【文章內(nèi)容簡介】 鍋爐間、除氧間、水處理、風(fēng)機間、頂層料倉等的檢修照明，宜采用 12V 安全電壓。對就地指示儀表，宜設(shè)局部照明。 鍋爐設(shè)備工藝要求 熱水鍋爐供 暖系統(tǒng)簡介 熱水供暖系統(tǒng)就是以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng)，由熱源 (熱媒制備 )、熱循環(huán)系統(tǒng) (管網(wǎng)或熱媒輸送 )及散熱設(shè)備 (熱媒利用 )三個主要部分組成。按熱水溫度的不同，又可再分為低溫?zé)崴┡到y(tǒng) (水溫低于 100℃ )和高溫?zé)崴┡到y(tǒng) (水溫高于 100℃ )兩種；根據(jù)循環(huán)動力的不同，分為自然循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)。機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)是由鍋爐、輸熱管道、散熱設(shè)備、水泵及空壓設(shè)備等組成。系統(tǒng)的作用壓力主要是由水泵提供的。 熱水供暖鍋爐控制系統(tǒng)屬于過程控制系統(tǒng)，其控制的目標(biāo)是控制鍋爐燃燒過程中的出水溫度、回水溫度、出水壓力、回 水壓力、爐膛負(fù)壓等參數(shù)，使鍋爐燃燒工況良好，保證設(shè)備安全運行，滿足用戶的供熱要求。 熱水鍋爐是把燃料中的化學(xué)能經(jīng)過燃燒放出熱量，并傳遞給水，從而使低溫水變成高溫水的設(shè)備，在我國主要用于取暖和熱水供應(yīng)。目前，國內(nèi)熱水鍋爐常用的燃燒設(shè)備主要是固定爐排手燒爐、雙層爐排反燒爐、抽板頂升反燒爐、鏈條爐排爐和往復(fù)推飼爐排爐。在工業(yè)機械化燃煤設(shè)備中，鏈條爐排鍋爐是歷史悠久、結(jié)構(gòu)完善、性能穩(wěn)定的一種，從 1． 4 MW到 30 MW的熱水鍋爐都有采用鏈條爐排的產(chǎn)品，國內(nèi)生產(chǎn)的大容量熱水鍋爐幾乎都是鏈條爐排爐。本文研究的熱 水鍋爐為鏈條爐排爐。 熱水鍋爐與蒸汽鍋爐相同，由三個系統(tǒng)組成，即煤渣系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)。與蒸汽鍋爐不同的是，熱水鍋爐的水系統(tǒng) (除汽水兩用爐外 )，只產(chǎn)生溫度較高的水，而不產(chǎn)生蒸汽，而且常常與整個供暖系統(tǒng)串聯(lián)在一起。熱水鍋爐在這三個系統(tǒng)中，同時完成燃料的燃燒放熱過程，熱量傳遞過程和水的吸熱升溫過程，從而實現(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)換。 4 鍋爐及部分輔機設(shè)備的功能 爐排：煤由煤斗落到空的爐排上，隨著爐排的轉(zhuǎn)動，煤被帶入爐中（燃燒層厚度保持在 150～ 180 ㎜左右），經(jīng)干燥干餾著火燃燒，然后將燃燒過的煤渣輸送出爐體 外。也就是說爐排是燃料供給的設(shè)備；煤在爐排上的燃燒過程：鏈條爐是爐排上表面的煤先著火，燃燒由上而下，灰層覆蓋在燃燒層表面。鏈條爐排煤的選用：一般選用煤灰的熔點不低于 1200℃ ，因為灰熔點低于 1200 ℃ 時，灰融化而粘結(jié)在燃料層表面，則使熔渣下部的煤層難以通風(fēng)而燒不透，也就是說鏈條爐不宜用易熔性灰的煤。 4KW，采用變頻調(diào)速。 省煤器：利用鍋爐尾部低溫?zé)煔獾臒崃縼砑訜徨仩t給水，降低排煙溫度提高鍋爐熱效率，更為有利。提高給水溫度后，不僅可以避免冷水進(jìn)入鍋筒時的水擊現(xiàn)象，而且可以減小進(jìn)水管與鍋爐連接處因溫差產(chǎn)生 的熱應(yīng)力，并且水溫提高后溶解氧和二氧化碳的釋放也可降低對鍋爐汽水系統(tǒng)的腐蝕。省煤器出口水溫至少應(yīng)比相應(yīng)壓力下的飽和溫度低 30℃ ； 引風(fēng)機：將爐膛內(nèi)的火、煙氣按一定的工藝設(shè)計引出爐體； 110KW，采用變頻調(diào)速。 鼓風(fēng)機：給爐膛內(nèi)的燃料輸入氧氣，使其更好的燃燒； 55KW，采用變頻調(diào)速。 