工业锅炉产品分两种，一是蒸汽，用于发电，或是供气，比如化肥厂可用蒸汽汽化，以煤为原料，合成化肥，这就是典型的工业锅炉， 工业锅炉还是以燃煤占大多数，燃气的一般是余热锅炉用于回收废热。工业锅炉常见的是循环流化床锅炉 工业锅炉是重要的热能动力设备，我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家。中国制造业是在新中国成立后建立和发展起来的。

工业锅炉基本信息

在未来相当长的一段时间内，燃煤工业锅炉仍将是我国[1]的主导产品，且以中大容量（单台蒸发量≥10t/h）居多。但燃煤锅炉会产生严重的环境污染，随着能源供应结构的变化和节能环保要求日益严格，天然气开发应用将进入高速发展时期。小型燃煤工业锅炉将退出中心城区。因此采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。1 我国工业锅炉概况 1.1 国内有锅炉制造许可证企业，截止2002年底，未包括持有YJ级证企业37家，单独取得部件制造许可证的企业674家。全国工业锅炉装机容量2002年为57.6万台，总热功率199.46万MW。

2002年度A、B级锅炉生产厂家，共完成工业锅炉2.36万台，约9.06万蒸吨。统计表明，产量名列前50家的工业锅炉厂生产总和已超过了总需要量的 50 % 。

工业锅炉国内现状

15 年来，全国工业锅炉年产量一直在7~10万蒸吨间徘徊。1987年全国工业锅炉产量就达 85 483蒸吨，而2001年还是85 400蒸吨。然而行业规模却由当初的551家企业增加到969家，将近扩大1倍，并且所增加的企业绝大多数是规模很小的C、D两级企业，这些企业在工业锅炉行业中居然占到企业总数的3/4以上，不能不说是一种畸形发展。

我国锅炉现有制造企业1 000多家，厂点太多，产品雷同度大，大多没有形成规模生产。2001年产量超过1 000蒸吨的只有18家，它们当年共计生产锅炉37 613 蒸吨，却占当年全国工业锅炉总产量的44% 。而C、D级企业的锅炉年产量平均不过50蒸吨，厂点总数则多达732家，可见工业锅炉生产集中度不高。由于厂点太多，中小型炉供大于求。在千余家锅炉企业中具有自行设计能力的仅百家左右，其余大多没有基本的技术开发能力。许多中小企业步履维艰，有些企业存在诸多问题，从而转产或倒闭。

10年来工业锅炉产品由于受各种因素的影响出现了一些新的变化。工业锅炉容量 ≤ 4 t/h 所占的比例由1991年的60 % 降至2001年的30 % ，几乎减少1/2，而容量 ≥ 10 t/h 锅炉所占的比例由25 % 增至54 % ，使得大容量锅炉的企业出现供不应求的局面，且燃煤锅炉所占比例开始降低，由1991年的90 % 降至2001 年的 81 % ，而油气锅炉所占比例由1991年的不足6 % 增至2001 年的15 % 以上，电热锅炉开始得到应用。在燃烧方式方面，循环流化床锅炉在锅炉总容量中所占的比例由1991年的3 % 增至 2001年的 10 % 以上，链条炉排锅炉略有增加。工业锅炉的炉型方面，水火管锅炉在容量上所占的比例由 1991 年的45 % 降至2001年的21 % ，而内燃式锅炉所占比例则由不足 4 % 增至 10 % 以上。

工业锅炉安全阀

目前我国工业锅炉房中常用的锅炉安全阀有：杠杆式、弹簧式、静重式、脉冲式和复合式多种。
一、杠杆式锅炉安全阀

杠杆式安全阀又分为单杠杆式和双杠杆式两种。由于它们是通过杠杆和重锤的重力矩作用到阀芯上，用来平衡蒸汽(水)压力又称为重锤式安全阀。

杠杆式(重锤式)安全阀主要由阀芯、阀座、杠杆、重锤、限位装置等组成。它是用重锤的重量，通过杠杆把阀芯压在阀座上，移动重锤的位置来改变重力矩的大小，以调整安全阀的开启压力。当锅炉压力超过重锤作用在阀芯上部的压力时，阀芯被顶起离开阀座，蒸汽排出。到锅炉压力低于重锤作用在阀芯上部的压力时，阀芯降落，锅炉停止排汽。

