一、鍋爐本體包括哪些部分?它們的功用是什么?
鍋爐本體由以下主要部分組成:
(1)蒸發(fā)設(shè)備包括汽包、聯(lián)箱、下降管、水冷壁管等。它們的作用是把水加熱成飽和蒸汽。
(2)燃燒設(shè)備包括燃燒室(爐膛)、燃燒器等,它們的作用是為燃料燃燒提供場所和良好的條件。
(3)過熱器由聯(lián)箱和蛇形管組成,作用是把飽和蒸汽加熱成所要求溫度的過熱蒸汽。
(4)再熱器把在汽輪機(jī)高壓缸做過部分功的蒸汽重新加熱到所要求溫度,再送回汽輪機(jī)中低壓缸繼續(xù)做功。
(5)省煤器利用煙氣余熱加熱電廠鍋爐給水的受熱面。
(6)空氣預(yù)熱器利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需要的空氣的受熱面。
(7)爐墻組成一定形狀的爐膛與煙道。
(8)構(gòu)架(鋼架)支撐上述設(shè)備與部件的結(jié)構(gòu)。
二、為什么鍋爐爐膛的形狀通常是長方體而不是圓柱體?
(1)布置在圓柱體爐墻上的水冷壁管,與汽包的連接較困難。
(2)當(dāng)爐膛是長方體時,爐排的長度和寬度可以根據(jù)各種不同的煤種來確定,從煤閘門進(jìn)入爐排上的煤到老鷹鐵的距離是相同的,便于燃燒調(diào)整和組織燃燒,確保燃料燃盡。
(3)水冷壁管熱負(fù)荷很高,作為蒸發(fā)受熱面每產(chǎn)生1t蒸汽所需的成本,比對流管束或沸騰式省煤氣低。
三、什么是自然循環(huán)鍋爐?
在自然循環(huán)鍋爐中,汽包、下降管、下聯(lián)箱、蒸發(fā)受熱面(有的還包括上聯(lián)箱和汽水導(dǎo)管)構(gòu)成水循環(huán)回路。下降管布置在爐外,不受熱。蒸發(fā)受熱面由布置在爐內(nèi)的水冷壁管組成,也稱之為上升管。上升管內(nèi)汽水混合物的密度比下降管內(nèi)水的密度小得多,工質(zhì)正是依靠這種密度差而產(chǎn)生的動力保持流動的,不需消耗任何外力,所以這種鍋爐叫做自然循環(huán)鍋爐。
四、為什么自然循環(huán)鍋爐應(yīng)用范圍較廣泛?
汽水混合物進(jìn)入汽包進(jìn)行分離,未汽化的水與給水混合后繼續(xù)參加水循環(huán)。自然循環(huán)鍋爐除了給水泵的功率消耗較小之外,由于汽包使蒸發(fā)受熱面和過熱器之間有了固定的分界點,并且蓄熱和蓄水能力大,故對自動調(diào)節(jié)的要求比直流鍋爐低,給水帶入的鹽分可用排污方式除掉,對水處理的要求也比直流鍋爐低,所以自然循環(huán)鍋爐成為目前世界各國最為廣泛應(yīng)用的一種鍋爐。
五、什么是直流鍋爐?
直流鍋爐是指靠給水泵壓力,使給水順序通過省煤器、蒸發(fā)受熱面(水冷壁)、過熱器并全部變?yōu)檫^熱水蒸氣的鍋爐。由于給水在進(jìn)入鍋爐后,水的加熱、蒸發(fā)和水蒸氣的過熱,都是在受熱面中連續(xù)進(jìn)行的,不需要在加熱中途進(jìn)行汽水分離。因此,它沒有自然循環(huán)鍋爐的汽包。在省煤器受熱面、蒸發(fā)受熱面和過熱器受熱面之間沒有固定的分界點,隨鍋爐負(fù)荷變動而變動。
六、電廠鍋爐按水循環(huán)方式不同可分為哪幾類?
