三钠的量可以大一些, 之后可以减少用药量, 最后就要保持在平衡范围内, 这样就可以减少气体对锅炉的腐蚀。
4、低温腐蚀和积灰
低温腐蚀一般是产生在锅炉尾部受热面的腐蚀现象, 顾名思义, 这种腐蚀是由于回水温度较低造成的。这种现象在周期性停炉和启动的时候尤为突出, 因为这样就会使得烟气露点的温度比尾部受热面的温度高很多, 两者产生温度差就会出现汽化现象, 汽化形成的小水珠就会吸附烟气中的灰尘, 最后时间长了, 累积的灰尘多了, 就会形成硬壳。这种硬壳的存在也会大大减弱锅炉内的传热性能。烟气露点温度高于尾部受热面的金属壁温度又会使金属产生低温酸性腐蚀, 脱落下的金属碎屑又会产生堵塞现象, 日积月累, 加剧了金属壁面的腐蚀程度。
对于预防锅炉事故的措施也是有很多的:第一点, 在锅炉的工作状态下, 应对锅炉内的灰尘技术清理, 吹灰工作和清扫烟道的工作都要定期做好, 当然, 在锅炉休息的状态下也一样要要及时清扫积累的灰尘;第二点, 可以通过加大流速的方法来加大对流传热性能, 缩短烟气滞留时间, 可以将积尘烟灰及时排除。第三点, 控制好回水的温度, 使之保持平衡状态, 这就要根据煤种和炉型的类型制定合适的控制水温的方案。最常见的是要求进入锅炉的回水温度的最低温为60度, 如果水温低于60度就应该设法加热回水, 使水温上升到60度以上。可充分利用循环泵的热水、或是加热器、或是热水旁路, 对回水系统进行有效加热。
热水锅炉 篇9
2014年1月25日8时许, 白银市某馒头店发生一起小型常压锅炉爆炸, 锅炉房前墙及门窗全部垮塌, 锅炉筒体与封头焊缝完全撕裂, 筒体碎片向四前方飞出5~20余米, 锅炉整体向后移位5米多, 所有与锅炉连接的管路全都断开, 事故造成一人死亡, 两人受伤, 一辆长安面包车损毁, 两间商铺严重受损, 直接损失70余万元。
2 设备及系统情况
该锅炉由白银继祥锅炉制造有限公司2012年3月制造, 出厂编号:2012012, 热功率0.15MW。锅炉铭牌上声明常压锅炉不得承压使用 (重要提示) ;2013年3月该馒头店老板购买后自行安装使用至事故发生。
3 事故原因分析
3.1 事故锅炉为常压热水锅炉, 锅炉铭牌上明确声明常压锅炉不得承压使用, 而事故锅炉长期承压运行生产蒸汽, 超出了常压热水锅炉的用途范围。
3.2 锅炉安装方面的问题:常压锅炉的通天管 (排汽管) 要直通大气, 不允许拐弯变径, 不允许安装任何阀门。但是使用者私自改装, 将通天管安装阀门并与蒸馍锅相连, 关闭阀门带压产生蒸汽用于生产, 致使锅炉长期带压运行是造成事故发生的主要原因。
3.3 使用管理方面的问题:馒头店老板证实事故锅炉事发前已经发现锅炉筒体和封头连接焊缝处有往外冒汽现象, 说明锅炉某些薄弱部位已经出现了疲劳, 没有引起使用者对问题的重视, 安全意识不够, 只是简单的进行了补焊处理, 没有进行全面细致的分析, 导致疲劳部位达到极限, 造成事故的发生。
4 预防措施
4.1 使用单位必须落实安全生产的主体责任, 严禁违章操作, 确保安全生产。
4.2 检查常压热水锅炉的循环系统, 必须设置直通大气的透气管, 在任何工况下, 确保锅炉水位线处表压力为零。
4.3 对不符合要求的常压热水锅炉安装系统进行改造, 保证符合标准规定。
5 结束语
常压锅炉目前仍是小浴室、豆腐房、馒头房中普遍使用的设备, 从全国范围看, 常压锅炉爆炸事故也屡见不鲜, 人员伤亡及财产损失时有发生。《特种设备安全监察条例》于2003年6月1日由国务院颁布施行后, 根据其内容, 国家质检总局下发的《关于实施〈特种设备安全监察条例〉若干问题的意见》中指出, “《小型和常压热水锅炉安全监察规定》中涉及常压热水锅炉的部分不再执行”。由此, 常压锅炉不再属于特种设备的范畴, 特种设备安全监察机构也就不再监管, 由此引出了常压锅炉安全监管出现真空的问题。希望相关部门能重视常压锅炉管理工作, 尽快明确常压锅炉监管部门和管理责任, 防止事故发生。
摘要:通过对一起常压热水锅炉爆炸事故的技术分析, 查找出事故原因, 并强调了常压热水锅炉安装使用不当的危害性。
关键词:常压锅炉,爆炸,管理
参考文献
[1]刘俊兴, 张鸿宇.一起常压锅炉爆炸事故引起的反思[J].林业劳动安全, 2013 (01) .