这种安全阀结构简单、调整方便，工作性能可靠，所以在锅炉上应用相当普遍。一般单杠杆式安全阀适用于低压锅炉、双杠杆式安全阀适用于中、高压锅炉。
二、弹簧式锅炉安全阀

弹簧式安全阀主要由阀芯、阀座、阀杆、弹簧、调整螺钉等组成。这种安全阀主要利用弹簧弹力，把阀芯压在阀座上。当锅炉压力超过弹簧作用在阀芯上部的压力时，阀芯与阀杆被顶起，蒸汽排出;当锅炉压力低于弹簧作用在阀芯上部的压力时，阀芯降落压在阀座上，锅炉停止排汽。阀芯与阀座接触面为锥面，阀芯四周边缘有少许伸出。当蒸汽顶开阀芯后，阀芯的边缘也受汽压作用，使整个作用面积突然增加，安全阀顿时开启;当降力降低后，由于蒸汽作用力突然减小，使阀芯一次闭合，防止阀芯反复跳动。

弹簧式安全阀的主要参数是开启压力和排汽能力，而排汽能力取决于阀座的口径和阀芯的提升高度。由于提升高度的不同，又可分为微启式、中启式和全启式安全阀三种。

弹簧式安全阀结构紧凑，体积小、轻便;严密性好，且调整方便，经得起振动，很少有泄漏的现象。因此，灵敏可靠。它适用范围最广，是最常用的一种。
三、静重式锅炉安全阀

它是由阀芯、阀座，环形铁片，阀罩、防飞螺丝等组成的。

这种安全阀主要是利用环形铁片重量，使阀芯压在阀座上，当锅炉压力超过铁片作用在阀芯上部的压力时，阀芯被顶起，蒸汽排出：锅炉压力下降到低于铁片作用在阀芯上部的压力时，阀芯降落，停止排汽。

静重式安全阀结构简单，制造容易，但体积庞大笨重.调整困难，灵敏度也低，仅适用于低压小型锅炉。目前我国工业锅炉上很少使用。
四、脉冲式锅炉安全阀

它主要由脉冲弹簧安全阀、冲量导管主安全阀等组成。

脉冲式安全阀的工作原理是：当汽包或过热器的压力超过规定值时，蒸汽通过冲量导管、阀门，进入脉冲弹簧安全阀，将阀芯顶开，经脉冲弹簧安全阀，蒸汽又进入主安全阀活塞上部，使活塞向下移动、打开主安全阀，使蒸汽排出泄压。当压力恢复到正常压力时，脉冲弹簧安全阀关闭，使主安全阀活塞上部蒸汽中断，主安全阀阀芯在蒸汽和弹簧的作用下关闭。

这种安全阀装置有电器控制系统作为电气保护。当锅炉超压时，接，气式压力表接点闭合，接通脉冲弹簧安全阀的电磁铁，使之工作，将阀门打开;当回座压力过低或阀门发生故障时，也可操作电器控制开关，接通电磁铁线圈，关闭电磁铁，使阀门关闭。