按水循環(huán)方式的不同,電廠鍋爐可分為四類。
(1)自然循環(huán)電廠鍋爐 工質(zhì)依靠下降管中的水與上升管中的汽水混合物之間的密度差進(jìn)行循環(huán)的電廠鍋爐。(2)強(qiáng)制循環(huán)電廠鍋爐 除了依靠水與汽水混合物之間的密度差以外,主要依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)的電廠鍋爐,也稱輔助循環(huán)電廠鍋爐。
(3)直流電廠鍋爐 給水依靠給水泵的壓頭,在受熱面中一次通過產(chǎn)生蒸汽的電廠鍋爐。
(4)復(fù)合循環(huán)電廠鍋爐 依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭,將蒸發(fā)受熱面出口的部分工質(zhì)或全部工質(zhì)進(jìn)行再循環(huán)的電廠鍋爐。它又可分為如下兩種類型。
①部分負(fù)荷再循環(huán)電廠鍋爐。低負(fù)荷時蒸發(fā)受熱面中有再循環(huán)流量通過;高負(fù)荷時再循環(huán)泵停止或只起增壓作用,電廠鍋爐按純直流工況工作。
②全部負(fù)荷再循環(huán)電廠鍋爐。任何負(fù)荷時蒸發(fā)受熱面中均有再循環(huán)流量,只是隨著負(fù)荷的上升,循環(huán)倍率K不斷減小,一般K值維持在1.2~2.0之間,故又稱為低循環(huán)倍率電廠鍋爐。
七、什么是強(qiáng)制循環(huán)鍋爐?
強(qiáng)制循環(huán)鍋爐中水或水蒸氣不僅以水與水蒸氣的密度差為動力,而且需要一定的泵功來在加熱管道中循環(huán),所以稱之為強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。
九、什么是鍋爐受熱面?
鍋爐的受熱面有兩個部分,即受熱面和輔助受熱面。受熱面也叫蒸發(fā)受熱面,顧名思義,水冷壁、對流管束可稱為主受熱面。用于將爐水加熱為飽和水蒸氣。其他受熱面統(tǒng)稱為輔助受熱面,因為它們不參與蒸發(fā),不決定鍋爐容量。輔助受熱面包括:省煤器、過熱器、再熱器、空氣預(yù)熱器、冷渣器等。
十、傳熱有哪幾種基本形式?其物理含義是什么?
傳熱的基本形式有熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射三種。熱傳導(dǎo)是直接接觸的物體各部分熱量交換的現(xiàn)象;熱對流是流體從空間流動所造成的熱量傳遞現(xiàn)象;熱輻射是通過電磁波方式傳遞熱量的現(xiàn)象。
十一、水冷壁有什么作用?
(1)直接吸收燃料燃燒時放出的輻射熱量,把爐水加熱,蒸發(fā)為飽和蒸汽;(2)由于水冷壁管覆蓋著爐墻可以保護(hù)爐墻免受高溫?zé)煔鉄龎?;?)由于位置處于煙氣最高燃燒室四周,主要依靠輻射傳熱,提高了傳熱效率,節(jié)省了大量的金屬材料;(4)降低了爐膛出口煙氣溫度,防止鍋爐結(jié)焦。
十二、采用螺旋管圈水冷壁的優(yōu)點是什么?
①螺旋管圈的一大特點就是能夠在爐膛尺寸一定的條件下,通過改變螺旋升角來調(diào)整平行管的數(shù)量,保證獲得足夠的工質(zhì)質(zhì)量流速,使管壁得到足夠的冷卻,保證鍋爐的安全。
②沿爐膛高度方向熱負(fù)荷變化平緩,管間吸熱偏差。
③抗燃燒干擾能力強(qiáng)。
④適于鍋爐變壓運行。
十三、省煤器在鍋爐中的主要作用是什么?
(1)吸收低溫?zé)煔獾臒崃恳越档团艧煖囟?,提高鍋爐效率,節(jié)省燃料。
(2)由于給水在進(jìn)入蒸發(fā)受熱面的吸熱量,因此采用省煤器可以取代部分蒸發(fā)受熱面,節(jié)約造價。
(3)提高了進(jìn)入汽包的給水溫度,減少了給水與汽包壁之間的溫差,從而使汽包熱應(yīng)力降低。
十四、直流鍋爐上水應(yīng)該注意哪些問題?
