摘要：本文主要阐述工业锅炉安装过程中的重要节点，进行节点分析。同时为保证安装质量，满足安全、节能、环保和经济运行的环节，对每个节点应遵循的技术、经济理念进行剖析，形成“绿色”安装的理念----热平衡与物质平衡的理念。
关键词：工业锅炉；安装节点；绿色安装；热平衡；物质平衡
随着国民经济的迅速发展与城市建设和人民生活的需要，锅炉已被人们广泛地运用于生产及生活的各个领域。锅炉已成为当今人类不可缺少的设备。
锅炉是利用各种燃料燃烧所释放出的热量，将水加热到一定的温度和压力:供给生产和生活中各种能量需要的设备。工业锅炉安装是锅炉制造的最后一道工序，安装质量的优劣，不仅关系到人的生命和国家财产的安全，同时也直接影响锅炉的寿命和各使用单位的经济效益。
一、锅炉安装中的节点
锅炉是由“锅”和“炉”以及能保证“锅”和“炉”正常、安全运行所必需的附件、仪表和附属设备等三大部分组成。
“锅”是指锅炉中盛放炉水和蒸汽的密闭受压容器，是锅炉的吸热部分。它主要包括:锅筒、集箱、对流管、水冷壁管、省煤器，过热器等等。
“炉”是指锅炉中能使燃料燃烧并产生高温能量的部分，是锅炉的放热部分。它主要包括:炉城、炉拱、炉床、钢架等。
锅炉附件和仪表的种类很多，通常包括:压力表、水位表、安全网、排污装置、水位警报器、温度计、液位计、流量计等。
锅炉的附属设备包括:燃料供给系(如输煤、贮煤、磨粉、抛煤机、给煤机、燃油装置、燃气装置)烟、风系统(主要是鼓、引风机及风烟道等);给水系统(主要包括给水系，软化水、除氧等水处理设备):清灰出渣、除尘系统(包括出渣机、输灰机、除尘器等)。
二、锅炉安装节点分析
工业炉安装是一项比较复杂的工作。它需要起重工、焊工、管工、钳工、筑工、工程技术人员等密切配合，才能完成任务。为了保证锅炉安装质量，要按《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及其实施细则和《锅炉安全监察规程》的要求去侄子那个。安装工作压力≤2.45MPa的锅炉，应按照《机械设备安装工程施工及验收规范》的规定施工。安装工作压カ＞2.45MPa的锅炉，则应按《电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)》和《火力发电厂承压管道焊接篇》的规定施工。
安装单位要根据有关技术文件、“规程”和“标准”，先做出施工组织设计，并在技术负责人的主持下，熟悉图纸、进行技术交底，使工人、技术人员做到心中有数，才可执行。
三、安装节点遵循理念
1.燃料在炉内燃烧，其化学储藏能以热能的形式释放出来，使火焰或燃烧产物（烟气和灰渣）具有高温；
2.高温烟气和火焰通过“受热面”向工质（热媒）传递热量；
3.工质（热媒）被加热，其温度升高或汽化为蒸汽（过热蒸汽）
上述三个过程是互相关联的，实现着能量的转换和传递，伴随能量变化进行着物质的流动和变化；
1.工质（热媒）进入锅炉，以蒸汽（热水）形式供出；
2.燃料进入炉内燃烧，转化成烟气和灰渣；
3.空气进入炉内参加燃烧，过剩的空气混在烟气中排出；
如此，形成锅炉工作过程的三个系统，即水—汽系统、煤--灰系统和烟--风系统，三个系统也是同时、连续进行的；
通常将燃料和烟气这一侧所进行的过程称为“炉内过程”，将汽水这一侧进行的过程称其为“锅内过程”；
从锅炉的工作过程知道，锅炉运行首先是燃料的燃烧产生烟气、烟气与锅炉介质进行热交换，使介质工况产生变化，满足生产、生活要求；燃烧需要空气，烟气、空气需要流通---就像人的呼吸一样，介质工况变化需要流动---就像人身体内的血液一样，介质在锅内运动是带压力的，锅炉筒体、管束等元件需要承受压力---就像人体的心脏和血管，而燃烧产生的烟气需要释放热量，介质工况变化需要吸收热量，如何进行换热？
