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1、,欢迎KBM油田的朋友,注汽锅炉的基础知识,第一部分,内容提要,辐射段的结构 辐射段主要由卧式圆筒、耐火层、保温层和炉管构成。圆筒内炉衬由耐火层和保温层构成，炉壳内含有V型合金钢钉，该钢钉伸入炉衬内，起到固定炉衬和炉管的作用。辐射段内约有56根无缝特种钢管，用180弯头将这些钢管连成管束，管束靠宽敞的炉膛。,辐射段的作用 辐射段是注汽锅炉的主要受热面。炉膛里的炉管直接接受火焰的辐射热、烟气的对流热和炉衬的反射热，然后再把所接受的热量传递给炉管内的水，使水变成具有一定干度的湿饱和蒸汽。锅炉正常运行时，炉膛平均温度约为950左右。这个区域的热负荷最高，因此容易发生烧伤炉管事故。,近炉衬水平往复排列
2、，中间形成,对流段的作用 对流段是注汽锅炉的辅助受热面。它布置在锅炉尾部烟道里，利用烟气的余热加热锅炉给水。,对流段的结构 对流段为方形框架式结构，内部炉管用特种钢及180弯头连接成多层的、平行的、往复排列的管束。为了加大传热面积，减少炉管长度，在对流段炉管上采用了翅片管。由于对流段入口烟气温度过高，为防止烧坏鳍片管，对流段下部安装了三层光管作为温度缓冲管。为了提高传热系数，在对流段中炉管采用叉排布置法。炉壳侧面和翅片管的间隙较小，这样可以防止烟气不经过鳍片管而沿炉壳内壁窜走。,温下降后经加热水出口流入辐射段；而换热器外管的水温度升高，然 后经换热器被加热水出口流入对流段。给水换热器的作用是为
3、了提高对流段入口的给水温度，使之达到烟气露点温度（116138）以上，防止烟气中的水蒸气和二氧化硫因入口水温低发生化学反应而凝结成酸，从而造成对对流段炉管的腐蚀。,注汽锅炉采用的换热器是用壁面将两种需要热交换的流体分隔开来，它为套管式结构，给水换热过程如下：锅炉给水即常温水经柱塞泵升压后进入换热器的外管，此时换热器内管是经对流段加热后温度较高的高温水。由于换热器内外管水的温差较大，使换热器内管的水,锅炉吸热面基本组成 主要由辐射段、对流段组成，辐射段吸收总热量约占锅炉出力的60，对流段吸收总热量约占锅炉出力的40。,60%,40%,一、水汽系统的组成,二、水汽系统附件及作用,柱塞泵入口减震器及
4、出口减震器以减少柱塞泵震动和保证柱塞泵出、入口压力稳定；泵出口安装安全阀以防止柱塞泵超压；泵出口单向阀以防止高温蒸汽或液态水倒流；柱塞泵出口加装水流量旁通控制阀（使用变频时为关闭状态）至柱塞泵入口，是为了防止使用控制柱塞泵转数的变频器发生故障时调节锅炉进水量大小而安装，锅炉正常进水流量是由变频器调节柱塞泵电动机转数来实现，此时，该阀处于关闭状态；水-水换热器入口及旁通截止阀用于调节水温，使给水在进入对流段之前温度适当超过露点温度；锅炉蒸汽出口管道上安装两个安全阀是为了保护设备和人身安全而设置的重要安全附件；锅炉蒸汽出口管道上安装的单向阀是防止蒸汽倒流。,三、蒸汽干度的测量,锅炉出口蒸汽干度的测
5、量：目前采用化学方法测量，锅炉出口安装了汽水分离器，汽水分离器的作用是提供用于锅炉干度化验所用的少量炉水是100%蒸汽中的液态水，既该部分水样中不含有干蒸汽。该部分炉水通过冷却器冷却为常温的液态水，通过化验这个水样的碱度与锅炉入口水的碱度相比较，通过计算得出锅炉蒸汽干度。该方法简便而准确，所以被广泛应用。,四、锅炉水量的计量,由于锅炉是单管直流型锅炉，所以锅炉水量计量采用测量锅炉入口水流量的方法来实现，目前具体采用使用孔板做为节流元件，来测量孔板前后的压差，通过计算后得出锅炉进水流量，即锅炉排量。,注汽锅炉的燃气系统主要由炉膛、燃烧器、天然气引燃管路、主燃管路及锅炉控制件等组成。注汽锅炉配置的
6、燃烧器为喷嘴混合式燃烧器，并配有涡轮鼓风机。这种燃烧器既能烧油又能烧气。它由前段、天然气段、风门段和中间段、后段四个基本部分组成。,四个基本组成部分,燃烧器的前段：该段包括瓦口和铸铁安装板，瓦口部分镶入炉膛前侧炉墙上，用铸铁安装板固定。燃烧器的天然气段：它包括天然气进口和由气动执行器控制的可调碟阀、点火变压器、点火火花塞和引燃火嘴等。燃烧器的风门段和中间段：它包括铰链联杆机构、可调风门和控制风门的马达、紫外线火焰监测器等部件。空气和天然气的比例由联动操纵风门和天然气碟阀的联杆结构调节。燃烧器的后段：本段由涡轮鼓风机、风机马达组成。,天然气系统工艺流程图,1鼓风机 2风门 3马达 4压力表 5球