[2]小型和常压热水锅炉安全监察规定.2000.
分析热水锅炉的维护及预防措施 篇10
一、简述热水锅炉在氧腐蚀方面的产生原因
1. 补给水量相对加大
从热水锅炉的系统运用来看, 泄漏量一般不能超过系统水容量的百分之一, 但在实际的操作过程中, 在受到水循环系统的补水等影响, 在锅炉内部的溶解氧就会逐渐增加, 在与锅炉整个金属内部结构发生化学腐蚀效应的同时, 还会造成金属表面的电位变化, 这样, 在氧浓度加剧的情况下, 就会促成氧化反应, 溶解氧的浓度越大, 相应的电极电位的腐蚀性就加大, 因此, 在整个维护过程中, 可以采用焊接的有效方式, 对构件进行整体焊接, 形成整体性的隔离作用。
2. 循环水ph指数逐渐偏低
对于热水锅炉中循环水的ph值界定, 在国家规定的10至12的范围之内, 就不会给整个金属带来一定的腐蚀效应, 如果低于或者超过这个指数, 就会对整个锅炉的系统运行带来一定的错乱。在国家的规定中, 热水锅炉中的供水温度一般都应在在95℃, 但是, 在补水量加剧的情况下, 就会出现ph值减少或者升高的现象, 就会造成水中的氢离子浓度负对数不与常规相吻合, 如果氢离子的氧浓度过高, 就会在热水锅炉的金属表面形成一层保护膜, 这样有利于对热水锅炉进行有效的维护。
3. 锅炉水流速度相对较快
在热水锅炉的热流速度控制中, 如果水流速度过快过慢都会给整个腐蚀带来不同程度的影响, 在热水锅炉中的水流速度为10m/s的时候, 就会造成水中的各种物质扩散的速度加快, 这样就会造成锅炉内部腐蚀的速度加快, 在水流速度为0.2m/s的时候, 就会造成锅炉中部分气体的溢出, 并附属在金属壁上, 形成金属腐蚀速度的加剧, 并且在速度较慢的情况下, 水流中的各种杂质还会沉积下来, 形成金属壁上的气泡, 在逐渐膜状的情况下, 更好的推动整个热水锅炉的维护。
二、探讨热水锅炉的整体维护以及预防措施
1. 及时给水除氧
除氧是有效降低腐蚀的一种方式, 由于在给水过程中造成的一些累积的溶解氧会给热水锅炉的氧腐蚀加剧, 因此, 在给水除氧的预防措施中, 在配备相应的除氧设备同时, 更好的掌控好整个给水的力度。在目前的除氧方式中, 主要的还是使用亚硫酸钠进行化学反应除氧, 这种有效的除氧方法能全面减少对金属的整体腐蚀性。同时, 对于一些容量相对加大的热水锅炉, 还可以采用低位或者高位的真空除氧设备, 就是采用合理的方式将热水锅炉中的空气抽空, 形成热水锅炉中的气体压力小于大气压力, 就会减少漏气现象的出现, 起到良好的维护效果。
2. 严格控制锅炉内的ph值