这种安全阀在运行中的冲量接入导管上的阀门，要保持全开状态，因而要加铅封。这种安全阀适用于高压锅炉上。
五、复合式锅炉安全阀

复合式安全阀由两个相同的或不相同的安全阀组成一体，同时接在一个阀座上、以减少开孔数量。

工业锅炉事故预防

一、常见事故
1.运行人员劳动纪律松弛，有章不循，擅离岗位。具体表现在运行人员不按时上班，或者上班时看小说，干私活，打扑克，洗衣服，甚至擅离岗位睡觉、酗酒，造成严重的锅炉事故。
2.运行人员技术不熟练，误操作甚至不懂锅炉安全操作技术。
3.锅炉结构不合理，焊接质量低劣，安全附件不全不灵。
4.锅炉未进行给水处理或给水处理不良。
二、预防措施
一、锅内缺水
当锅内水位低于最低许可水位时，称为锅内缺水。它又分轻微缺水和严重缺水。
轻微缺水：当锅炉水位从玻璃管（板）水位计内消失后，采用冲洗水位计和“叫水”的方法，水位能重新出现的，称为轻微缺水。
严重缺水：当采用冲洗水位计和“叫水”后，锅内水位仍然不能在玻璃管（板）水位计内出现的，称为严重却水。
锅内严重缺水时，会造成炉管爆破事故。在炉管或锅筒烧红的情况下，如处理错误，进行大量上水的话，则水接触烧红的炉管或锅筒时，便产生大量蒸汽。由于汽压突然猛增，就会造成锅炉爆炸事故。特别时压力高、水容积又较大的锅壳式锅炉，爆炸时的威力也就更大。因此，锅内严重缺水时，严禁向锅内上水，应采取紧急停炉措施。
造成锅内缺水的原因很多。据国家劳动部门的统计资料分析，其中主要由运行人员劳动纪律松弛与误操作所致的约占70%左右。例如长期忘记上水；排污后忘记关闭排污阀或关闭不严；水位计不按时冲洗，使水位计旋塞堵死，形成假水位等等。其余30%是由于设备缺陷或其它故障造成的。如给水设备突然发生故障，或者水源突然中断，停止了给水等。因此，要杜绝锅内缺水事故，关键是加强对锅炉运行人员遵守劳动纪律的教育，只要运行人员具有高度的责任感，又熟练地掌握了操作技术，即使发生设备故障，也完全能及时排除锅内缺水事故。
二、锅炉超压
锅炉超压就是锅炉运行时的工作压力超过了最高许可工作压力。
造成锅炉超压，发生锅炉爆炸事故，多属盲目的提高锅炉的工作压力或司炉擅离岗位，锅炉处于无人管理的结果。因此，不能盲目的提高锅炉工作压力。如需要提高锅炉的工作压力，必须经过有关部门严格的技术鉴定。另外，从锅炉超压爆炸的事例中可以看出，培训司炉人员和加强岗位责任制的重要性。
有时压力表、安全阀同时失灵，也有可能造成锅炉超压。
三、锅内满水
国内满水就是锅内的水位超过了最高许可水位线，严重时蒸汽管道内发出水冲击声。
锅内满水一般是由于运行人员疏忽大意，上水过量。发生了锅内满水时，应立即打开排污阀，放出过量的水，使水位维持正常即可排除锅内满水。
四、汽水共腾
汽水共腾的特点是水位计内水面发生剧烈上下波动，锅水起泡沫，蒸汽中大量带水，严重使管道内发生水冲击。
发生汽水共腾的主要原因是锅水含盐量太高。因此，防止汽水共腾的主要措施是控制锅水含盐量在临界含盐量之内。加强给水处理以及加大连续排污量，也是防止汽水共腾有效措施。
五、炉管爆破炉管爆破时有显著的爆破声、喷汽声，这时水位迅速下降，汽压明显降低，一般无法维持汽压、水位，必须紧急停炉。
一般工业锅炉发生炉管爆破的主要原因是给水处理不良或根本没有进行给水处理，引起结垢或腐蚀而造成的。锅内结垢是因为给水硬度长期超过规定标准，在炉管内壁沉积成水垢，甚至将炉管堵死。腐蚀是由于给水中含氧量或酸价超过允许规定而造成。据调查，不少单位由于对给水处理工作不重视，造成炉管爆破或炉管堵死、锅炉报废的事故相当严重，已足以引以为戒。因此，只有加强水处理方面的管理工作，才能从根本上杜绝炉管爆破事故，而且还可以做到节约大量的燃料、钢材、人力、财力。
其次，由于锅炉严重缺水使炉管过热，也会造成炉管爆破事故，而炉管爆破事故又很快造成缺水。因此，爆管、缺水又常常互为因果。所以，锅炉在运行中严密监视水位，对于防止锅炉缺水，爆管事故十分重要。