直流鍋爐肯定是超臨界的,上水要注意溫差在允許范圍內(nèi),溫差過大會引起熱應(yīng)力,影響鍋爐壽命。直流鍋爐對給水泵的要求比汽包鍋爐高,因為要承受更大的壓力和溫度,多數(shù)故障都是給水泵引起的。
由于直流鍋爐沒有了汽包的緩沖作用,負(fù)荷的變化會造成參數(shù)較快的波動,所以要提前做好應(yīng)對準(zhǔn)備。
十五、過熱器在什么條件下工作?如何保證其工作安全性?
過熱器在管內(nèi)過熱蒸汽溫度很高,而蒸汽的傳熱性能又較差,加之在管外煙氣溫度又相當(dāng)高的條件下工作;以實際運行中過熱器爆管的情況下來看,大多數(shù)是由于管子長期過熱而引起的,為防止過熱,就必須保持穩(wěn)定的過熱蒸汽溫度,這就要求過熱器有良好的汽溫特性和完善的調(diào)溫手段。
十六、再熱器的作用是什么?
為了提高大型發(fā)電機(jī)組循環(huán)熱效率,廣泛采用中間再熱循環(huán)。從鍋爐過熱器出來的主蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸做功后,送到再熱器中再加熱以提高溫度,然后送入汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)膨脹做功,稱為一次中間再熱循環(huán),可相對提高循環(huán)效率4%~5%。有些大型機(jī)組,在中壓缸后再次將排汽送回鍋爐加熱,稱為兩次中間再熱循環(huán),可再相對提高循環(huán)效率的2%左右。個別試驗機(jī)組甚至采用三次中間再熱循環(huán)。采用再熱循環(huán)后,鍋爐-汽輪機(jī)裝置的熱力系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和運行調(diào)節(jié)都變得復(fù)雜,造價增加,故在100MW以上的發(fā)電機(jī)組中才采用,通常只采用一次中間再熱。
十七、再熱器的保護(hù)措施有哪些?
在鍋爐啟動和事故停機(jī)時,再熱器中沒有蒸汽流過,或者蒸汽流量很小。為了防止再熱器超溫?fù)p壞,除采用耐高溫合金鋼材料外,還應(yīng)有保護(hù)措施,常用的有:控制鍋爐啟動速度;將再熱器布置在低煙溫區(qū)域。
十八、鍋爐本體安裝的總體考慮原則是什么?
平時接觸的和施工的鍋爐大部分都是懸吊鍋爐,施工的總體原則基本上遵循以下的原則:由上到下,由里向外,由后向前。
(1)機(jī)械方面的考慮
①機(jī)械方面的確定原則 鍋爐安裝首先要考慮的是機(jī)械問題。在這里講的機(jī)械的考慮主要是指鍋爐施工的主吊機(jī)械。一般情況下,在項目的施工組織設(shè)計中基本上確定了大的原則,但是在一定范圍內(nèi)是可以調(diào)整的,施工組織總設(shè)計是在投標(biāo)狀態(tài)下設(shè)計的,與實際情況還存在著一定的差距。機(jī)械的選定原則主要是根據(jù)鍋爐爐型或特殊部件的要求,如果發(fā)現(xiàn)總設(shè)計中配備的機(jī)械嚴(yán)重不合理,就應(yīng)該及時提出設(shè)想,以便進(jìn)行機(jī)械的調(diào)配。機(jī)械的考慮還要考慮到公司的機(jī)械資源,最終確定一個最合理的機(jī)械配備計劃。機(jī)械配備方案確定好后。下一步就需要考慮如何布置機(jī)械。
②機(jī)械方面的布置原則 根據(jù)鍋爐的爐型和特殊部件確定了機(jī)械后,下一步的工作就是機(jī)械的布置。掌握三個原則:第一,首先考慮特殊部件的吊裝要求;第二,其次要考慮機(jī)械的最大覆蓋范圍;第三,減少對后期施工的影響。
(2)場地的考慮 鍋爐設(shè)備的存放、組合、設(shè)備的周轉(zhuǎn)、設(shè)備的吊裝。沒有場地,鍋爐大量的設(shè)備沒法進(jìn)行組合、準(zhǔn)備。
十九、受熱面組合的目的和要求是什么?