依照国家的相关规定, 将热水锅炉中的ph值控制在规定的范围内, 这样, 可以通过形成严密的保护膜, 避免对热水锅炉中金属壁的腐蚀。在出现ph值上升或者下降的情况, 要采取及时的维护措施, 在整个指数低于10的时候, 可以对热水锅炉内投入一定的碱性药剂, 来适当提高到正常的ph值, 还可以通过使用磷酸三钠和氢氧化钠药量进行调整, 来进行整个ph值的准确控制, 这样, 能保持良好的控制效果, 有利于减少对锅炉的腐蚀, 构建清洁、高效的运行模式。
3. 加强对停用锅炉的保养
当热水锅炉停用时, 要对其进行保养。最好采用干法保养, 放水必须干净, 把受热面上的水垢都清除掉, 并关闭给水管道上的阀门及排污阀, 并用小火烘出潮气, 然后加入生石灰或锅炉保护剂。确保锅内干燥, 就能有效的防止停用期间的腐蚀。同时, 合理布置热水系统的排气装置。要排出热水系统内的空气和由于加热从水中析出的气体, 就必须在热水系统中合理排布置排气装置, 以减少氧腐蚀的发生, 比如可在热水系统供水管线的末端选择性能较好的集气罐, 自动放气阀, 以便及时排出气体, 达到除氧的目的。同时, 在排气时要注意减少热水系统的泄漏量。
4. 严格控制补水量
对正常使用的热水炉, 如果发现有补水率超标的炉子, 一定要查明原因, 对症治理, 切断所有的放水笼头, 堵塞所有的跑、冒、滴、漏, 增加系统自动排气阀, 严格管理, 使补水达标, 一般使补水量不超过系统总量的1%, 从而降低锅炉水中氧气的浓度。综合考虑锅炉的热力参数、吨位、水质、以及负荷变化等因素, 才能寻求到既经济又高效、既稳定又安全, 既节能又环保的良好除氧方案。
三、结语
整体分析热水锅炉可能造成腐蚀以及其他有损整体效能的原因, 在推进技术创新的基础上, 通过采用对整个给水、补水、ph值控制等预防措施, 更好的延长热水锅炉的使用寿命, 强化对热水锅炉的定期检查与运行状况的精准、及时的记录, 做好技术更新与整个预防控制体系的连贯性, 形成热水锅炉在整个运行中的良好环境, 并发挥出更大的效能。
摘要:随着锅炉设备的全面更新, 在热水锅炉的使用中, 尤其是热水锅炉的给水循环量相对较大, 水中的溶解会形成一定的饱和状态, 就会带入更多的溶解氧进入锅炉, 因此, 在这样的情况下会带来锅炉的氧腐蚀效应, 会给整个锅炉的维护带来更多的困扰。因此, 要全面加强整体的预防。本文将围绕热水锅炉的在氧腐蚀产生的原因进行分析, 并对整个维护与预防措施进行深入的探讨, 更好的发挥出锅炉的整体效能。
关键词:热水锅炉,维护,预防措施
参考文献
[1]陈步荣, 周永璋, 丁毅;锅炉化学清洗中除Fe~ (3+) 还原剂的选择[J];材料保护;2003年02期.
[2]李静, 张何林, 朱才, 刘振民;热水锅炉的腐蚀特征与预防措施[J];郑州轻工业学院学报;2003年04期.
