鍋爐是發(fā)電廠主要設(shè)備之一。它的作用是把燃料(如:煤、油、天然氣等)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成蒸汽的內(nèi)能。
1.鍋爐系統(tǒng)設(shè)備特點(diǎn)
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(shè)備、管道等構(gòu)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(shè)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(gòu)成的,其內(nèi)部流動(dòng)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(nèi)側(cè)的垂直管排,它既吸收燃料燃燒后放出的輻射熱,加熱其內(nèi)部的飽和水,使之變?yōu)槠旌衔?,又?duì)爐墻起保護(hù)作用而不被燒壞。
汽包是直徑較大的圓筒,其內(nèi)部裝有汽水分離器。它的作用是:省煤器的來水,經(jīng)它供給水冷壁蒸發(fā)。水冷壁上升管內(nèi)的汽水混合物,進(jìn)入汽包后進(jìn)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(chǎn)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(nèi)能的設(shè)備,也是由蛇形管排構(gòu)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(jī)為提高熱效率而增加的設(shè)備。它的工作原理是,蒸汽在汽輪機(jī)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(nèi)能后,再返回汽輪機(jī)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(yù)熱器、噴燃器、爐膛、煙道等設(shè)備(圖2-6)。
空氣預(yù)熱器是加熱空氣溫度的設(shè)備。它布置在煙道中煙氣溫度較低的部位,可進(jìn)一步降低煙氣溫度、減少熱損失,同時(shí)加熱后的空氣送人爐膛,有利于提高爐內(nèi)溫度,便于煤粉迅速著火、燃燒。
噴燃器是煤粉鍋爐的燃燒設(shè)備。通過它,一次風(fēng)連續(xù)不斷地把煤粉吹入爐膛,同時(shí)二次風(fēng)(熱風(fēng))在噴燃器出口與吹進(jìn)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(cè)有爐墻把整個(gè)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(jī)、分離器、排粉機(jī)、給粉機(jī)等設(shè)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(dòng)磅秤;3—給煤機(jī);仁磨煤機(jī);5—粗粉分離器;
6—次風(fēng)箱;7—去噴燃器的輸粉管;8—噴燃器;9—鍋爐;
10—送風(fēng)機(jī);11—空氣預(yù)熱器;12—熱風(fēng)管;13—冷風(fēng)管;
14—排風(fēng)機(jī);15—二次風(fēng)箱;16、17—冷風(fēng)門
(4)其它輔助設(shè)備。送風(fēng)機(jī)是為空氣預(yù)熱器鼓風(fēng)的設(shè)備。
引風(fēng)機(jī)又稱吸風(fēng)機(jī),它把鍋爐燃燒產(chǎn)生的全部煙氣經(jīng)除塵裝置除塵后,再經(jīng)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(dāng)鍋爐內(nèi)部壓力超過規(guī)定值時(shí),安全門自動(dòng)打開,鍋爐泄壓,以免鍋爐承壓各個(gè)部件超壓損壞。
水位計(jì)是汽包等壓力容器的重要附件,通過水位計(jì)可以觀察到容器中的水位變動(dòng)情況。
防爆門是鍋爐燃燒系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)的保護(hù)裝置。在燃燒不正常,或操作不當(dāng)時(shí),爐膛內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生很高的壓力,當(dāng)上升到整定的壓力時(shí),煙氣沖開防爆門,泄出爐外,以防止對(duì)鍋爐爐膛的損壞。
此外,鍋爐輔助設(shè)備還有燃油系統(tǒng)、除塵、除灰系統(tǒng)的設(shè)備等。
鍋爐設(shè)備的安全特點(diǎn)可以用“高、險(xiǎn)、難”三個(gè)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(chǎn)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(jī)組的亞臨界直流爐,蒸發(fā)量達(dá)1025噸/時(shí),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(jìn)入鍋爐房,一定要樹立牢固的安全意識(shí),要意識(shí)到周圍許多管道中,流動(dòng)著高壓高溫的給水或蒸汽,一旦管道或閥門泄漏,將會(huì)造成人身傷害事故,事實(shí)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(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)熟悉設(shè)備時(shí),要注意安全,不得較長(zhǎng)時(shí)間在上述設(shè)備附近停留。
(2)“險(xiǎn)”,主要指鍋爐本體上連接的設(shè)備很多是多層布置,除零米有許多設(shè)備外,還設(shè)有幾層工作平臺(tái)。另外鍋爐本體上設(shè)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(xiǎn)”。另外,鍋爐設(shè)備由于是豎式布置,有時(shí)上面一臺(tái)設(shè)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(xiǎn)”啦。1982年6月X日,某電廠在鍋爐房起吊一個(gè)管道彎頭中,突然滑落,將正從下面經(jīng)過的一名工人當(dāng)場(chǎng)砸死。因此,在鍋爐房行走時(shí),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(yùn)行難。眾所周知,鍋爐運(yùn)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(diào)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(shè)備共同協(xié)調(diào)運(yùn)行來完成的。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)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(yùn)行工作情況千變?nèi)f化,設(shè)備安全運(yùn)行受到影響。例如:由于調(diào)整不當(dāng),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(shí),附近有人停留或通過,將會(huì)造成人身傷害(圖2-8)。煤粉是易燃易爆的,制粉系統(tǒng)風(fēng)溫調(diào)整必須適當(dāng),當(dāng)一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)過高時(shí),將引起制粉系統(tǒng)發(fā)生煤粉爆炸事故。
2.安全注意事項(xiàng) 新職工進(jìn)入鍋爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)后,不得觸動(dòng)任何設(shè)備,否則可能使鍋爐運(yùn)行工作情況發(fā)生異常變化,而被迫使其停止運(yùn)仃,例如1985年6月8日,某電廠一名臨時(shí)工,出于好奇,按動(dòng)了正常運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)事故按鈕,造成引風(fēng)機(jī)跳閘、一臺(tái)鍋爐被迫停止運(yùn)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(jīng)過這里時(shí),要與它們保持一定距離,不準(zhǔn)在看火門、檢查孔或噴燃器對(duì)面停留,以防止鍋爐突然變正壓時(shí),火焰噴出造成燒傷。