循環(huán)泵：循環(huán)泵是用來產(chǎn)生動力，強迫有機熱載體在有機熱載體爐、用熱設(shè)備及其管道系統(tǒng)中液相流動的機械設(shè)備，是有機熱載體爐液相供熱循環(huán)系統(tǒng)的心臟。 90KW，采用變頻調(diào)速。 上煤機：上煤機主要由機體、電動機驅(qū)動裝置、輸送 皮帶、控制箱、皮帶斷煤報警器、稱重裝置、取樣裝置、底部清掃鏈條刮板等組成。煤從進(jìn)口落到皮帶上，在進(jìn)口處皮帶上方裝有一個裙?fàn)畎?，以利于煤落到皮帶上。皮帶在電動機驅(qū)動下連續(xù)運轉(zhuǎn)，將煤輸送到出口處，再由落煤管送到磨煤機中。電動機驅(qū)動裝置為無級調(diào)速，以控制皮帶 5 速度，從而調(diào)節(jié)給煤量。清掃裝置布置在皮帶下方，為鏈輪帶動，用以清掃底部落煤和雜物，防止這些雜物堆積自燃。稱重裝置安裝在兩皮帶輪中間，在其前面安裝了一根整形桿，用于修正皮帶上煤的形狀，以提高稱重精度。微機控制箱裝在給煤機外殼上，用以對給煤量的自動控制。這種給煤機 使用的皮帶均為帶裙邊的皮帶，防止運行中的撒煤和跑偏現(xiàn)象。 ，直接起動。 補水泵：鍋爐補水泵作用：一種是冷凝水的循環(huán)作用，另一種是補水增壓作用。，采用變頻調(diào)速。 出渣機；出渣機就是將煤炭在爐膛內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的灰渣及時排出，同時維護爐膛內(nèi)的壓力。 3KW，直接起動。 除灰機：除灰機就是將鍋爐燃燒中產(chǎn)生的燃燒灰塵出去，以保證鍋爐正?？煽窟\行。 ，直接起動。 循環(huán)泵、引風(fēng)機、鼓風(fēng)機要有聯(lián)鎖控制，鍋爐運行應(yīng)在起動循環(huán)泵之后，先起引風(fēng)機，后起鼓風(fēng)機，鍋爐停止時應(yīng)先停鼓風(fēng)機，后停引 風(fēng)機，然后才可停循環(huán)泵。爐排與出渣機要有聯(lián)鎖控制，起動時應(yīng)先起動出渣機，后起動爐排，停止時應(yīng)先停爐排，后停出渣機。 鍋爐運行中的有關(guān)參數(shù) 爐膛溫度： 950℃ 左右，爐膛出口煙氣溫度在 850℃ ～ 950℃ 左右；爐膛溫度是根據(jù)燃料（煤）的品質(zhì)而定的：即根據(jù)煤的焦結(jié)性和灰的熔點而定； 易熔性灰：熔點低于 1200℃ 可熔性灰：熔點在 1200℃ ～ 1425℃ 之間 難熔性灰：熔點高于 1425℃ 之間 排煙溫度：一般在 160℃ ～ 200℃ 之間 省煤器出口水溫：比相應(yīng)壓力下的飽和溫度低 30℃ 6 煤層厚度：一般為 150mm～ 180mm，正常的煤層厚度與媒質(zhì)及顆粒大小有關(guān)，下列數(shù)據(jù)可作參考： 粘結(jié)性煙煤 60～ 120 mm 不粘結(jié)性煙煤 80～ 140 mm 低發(fā)熱值煤 100～ 180 mm 爐膛正負(fù)壓：負(fù)壓運行的鍋爐，維持爐膛負(fù)壓在 20～ 30Pa，對鍋爐的穩(wěn)定燃燒、鍋爐房的工作條件及爐子的維護最有利；本次鍋爐爐膛為負(fù)壓運行。 水位的控制范圍：玻璃板或玻璃管正中間即為正常水位線，水位的變化范圍應(yīng)在正常水位線上下不超過 40mm，當(dāng)水位變化達(dá) 177。50mm 時 應(yīng)報警； 為了防止因汽化強度增大，汽流速度加快而引起的帶水現(xiàn)象，必須保持水位比正常水位低一些，運行中的正常水位應(yīng)在主汽包中心線之下約 30mm處； 水位的三線：水位表應(yīng)明顯標(biāo)明鍋爐最高、最低安全水位和正常水位的三條標(biāo)識紅線。散裝鍋爐各水位狀況的表示方法：用膠管水準(zhǔn)儀將鍋筒截面上 3 點鐘位置或 9 點鐘位置的沖眼位置轉(zhuǎn)移到水位表上，從該位置向下 50mm就是正常水位位置。由正常水位位置向上、向下各 75mm就是最高、最低安全水位位置； 汽壓變化范圍 正常汽壓：是鍋爐設(shè)計的工作壓力 允許變動范圍 ：一般不大于工作壓力的 177。 異常范圍：指汽壓超出工作壓力的 177。 事故及危險范圍：指氣壓超出工作壓力 177。，汽壓達(dá)到或超過這個范圍時，將引起安全閥動作，甚至危及設(shè)備的安全； 汽溫允許變化范圍 正常汽溫：為鍋爐設(shè)計的工作溫度，即適合于汽輪機或熱力用戶所需要的汽溫 7 允許變化范圍：為工作溫度的 177。