1.从能源利用角度出发。锅炉是一种能源转换设备，其过程如下：
2.从上述关系中可以看出，燃料属于一次能源、中间载热体属于二次能源；一般情况，载热体用于进行热—功转换称其为“工质”，若载热体只是进行热量传送，则称其为“热媒”；
四、锅炉热平衡理念分析
锅炉的热平衡就是送入锅炉的热量和各项热损失以及有效利用的热量之间的平衡。利用热平衡可以确定锅炉的各项热损失、有效利用热量、锅炉效率，从而确定燃料的消耗量，图为全炉能量平衡模型。
五、锅炉物质平衡理念分析
1.能源侧物质平衡
能源侧的物质平衡就是煤、灰、风、烟的平衡，按下图带有空气预热器的燃煤锅炉的能源侧物质平衡模型。
1）炉内物质平衡
其中αl′为炉膛入口过量空气系数，αl′为炉膛出口过量空气系数，Δαl为炉膛漏风系数，漏风系数为漏风量与理论空气量之比。
炉内风平衡：αl″=αl′+Δαl
炉内灰平衡：αlh+αfh=1
2）风系统物质平衡
空气预热器的风平衡为：βky′=βky″+Δαky
热风道：βky″=αl″-Δαl-Δαzf
3）烟系统物质平衡
由于不断漏入冷空气，烟气的体积增大，烟气的过量空气系数增大，如下式：
αnz″=αl″
αgr″=αnz″+Δαgr
αsm″=αgr″+Δαsm
αky″=αsm″+Δαky=αpy
2.工质侧物质平衡
图为工质侧物质（汽水）平衡模型
由图中可以看出，汽水物质平衡为：Ggs=D+Dzy+Dpw
式中的Ggs为给水流量，D为蒸汽流量，Dzy为自用蒸汽流量，Dpw为排污水量，单位均为kg/h。
工质侧除了汽水平衡外，还有盐平衡：GgsSgs=(D+Dzy)Sq+DpwSpw
式中的Sgs、Sq和wSpw分别为给水、蒸汽和排污水的含盐量。
由于给水中含有一定的杂质（盐分），当其被加热汽化时，只有一小部分盐分被蒸汽带出，其余残留在锅水中，锅水不断浓缩，含盐量增高，就要通过排污来维持全炉的盐平衡，所以Spw>Sgs>Sq。蒸汽含盐量与锅水含盐量之比称为蒸汽带盐率，用k表示，即：
K=Sq/Spw×100%
排污水量与产汽量之比称为排污率，用p表示，即：
p=Dpw/(D+Dzy)×100%
于是盐平衡也可写作（100+p）Sgs=（K+p）Spw
上式表达了排污率与含盐量之间的关系。
结语
锅炉安装工程由于技术与管理水平所限，在安装过程中往往只注重与按图索骥，如同堆积木一样去完成任务，而不注重安装过程的内涵。本文介绍的物质平衡与热平衡理念是锅炉设计的重要依据，同样适用于锅炉安装工程。通过两个平衡理念的遵循，安装完成的锅炉在保证和质量的同时，在安全、节能及经济运行等方面才能达到真正的完美。
参考文献
[1]谢冬梅.热力设备运行.机械工业出版社,2009.
[2]刘洋.工业锅炉技术.哈尔滨工程大学出版社,2014.
[3]陈军.热平衡与节能技术.机械工业出版社,2009.
作者简介
孙会昌，男，汉族，籍贯：黑龙江省讷河市生于：1967-5-14，黑龙江省轻工建设总公司，职称：工程师本科学历，研究方向：主要从事锅炉设备安装。
刘洋，男，汉族，籍贯：黑龙江省密山市生于：1967-5-20，黑龙江职业学院，职称：高级工程师本科学历，研究方向：主要从事热能工程教学工作。
王新国，男，汉族，籍贯：辽宁省宽甸县生于：1973-10-2，大庆市东城热力有限公司职称：助理工程师本科学历，研究方向：主要从事锅炉设备运行。
论文作者:孙会昌1,刘洋2,王新国3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：锅炉论文; 烟气论文; 工质论文; 物质论文; 黑龙江省论文; 蒸汽论文; 燃料论文; 《基层建设》2019年第19期论文;