六、炉膛爆炸
当炉膛内可燃物质与空气混合的浓度达到爆炸极限范围时，遇到明火就会发生炉管爆炸或爆燃。炉膛爆燃时，火焰从锅炉的点火孔、看火孔等处向外喷出，极易伤人。炉膛爆炸时会造成炉膛倒塌，锅炉损坏，并严重威胁人身安全。
各种可燃物质与空气混合时，都存在着一定的爆炸浓度极限范围，过低或过高的浓度下都不易发生爆炸。下表列出在室温和大气压力下部分可燃物质与空气混合时的爆炸浓度极限范围。
燃用燃料油（重油）、天然气、干气、煤气和煤粉的锅炉，在实际运行中很难使燃料完全避免出现爆炸浓度极限的范围，尤其在点火时，由于操作不当极易因此而发生炉膛爆燃或炉膛爆炸事故。
以燃料油（重油）、天然气、干气、煤气和煤粉为燃料的锅炉，在运行中为了预防炉膛爆炸或爆燃，必须先引风5分钟以上才能点火；点火应给用火把而不允许用炉膛余热点火；运行中炉内可燃物质的温度不宜太高，鼓风、引风量配合要平衡。
七、二次燃烧
锅炉尾部沉积的可燃物质，重新着火燃烧的现象称为二次燃烧。锅炉发生二次燃烧时，会把省煤器、引风机烧坏，严重时也可能把锅炉尾部全部烧毁。
锅炉尾部沉积的可燃物质，如炭黑、油怠、煤粉等，主要是由于不完全的燃烧而带入锅炉尾部的。尤其在点火与停炉时，最容易造成燃烧不完全，使锅炉尾部沉积大量可燃物质。这些沉积物降低了尾部受热面的传热效果，使排烟温度升高。当排烟温度上升到一定值，又有足够的氧气助燃时，便会发生二次燃烧、
有的二次燃烧是在停炉几分钟或几小时以后发生的，这与可燃物质的着火点和散热条件有关。运行着的锅炉尾部烟气流速较快，可燃物质所产生的热量很快被烟气带走，只能缓慢的氧化，不能达到着火燃烧。而停炉后，烟道中的烟气停止了流动，可燃物质氧化产生的热量不易散失，温度就会升高。如果炉门或烟道挡板关闭不严，漏入新鲜空气助燃，就造成了停炉后的二次燃烧。
为了防止锅炉尾部发生二次燃烧，其根本措施是杜绝可燃物质在锅炉尾部沉积。为此，在点火时，如果点不着火，必须立即停止向炉膛内供给燃料（如煤、油、气等），严防将可燃物质带入锅炉尾部。在运行中，应加强吹灰，配风适当，使燃烧完全，不冒黑烟。停炉后，要监视省煤器的温度，若突然升高数十度，即已引起自燃，要立即采取灭火措施。
为了及时消除二次燃烧，可使用二氧化碳灭火器灭火，也可以在锅炉尾部受热面处装设蒸汽灭火管。蒸汽灭火管应该布局均匀，对烟气的阻力要小，不影响吹灰，严密不漏，其排气量要足以窒息二次燃烧。
八、锅炉熄火
锅炉熄火又叫锅炉灭火。它是指锅炉在正常运行中的突然熄火。突然熄火是燃油锅炉在运行中的常见故障。
九、炉墙损坏炉墙损坏的现象是：除渣机内有跌落砖块；炉墙支架、外壳或拱砖的吊装件温度突然升高，甚至烧红；炉墙转交处，以及炉墙与钢架、过墙套筒等接触处的石棉填料大量跌落，以致冷风侵入炉膛过多，炉温降低，锅炉负荷减少；外炉墙严重凸出裂开，有倒塌的危险。
炉墙损坏的原因：在设计方面，炉拱及炉墙结构不合理，阻碍锅炉受压元件的正常膨胀；水冷壁管布置的少；燃烧器位置不正确，使部分炉墙及炉拱温度过高。在运行方面，燃烧火焰调整不当，火焰中心偏移；长期正压燃烧，炉膛温度过高，飞灰熔点低，炉膛结焦严重；生火、停炉及增、减负荷过急，使炉墙、炉拱骤冷骤热；除焦渣时碰坏炉墙；炉膛内可燃气体发生爆炸冲击所致。在安装检修方面，砖边破碎，砖缝太大；灰浆配制比例不当，养护不好，砖粘结不牢；没有留足够的伸缩缝；烘炉时间太短，炉墙尚未完全干燥，即升压运行。
锅炉在运行中，若发现炉墙有裂缝等损坏现象时，应进行严密性检查，并减小负荷，加大引风，保持炉膛负压。当外炉墙轻微裂缝时，一般可用石棉绳填塞，并在外面涂上耐火水泥浆或水泥石灰浆。如果跌落少量耐火砖，或外炉墙有轻微凸出时，应加强运行中的检查，暂时维持运行，待锅炉停炉后检修。如果炉墙损坏面积较大，而且使炉墙及炉架外表面温度升高，有倒塌危险时，应紧急停炉。