5 ℃ 異常范圍：為工作溫度的 177。15℃ ～ 177。20℃ 事故及危險范圍：為工作溫度的 177。20℃ ～ 177。25℃ 鍋爐上三大安全附件：壓力表、安全閥、水位表； 1鍋 爐輔助設(shè)備：注水器、水泵、給水自動調(diào)節(jié)器、鼓、引風(fēng)機、除塵器、水處理設(shè)備、各種閥門； 1鍋爐輔助受熱面：蒸汽過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器； 1鍋爐缺水：當(dāng)鍋爐水位低于水位表最低可見邊緣，叫鍋爐缺水。停爐后用 “叫水法 ”（沖洗水位表排水旋塞，緩慢關(guān)閉排水旋塞后，看水位是否在水位表出現(xiàn)），仍可見水位在水位表內(nèi)出現(xiàn)時，叫輕微缺水；水位表已看不見水位，而采用叫水法也叫不上水時，叫嚴(yán)重缺水； 1鍋爐滿水：鍋爐水位超過水位計最高可見邊緣叫滿水，經(jīng)放水仍不能見到水位，叫嚴(yán)重滿水； 1水垢種類：碳酸鹽水垢，硫酸 鹽水垢，磷酸鹽水垢，混合水垢，油垢、泥垢； 1水垢危害：增加鍋爐耗煤量，降低受熱面金屬強度，惡化水循環(huán)，引起或促進(jìn)金屬腐蝕，清除水垢耗費人力、物力，損傷受熱面，縮短鍋爐使用壽命； 1軟化水：除去水中鈣鎂離子的水，叫軟化水； 軟化方法有：爐內(nèi)加藥法，爐外化學(xué)處理法，離子交換等； 鍋爐工作的基本過程 由輸煤系統(tǒng)送入煤斗的煤靠自重落在爐排面上，爐排由電動機帶動由前向后移動，將煤經(jīng)過煤閘板控制煤層厚度后進(jìn)入燃燒室。在燃燒室中燃燒的空氣由爐排下的風(fēng)室鼓風(fēng)機供給。燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)?氣以輻射放熱的方式向燃燒室四周的水冷壁傳遞熱，然后經(jīng)過防渣管道進(jìn)入對流煙道。對流煙道是由煙墻隔成的。對流煙道中布置有對流管 8 束等受熱面。對流管束是與上、下鍋筒連接在一起的一簇管束，管內(nèi)的水吸收煙氣熱量而升溫，一部分水在上鍋筒中被加熱，進(jìn)入供水管道，送出鍋爐。對流管束的鋼管直徑一般為巾 5070mm。煙氣在煙道中沖刷對流管束，以及在下鍋筒放出熱量后，進(jìn)入尾部煙道。尾部煙道內(nèi)布置有省煤器和空氣預(yù)熱器等受熱面。經(jīng)過省煤器和空氣預(yù)熱器的煙氣經(jīng)引風(fēng)機和煙囪排出。排出的煙氣溫度越低，說明煙氣的熱量被吸收的越充分，燃料 的熱能被利用的程度越高，鍋爐的熱效率就越高。 鍋爐供暖系統(tǒng)主要包括的兩個控制任務(wù) 一、燃燒系統(tǒng)控制。二、循環(huán)泵控制。其中燃燒系統(tǒng)控制是主要的，其基本任務(wù)既要使供熱量適應(yīng)熱負(fù)荷的變化，還要保證燃燒的經(jīng)濟性和鍋爐運行的安全性，因而燃燒控制要通過改變給煤量來保證負(fù)荷的改變，調(diào)節(jié)送風(fēng)量使之隨時與給煤量保持適當(dāng)?shù)谋壤?，以保證完全燃燒和最小的熱損失；調(diào)節(jié)引風(fēng)使之隨時與送風(fēng)相適應(yīng)，以保持爐膛負(fù)壓在一定范圍內(nèi)。循環(huán)泵控制的任務(wù)是：控制供回水流量與壓力，從而間接地影響供回水溫度。 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)主 要 (1)穩(wěn)定鍋爐的出水溫度，使其始終保持在設(shè)定值附近。出水溫度的設(shè)定值與室外溫度以及消耗熱量 (熱負(fù)荷 )的變化相關(guān)。每天不同時段，根據(jù)總結(jié)的控制規(guī)律設(shè)定出水溫度給定值，以出水溫度為被控量，改變?nèi)济毫?，進(jìn)而改變爐排與鼓風(fēng)機的轉(zhuǎn)速比，進(jìn)而達(dá)到出水溫度與給定值一致。 (2)保證燃燒的經(jīng)濟性。在給定出水溫度的情況下，需要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量與給煤量的比例，使鍋爐運行在最佳燃燒狀態(tài)。