(1)組合是為了減少高空作業(yè),把能在地面完成的工作在地面上完成。
(2)組合是為了增加作業(yè)面。但是,組合也不能盲目地考慮組合,還要根據(jù)機(jī)械的吊裝能力,施工的合理性。目前,受熱面組合方案的考慮:水冷壁、包墻、后豎井受熱面、前頂棚、煙道、風(fēng)道等。
二十、組合受熱面的組合架有什么要求?
組合架是設(shè)備組合的平臺,為了給受熱面的組合創(chuàng)造條件,組合架的搭設(shè)應(yīng)具備以下幾種要求:
(1)平面度要高,水平度要高。做法:要用水平儀找平。
(2)高度要合理,上平面高度900~1000mm。
(3)考慮到特殊部位設(shè)計。
二十一、鍋爐受熱面大件找正一般指大件臨時就位后,找正的具體內(nèi)容是什么?
(1)各組合件聯(lián)箱縱向橫向中心線的位置。
(2)各組合件聯(lián)箱的水平和標(biāo)高。
(3)各組合件管屏的垂直度。
(4)檢查各組合件之間的拼縫間隙、熱膨脹間隙及各吊桿受力情況。
二十二、受熱面設(shè)備組合前應(yīng)檢查哪些項目?
受熱面設(shè)備檢查,一般包括下列內(nèi)容:①外觀檢查;②外形尺寸檢查;③管子通球試驗;④復(fù)核鋼種,合金鋼元件材質(zhì)光譜復(fù)查;⑤受熱面管單根(排)水壓試驗;⑥聯(lián)箱、管子內(nèi)部雜物清除。
二十三、水冷壁組合前的準(zhǔn)備工作主要有哪些?
(1)設(shè)備的清點、檢查、編號和預(yù)檢修。
設(shè)備運輸?shù)桨惭b工地后要進(jìn)行開箱清點、檢查,清點各種設(shè)備,包括各種小件在內(nèi)零件是否齊全,應(yīng)作詳細(xì)記錄。易失落的小件應(yīng)編號帶上標(biāo)簽入庫上架保存,按鍋爐監(jiān)察規(guī)程上的規(guī)定檢驗,沒有出廠技術(shù)文件的設(shè)備,合格后方可使用。對所有合金鋼管排及附件,每一條焊縫和每一件附件均應(yīng)進(jìn)行光譜檢驗,防止用錯鋼材。對設(shè)備有嚴(yán)重缺陷的要進(jìn)行校正,預(yù)檢修或更換。
(2)管箱內(nèi)壁的清理與通球。
所有的水冷壁和聯(lián)箱在組合前為了要檢查其暢通狀況,必須進(jìn)行通球檢驗。通球前先用壓縮空氣吹掃到排出純氣為止。采用壓力為0.4~0.6MPa的壓縮空氣進(jìn)行通球。通球不合格的管子應(yīng)查明原因處理后方可組合。
(3)搭設(shè)組合支架。
水冷壁組合支架搭設(shè)應(yīng)根據(jù)圖紙和組件結(jié)構(gòu)(前、后、左、右水冷壁)荷重分布、形狀、剛性、土壤耐壓情況及起吊能力等來進(jìn)行。水泥支墩或鋼支撐均可,組合支架搭設(shè)好后,根據(jù)現(xiàn)場條件,可用玻璃管水平儀、經(jīng)緯儀或激光找準(zhǔn)儀等方法進(jìn)行檢查找正。支架應(yīng)穩(wěn)定牢靠,組合件承托面應(yīng)平整,不妨礙組件的組合與施工,便于組件運輸與起吊。
二十四、大型機(jī)組的水冷壁組合步驟具體是什么?