工业锅炉处理方法

1、运行方面造成炉内正压
在燃烧过程中，如果排出炉膛的烟气量等于燃烧产生的烟气量，则炉膛内正好处于物质平衡，炉内压力就相对保持不变。若排烟量小于燃料产生的烟气量，势必引起炉内正压。当热负荷增大时，应首先增大引风机的风量，即开大调风门，然后再增加燃煤量和鼓风量；反之当负荷减少时，应先减少燃煤量和鼓风量，然后再减少引风量。
2、设备的检修维护保养不当，或设备损坏造成炉内正压燃烧
1） 空气预热器管子堵塞和磨损是引起锅炉正压燃烧的主要原因。一旦有管子堵塞，烟气流通面积变小，阻力增大，当管子堵塞数超过管子总数的5%时，正压燃烧就不可避免了。空气预热器管子磨损漏风后，则使鼓风和引风直接形成短路，一侧是正压、一侧是负压，会分流许多无效的引风量。比较空气预热器进出端的烟气压力变化（查记录）可预知是否堵塞和磨穿。所以停炉检修时，一定要疏通所有堵塞的管子；如个别管子中段漏风，可将管子两端封严，封闭的管子数量也不能超过管子总数的5%，如超过1组的1/3，应整组换新；管端磨损最为严重（烟气入口处），加装管端保护套能防止管端磨损，检修也较为方便。
2） 省煤器积灰也能引起锅炉的正压燃烧，积灰使烟气的流通面积变小，阻力增大。省煤器一般都配备吹扫和清灰设施，定期吹扫和清灰是防止省煤器积灰的有效措施，一星期不应少于1次。
3） 对于改用湿式除尘（如麻石除尘器、除尘脱硫一体化设备等）后出现的正压燃烧，应先考虑烟气是否带水。方法是比较引风机电流在相同的调节阀开度时是否明显偏高；引风机振动是否加大；叶轮是否粘灰；叶轮粘灰后破坏了动平衡，引起引风机振动、电机电流增加，导致气流紊动，引风量降低。此种情况一般都在设备的保修期内，应及时找设备生产厂家，解决气水分离不彻底的问题。其次，还应查阅相关资料或进行实测，验证产生的局部阻力是否高于改用前很多。
4） 对于采用老式的旋风除尘器，如果烟质恶化，压力损失增加并发生正压燃烧情况，很可能是旋风除尘器外筒下部堆积烟尘，引起内部气流紊乱而将烟尘卷入上升气流中。当除尘器内外筒被烟尘磨穿、锁气装置不严密时，虽压力损失减少，但烟气发生短路，不但除尘效率下降，也可造成锅炉的正压燃烧。
设备在维护保养和检修时不但要认真清灰，还要检查各密封处如法兰、排灰装置、锁气装置等是否密封漏气。对磨损严重的要及时安排修理和更换。
5） 烟质低劣，炉膛温度起不来，使炉膛出口烟气温度也低，致使烟气密度增加，引风机的设计排烟温度为180～200℃，压力为1个标准大气压，当排烟温度低于设计值时，烟气密度增大，风机则处于超设计负荷下工作；同时，为满足外界负荷，只有加大给煤量，这样也就增大了烟气排量。如风机设计选型时的富裕量小，建立炉膛负压就比较困难。由于煤质引起的正压燃烧，加装分层燃烧给煤装置可提高炉膛对煤的适应性。
炉前煤的水分也应控制，大量的水蒸汽使炉膛产生的烟气量增加。煤的水分一般不易超过8%～12%，如遇下雨、下雪应上干煤栅的煤。
6） 烟囱底部集尘过多，炉子后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭也可引起阻力增加，引风短路，起炉前应仔细检查。还应注意，力求避免几台正压燃烧的锅炉或正压和负压燃烧的锅炉同时运行，恶化正压燃烧。
7） 如遇不明原因炉膛突然产生正压，应先检查水冷壁、省煤器受热面是否破损，防止事态扩大。
3 设计选型和安装方面造成炉内正压燃烧
3、负压下燃烧原因
1） 选择风机时未考虑风机本身的全压偏差ΔH的影响，当ΔH为正偏差时则引风机风量增大、为负偏差时，则风量减少。
2） 管网的实际阻力与计算值相差过大，导致风机风量减少许多。由一般管网特性方程式H=KQ2可知，实际K值小于计算值K时，流量增大，实际K值大于计算值K时，流量减少。引风机选型时以经验代替计算，忽视了锅炉生产厂家的炉膛结构差异，环境位置受限制时空气预热器出口至烟囱入口的风道的长度、弯头的数量、除尘脱硫的方式、风道的截面积等的差异。如果这些差异使实际K值增大许多，引风机的风量就减少很多，不但吃掉了引风机的选型时风量、风压的储备系数，而且造成了风量的不足。
3） 锅炉作为特种设备，有些安装单位对必检项目、受压零部件认真负责，对辅助系统漫不经心。如弯头不按标准制作，或转变半径过小或应加导流片不加；风道内壁凹凸不平；法兰安装不平行；该填石棉绳密封而不填等等，都容易造成漏风或阻力增大（沿程阻力和局部阻力）。
4） 由于受客观条件的限制实际烟道阻力损失往往设计值要大，同时锅炉房内多台锅炉共用1个烟道、烟囱排烟，对每一台引风机来说，相当于将气体送入1个正压空间，无疑也增大了烟道系统的阻力。随着使用时间的延长，设备的老化，风机的磨损，风道的漏风等都势必造成风道阻力加大，设计时适当加大引风机的风量风压储备对今后的使用调节较为有利。