運行初始，根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定風(fēng)煤比，使耗煤量與鼓風(fēng)量成一定比例關(guān)系，在煤質(zhì)變化時用一個電位器調(diào)節(jié)風(fēng)煤比的值，使燃煤充分燃燒。 (3)保證引風(fēng)和鼓 風(fēng)的正確配比，維持爐膛負(fù)壓值。爐膛負(fù)壓的變化，反映了引風(fēng)量與鼓風(fēng)量的適應(yīng)程度。如果爐膛負(fù)壓太小，爐膛容易向外噴火，既可能危及設(shè)備與工作 9 人員的安全又會造成環(huán)境污染及能量的浪費。負(fù)壓過大，爐膛的進(jìn)風(fēng)量增大，增加引風(fēng)機的電耗和煙氣帶走的熱量損失。 10 第二章 電氣控制線路設(shè)計 常用的控制線路的基本回路的組成 （ 1）、電源供電回路。供電回路的供電電源有 AC380V和 220V等多種。 （ 2）、保護回路。保護 (輔助 )回路的工作電源有單相 2 36V或直流 2 24V等多種，對電氣設(shè)備和線路 進(jìn)行短路、過載和失壓等各種保護，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護組件組成。 （ 3）、信號回路。能及時反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號燈，不同聲響的音響設(shè)備等。 （ 4）、自動與手動回路。電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動環(huán)節(jié)，但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動環(huán)節(jié)，通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換。 （ 5）、制動停車回路。切斷電路的供電電源，并采取某些制動措施，使電動機迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗 制動、電源反接制動，倒拉反接制動和再生發(fā)電制動等。 （ 6）、自鎖及閉鎖同路。啟動按鈕松開后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動合觸點串聯(lián)在線圈電路中。兩臺或兩臺以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運行的安全與可靠，只能一臺通電啟動，另一臺不能通電啟動的保護環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個接觸器的動斷觸點分別串聯(lián)在對方線圈電路中。 11 常用電氣圖舉例 點動控制線路 連續(xù)運轉(zhuǎn)控制線路（自鎖） 12 兩地控制線路 熱水采暖鍋爐輔機電氣圖設(shè)計 設(shè)計控制系統(tǒng)的要求 兩臺鍋爐為一用一備，引風(fēng)機電機功率為 110kw，鼓風(fēng)機電機功率為 55kw，循環(huán)泵電機功率為 90kw，爐排電機功率為 4kw。鍋爐運行應(yīng)在起動循環(huán)泵之后，先起引風(fēng)機，后起鼓風(fēng)機，鍋爐停止時應(yīng)先停鼓風(fēng)機，后停引風(fēng)機，然后才可停循環(huán)泵。控制上要求上述設(shè)備應(yīng)有聯(lián)鎖控制。 引風(fēng)機、鼓風(fēng)機、循環(huán)泵、爐排采用變頻調(diào)速控制。 出渣機電機功率為 3kw，除灰機電機功率為 ，上煤機電機功率為 ，每臺電機均為直接起動。爐排與出渣機要求有聯(lián)鎖控制，起動時應(yīng)先起動出渣機，后起 13 動爐排，停止時應(yīng)先停爐排，后停出渣機。 操作臺不僅能夠?qū)﹀仩t輔機進(jìn)行操作控制，還可以顯示其運行狀態(tài)及運行電流，同時可顯示每天 鍋爐的爐膛壓力、鍋爐爐膛溫度、鍋爐出水溫度、回水溫度、出水壓力、回水壓力。并可顯示集水器及分水器上的溫度和壓力，對鍋爐出水溫、出水壓要有聲光報警。 補水泵要求采用變頻調(diào)速控制。 各輔機電氣圖設(shè)計 各輔機電氣圖詳見附錄圖紙