7、阀 6天然气流量计 7炉膛 8紫外线火焰检测器 9点火火花塞 10调节螺钉 11空气调节螺钉,12引燃火嘴 13碟阀 14膨胀管15天然气流量记录 16电动阀 17放空电磁阀 18球阀 19133L型气体调压阀 20引燃电磁阀 211，2压力调节器,天然气引燃流程 天然气经球阀18进入压力调节器211，将气压降到0.014MPa，再经两个引燃电磁阀20进入压力调节器212，将气压进一步降到1.5Kpa后送入引燃火嘴，由火花塞打火，将引燃火点着。天然气主燃流程 天然气经球阀5 和两个电动阀16进入133L型气体调压阀19。将天然气压力降低到1.5Kpa左右后（一般不超过2.3KPa）送入膨胀管（
8、其作用是扩容稳压缓冲），经碟阀调节后进入燃烧器喷入炉膛，被引燃火点着燃烧。碟阀和风门的开度由控制风门联杆机构的马达控制。电动阀是慢开速关阀，锅炉停运时，两个电动阀迅速关闭，放空电磁阀打开排气。,DCS系统的操作界面 DCS系统的操作界面主要包括主界面、调节控制界面、点火启动界面、状态显示界面、各参数趋势图界面、数据报表界面、报警值及PID参数设定界面、系统操作指南界面等八个部分组成。主界面包括系统流程图、显示参数、系统时间、界面切换按钮和清零按钮等，调节控制界面包括水火跟踪调节、燃油温度调节、油温调节阀开度显示和燃油温度采样值显示、键盘等，点火启动界面包括指示灯、点火程序计时器、当前状态、故障
9、显示、启动/复位按钮、选择开关等，状态显示界面包括报警指示、报警消音、电气设备运行工况、开关量输入状态检测、开关量输出状态检测、模拟量输入/输出状态检测、PID监控等，各参数趋势图界面包括实时曲线、复位等，数据报表界面包括数据报表、历史数据表、报警表等。,DCS系统的构成 DCS系统由仪电控制盘、一次仪表、执行机构组成。仪电控制盘包括动力系统及自控系统。动力系统主要由空气开关、磁 力启动器、过热保护继电器等组成，为湿蒸汽发生器运行提供所需电力；自控系统主要由PLC、POD（触摸屏）、点火程序器等组成，实现湿蒸汽发生器的启动、点火、数据显示、报警、安全停运等全过程和全操作；一次仪表由热电偶、压力
10、变送器、压力开关等组成，将各种物理参数转换为PLC可识别的模拟或开关信号传输到仪电控制盘；执行机构由电磁阀、电动执行器等组成，DCS系统产生相应控制信号后，对应的执行机构按序动作。,注汽锅炉的工作过程包括三个同时进行的过程：燃料的燃烧过程、烟气向水的传热过程和水吸热后的汽化过程即蒸汽的产生过程。一、燃料的燃烧过程 燃料的燃烧过程是指燃料在炉膛内与空气中的氧发生化学反应并放出热量的过程。它直接影响到锅炉出力和热效率，燃料燃烧放出热量的多少与燃料的种类及燃烧效率有关。我们注汽锅炉的热效率可以达到85，燃料中碳、氢燃烧效率接近100。二、烟气向水的传热过程 烟气向水的传热过程是指燃料燃烧后产生的热量
11、通过锅炉受热面传递给炉管内的水的过程。在炉膛内的传热过程主要以热辐射的方式进行；在对流段等受热面金属的内部，主要以热传导方式进行；在金属的外部则主要以热对流的方式,进行。如果传热过程进行得不好，燃烧所产生的热量不能被充分利用，就会增加热损失，降低锅炉的热效率，甚至造成受压部位的金属因过热而变形，从而妨碍锅炉的安全运行。例如锅炉吸热面上积灰到一定程度必须及时清除，以降低烟气热损失，提高锅炉热效率。三、水的汽化过程 水的汽化过程是指锅炉内的水吸收热量后变成蒸汽，并且输出的过程，汽化过程是在辐射段实现的。燃料燃烧需要的空气量 过剩空气系数燃天然气时一般控制在1.2以下，空气过剩量系数过大容易浪费燃料，使锅炉热效率下降，空气过剩量系数过低有可能造成烟气污染或者火焰过散直接烧燎炉管。一般情况下燃天然气时空气过剩量系数控制在1.05-1.20之间即可。,辽河石油勘探局华油实业公司,Thank you!,