热水锅炉 篇11
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镜头二:南京江宁区,一名约60岁的老人来到了募捐点,他头发花白,穿一件蓝色衣服,胸前的补丁起码3个,背后的则不计其数,衣服下摆已经破烂,脚上穿一双破烂的凉鞋,手中还拿着一个讨饭碗。
老人端着碗,在宣传牌前止步,看了一会,哆哆嗦嗦地从口袋里掏出5元钱,放进募捐箱,念叨了一句,“为灾区人民……”
镜头三:内蒙古17日下午,在内蒙古通辽市向阳商业街内,由科尔沁区第三工商所和向阳商业街共同发起的为四川地震灾区人民献爱心捐款活动就在这个时候举行,大家目击了感人的一幕——一名年迈的乞丐将乞讨来的钱放进捐款箱内。
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万人盛大国婚典礼
燃气热水锅炉回燃室裂纹分析 篇12
在检验工作中, 笔者发现一台供暖的小型热水卧式内燃 (WNS) 锅炉 (如图1) 运行了两个采暖季后, 锅炉二回程入口处回燃室前管板烟管管端出现裂纹而发生渗漏。在进一步检查中, 发现烟管管端附近出现大面积疲劳裂纹, 导致管端出现轴向内穿透性裂纹 (如图2) , 裂纹有的还会延伸到焊口 (如图3) 进而威胁到管板的安全。进行磁粉检测后, 发现裂纹延管口向内, 延伸长度为8~12 mm不等, 并且管板上也存在着细小裂纹, 分布比较特殊, 大多存在于左侧第5、6、7排管排之间, 右侧第7、8排管排之间 (如图4) 。
2 事故调查
根据检验经验, 管端裂纹现象大多成因是由于换热不良, 至使烟管局部超温, 端口材料抗裂性降低, 使用一段时间后局部过热, 产生裂纹。经调查研究发现本锅炉频繁启停, 用于调峰, 而且烟管的管端伸出焊口长度过长, 无法得到很好的冷却, 长期处于高、低温的交变热应力作用, 从而造成管端热疲劳裂纹。
管板出现裂纹情况相对较少, 管板是否有过热现象存在, 为了进一步研究, 对本锅炉的管板进行了腹膜金相检查, 发现:管板组织结构并没有发生太大变化, 金相组织为铁素体+珠光体, 珠光体球化二级 (见图5) , 可以排除本锅炉回燃室管板处发生过热, 由此可见, 此处裂纹并非过热产生。笔者认为本裂纹产生有其他成因。
下面对本锅炉烟管与管板出现的裂纹的成因从设计、制造和使用三方面作以下分析。
3 原因分析
3.1 设计问题
3.1.1 燃料特性的影响
一般来说, 锅炉本体是按照燃油燃气通用化设计制造, 其中大部分是以已有燃油锅炉为基础, 对不同的燃烧器加以改进, 从而达到模块化生产, 提高生产效率[1]。但是, 当锅炉燃用不同性质的燃料时, 由于炉内辐射吸热量不同, 导致炉膛出口烟气温度发生变化, 在这里可以用下表进行对比。其中0#柴油与天然气的原始值如表1与表2所示。
将0#柴油与天然气在2.8 MW的热水锅炉上进行热力计算:
其中:化学未燃烧损失q3=0.5%;保热系数φ=0.983;冷空气温度tlk=30℃;过量空气系数α=1.15;空气带入炉内热量Qlk=508.6 kJ/kg;代入热力计算得到结果见表3。
通过热力计算可得出结论:燃烧油、气两用的 (WNS) 热水锅炉在相同热功率的工况下, 燃烧天然气要比燃烧0#柴油位于炉膛出口的烟气温度理论上要高33℃ (而实际运行的烟气温度还要偏高些) , 因此热水锅炉在使用天然气时, 回燃室工作条件会更恶劣。故在相同条件下, 管端和管板在较高的烟气温度下更容易发生破坏[2]。
3.1.2 管口形式结构的影响