(1)按事先制定好的水冷壁組合方案將相應(yīng)的管排分片擺放,使向火面朝向組合架的上方,之后核對各段管屏所有人孔門、看火孔、測量孔以及吹灰器孔的位置和方向,檢查尺寸是否有和圖紙不符之處,是否有管排左、右擺錯或管屏倒置的現(xiàn)象。折焰角水冷壁管排是分兩段出廠的,在工地組合一道焊口,由于管排的不規(guī)則性,在組合時要把管排立放在組合架上,管排的左右用角鋼進(jìn)行加固,可以防止傾斜。
(2)調(diào)整水冷壁組合件的尺寸,使組件的長度、寬度及對角線長度符合規(guī)定,為防止在焊接管排時引起寬度的縮小,可事先預(yù)留收縮量2~3mm,也可在組件兩邊焊上限位鐵。
(3)水冷壁聯(lián)箱找正:沿聯(lián)箱的一排管座兩邊拉兩道粉線,也是平行線,作平行線的平分線,即是管座的中心線。根據(jù)此管座中心線按圖紙要求畫出聯(lián)箱的縱向中心線,再四等分聯(lián)箱,各等份弧長的誤差不應(yīng)超過1mm,定出聯(lián)箱的十字中心線并打上樣沖眼。接著拉對角線尺寸找正,最后再用槽鋼將聯(lián)箱固定好。
(4)為使水冷壁管排對口焊接方便,管口兩邊鰭片中間各割開300mm,對個別短管、加配短管,不準(zhǔn)對管排進(jìn)行熱脹對口,偏口可使用鐵楔和撬棒使之對齊。為了減少螺旋水冷壁角部在高空出現(xiàn)對口困難的情況,在地面組合時將角部的鰭片各割開500mm以利于安裝過程中的對口工作。
(5)水冷壁管排對口焊接時,應(yīng)間焊、跳焊,不應(yīng)從一邊依次焊接另一邊,以免熱量集中,對于兩道以上焊口,應(yīng)焊完一道再焊另一道。
(6)水冷壁管排間的對口焊接全部焊完后,進(jìn)行管屏各片間拼縫和密封,管屏密封要雙面滿焊。完成后,再次復(fù)查組件的外形尺寸、管屏的平整度及對角線,并做好組件的技術(shù)記錄,自檢合格后方可申請驗收。
(7)對于管屏上的其余非組合部分,需在高空對口焊接結(jié)束之后,進(jìn)行完整體找正,驗收合格后進(jìn)行最后的密封。
(8)將各剛性梁分類并標(biāo)記,且注明各剛性梁標(biāo)高及所屬位置,并要標(biāo)出同一剛性梁的左右位置。
二十五、受熱面通球操作方法和注意事項是什么?
(1)通球操作方法 通球前先用壓縮空氣對管子內(nèi)部進(jìn)行吹掃,清除管內(nèi)的浮繡、灰塵、鐵渣等雜物,同時也可使接球人員知道將通哪一根管子,以便做好接球準(zhǔn)備。在通球過程中,當(dāng)遇到管子焊口內(nèi)部有焊瘤、管內(nèi)有雜物、管子局部壓扁時,鋼球通不過而堵塞在管子內(nèi),一般可先用倒吹氣法將球吹出,然后適當(dāng)提高氣壓,用兩只或三只鋼球連續(xù)放入管子內(nèi)沖擊障礙物。如球仍然通不過去,則采用割管,來消除障礙物。為測定管子障礙的部位,可將一只加熱燒紅的鋼球用壓縮空氣吹入管內(nèi),當(dāng)聽到撞擊聲后即可用手沿著管子摸測,管子發(fā)熱處就是鋼球被阻礙的位置。割管將管子內(nèi)部障礙物消除,重新焊上新管段,再次通球,直至通球合格為止。
(2)通球注意事項①受熱面管子通球一般有數(shù)人參加,球由專人負(fù)責(zé),統(tǒng)一保管,對各種球的數(shù)量、球徑要進(jìn)行登記,施工中不允許丟失,嚴(yán)禁將球遺忘在管子內(nèi)。②接球人員應(yīng)該站在管口的側(cè)面,以免鋼球飛出傷人。接球罐不能將底部直對管口,這樣鋼球飛出后會反彈回去。應(yīng)該與管子有一定的傾斜角度。③每通球完一排(或一根)管子應(yīng)該及時作上標(biāo)記,并將通球完的管口封好。每個施工項目通球完畢后,均應(yīng)作出書面記錄,并經(jīng)過簽證。
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