本锅炉管板与烟管的连接方式采用先胀后焊工艺, 见图6。管板材质:20 g, 壁厚20 mm;烟管材质:20#, 规格Φ51×3 mm;管孔直径Φ51+0.4 mm。但管端超出焊缝的长度参差不齐[8,9], 最大的超出量达到了2.5 mm。根据《锅壳锅炉受压元件强度计算》8.4.8规定:“当用于烟温大于600℃的部位时, 管端超出焊缝的长度不应大于1.5 mm;当用于烟温不大于600℃的部位时, 管端超出焊缝的长度可放大至5 mm。焊接烟管也按此规定处理。”此处的烟气温度远高于600℃, 这也是造成烟管开裂的原因之一。
由此可见, 本锅炉管口形式存在不合理的地方, 尤其是管端超出焊缝的长度过大, 会造成管端无法得到可靠的冷却, 使金属壁温升高, 抗拉强度和屈服强度会急剧降低, 导致金属本身在结晶过程中存在的缺陷开始出现细小裂纹, 进而扩大并蔓延发展, 形成管端裂纹。这种原因导致的裂纹有时还会伴有短时间的过热现象, 从而造成管端及焊缝出现裂纹[3]。
3.1.3 水循环不充分的影响
本锅炉给水分配装置离回燃室管束区有一定距离, 给水不能直接到达热负荷较高换热过程剧烈的回燃室管束区。回燃室前管板辐射与对流换热剧烈, 贴近管壁的炉水很容易达到饱和温度从而汽化产生汽泡, 局部水循环的不充分, 会使汽泡在金属表面停滞一段时间。当表面这类汽泡达到一定数量时就会形成一层汽膜, 造成传热受阻, 使金属壁温急剧上升, 这种现象就称为表面沸腾或过冷沸腾 (类似于管内模态沸腾) , 危害极大。
因此为了避免高温烟管、管板与管桥处产生过冷沸腾, 对给水分配装置布置形式进行改造, 增加热负荷较大的回燃室管束区的给水量, 可以有效改善局部水循环, 减少汽膜产生。
3.2 制造问题
烟管与回燃室前管板之间是采用先胀后焊的装配工艺, 实际工作中, 先经过焊前预胀消除间隙 (此处烟管外壁与管板开孔存在0.4 mm的间隙) , 再进行焊接, 但管口会因焊后收缩而重新出现间隙, 而焊后复胀时由于管口焊缝强度较大, 因此难以消除这种重新出现的间隙。这样锅炉在运行的时候, 由于这些间隙的存在 (这是苛性脆化的一个诱因——细小间隙) 会使炉水逐渐浓缩, 更容易产生水垢, 影响传热, 导致金属表面温度升高。
由于存在间隙, 炉水反复进行着被加热→产生汽泡→汽泡过热→汽泡溢出→炉水补充→再被加热这一过程 (即汽泡产生、消失、再产生、再消失) 。
在温度的变化上表现为:金属壁温也随着相应升高→降低→再升高的交变变化, 管口附近长期处于这种交变热应力作用, 会导致疲劳破坏。
在炉水的浓度上表现为:炉水被不断的浓缩, 使得OH-的浓度变大 (这是苛性脆化的另一个诱因) , 这样再加上残余的各种应力的作用, 就会发生苛性脆化[4]。
3.3 使用问题
3.3.1 水质硬度的影响
《工业锅炉水质》[7]规定蒸汽锅炉水质总硬度≤0.030 mmol/L, 热水锅炉水质总硬度≤0.60 mmol/L, 两者相差了20倍。本锅炉炉水硬度偏高, 导致回燃室顶部与其管束区形成水垢。我们暂且抛开设计与制造上的问题, 用一个对比表明炉水硬度对锅炉的影响:
使用单位有另外一台同厂家生产的燃气式蒸汽锅炉, 锅炉整体结构与热水锅炉相似。假设他们的水循环状况相同, 运行时间相似。最大的不同点是运行过程中水质的管理不同。蒸汽锅炉回燃室顶部与其管束区没有发现水垢, 而本锅炉回燃室顶部与其管束区均出现大量水垢 (厚约2 mm) 。假设两台锅炉回燃室管束区均发生了炉水汽化现象, 而蒸汽锅炉由于水质总硬度小就没有水垢形成, 炉水硬度对水垢产生的影响可见一斑。
3.3.2 水垢对金属传热的影响
在传统分析基础上[5], 笔者在这里运用传热模型进行分析。
两个假设:
(1) 假设整个管板为大平板。二回程前管板的传热计算公式为[6]
undefined (1)
式中 qg——热流密度;
tb——管板壁温;
ts——炉水温度;
δb——管板厚度;
δg——水垢厚度;
λb——管板金属的导热系数;
λg——水垢的导热系数。
(2) 假设整个烟管管壁的热流量为Ф, 且为定值。烟管传热计算公式[6]
undefined
式中 ty——烟管内壁温度;
ts——炉水温度;
dw——烟管外径;
dn——烟管内径;
δg——水垢厚度;
λy——烟管金属的导热系数;
λg——水垢的导热系数;
l——假想烟管长度。
在这里单位长度的烟管热流密度与热流量之间有如下关系
undefined (3)
按照以上传热学基本公式计算二回程入口的前管板壁温, 其中二回程整个烟气温度假设成统一的整体 (由于整个二回程直径为1.6 m, 在这么小的空间内烟气温度的梯度差很小暂可忽略) , 这样二回程入口管板与烟管的热流密度也几乎相同, 即qg相同, 这样就可以对管板与烟管的金属壁温进行定量分析。
用上述公式可以求出金属壁温, 而在这里主要研究金属壁温在有无水垢前后的差值, 需要把上述公式进一步简化, 因此还要引入一个假设:在没有水垢的情况下金属的导热系数是无限大, 就是将金属的热阻看成零, 即导热过程无损失。那么烟气的热量就全部被水吸收, 而加入了一层水垢的导热过程, 就可以简化如下:
锅炉二回程入口前管板传热计算公式简化为
Δundefined (4)
烟管传热计算公式简化为
Δundefined (5)
将表3的值代入公式 (4) 、公式 (5)
undefined (℃)
undefined (℃)
其中取
undefined
δg=0.002 (m)
λg=0.6 (查表得)
dw=0.051 (m)
由此可见:相同状况的水垢出现时, 烟管管壁温度上升值要比管板至少高30℃, 在这里运用的qg为炉膛内平均热流密度, 而具体到管板与烟管上时, 由于热流密度qg=Q/S, 管板面积要远大于烟管端部加上管口附近的面积, 因此上式的计算结果烟管升高温度还要远远大于30℃, 因此烟管更容易发生破坏。
4 总结
根据上述分析, 本锅炉破坏原因可以归结为以下四点:
(1) 由于生产需要造成起、停炉次数频繁, 从而引起回燃室部位温度急剧变化;
(2) 二回程管端伸出长度参差不齐, 且没有按照规程的要求处理[8,9], 极易产生热应力;往复启停更造成交变热应力, 最终导致裂纹出现;
(3) 对水质标准控制不严、不按时排污以及水循环不充分, 造成回燃室顶部与其管束区结水垢较厚, 严重影响到传热效果, 从而引起烟管管端温度过高, 端口材料抗裂性降低, 高温性能迅速下降, 使用一段时间后导致局部过热产生裂纹;
(4) 管板火侧裂纹比较特殊, 除了有腐蚀和水垢造成传热下降对管板金属造成的影响外[10], 经分析发现锅炉炉水泄漏到回燃室时, 水位就位于此位置附近, 出现了水火共融现象, 即水位线以上就是火焰, 水不断地蒸发沸腾, 而水位在上下移动, 致使管板接触的温差极大 (水侧100℃而火侧1 000℃) 。虽然这种状况持续时间不长, 但给锅炉带来了极大的危害, 造成了管板上有规律的疲劳裂纹。
参考文献
[1]邓新华.燃气锅炉供热系统节能技术与应用[J].节能技术, 2010.28 (2) :178-181.
[2]余笑枫.WNS燃气热水锅炉管口裂纹的原因及对策[J].中国特种设备安全, 2009 (4) :56-58.
[3]洪湖.一台进口锅炉管板表面微裂纹、烟管管口开裂、腐蚀的原因分析[J].工业锅炉, 2003 (5) :60-62.
[4]王小平.WNS型热水锅炉管板裂纹原因分析及其设计优化[J].工业锅炉, 2009 (3) :51-53.
[5]刘振德.螺纹烟管和拱形管板在DZN1-7-AII锅炉上的配合应用[J].节能技术, 1991 (5) :4-6.
[6]杨世铭.传热学[M].3版.北京:高等教育出版社, 1998.
[7]GB/T1576-2008.工业锅炉水质[S].北京:中国标准出版社, 2009.
[8]中华人民共和国劳动部.蒸汽锅炉安全技术监察规程[S].1996.
[9]中华人民共和国劳动部.热水锅炉安全技术监察规定[S].1997.