Department of the Army position

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tỷ lệ tăng sẽ khác nhau cùng với thông lượng nhiệt tuyến tính của các kênh. Mật độ năng lượng và tỷ lệ nhiệt tuyến tính sẽ thực hiện theo các hình dạng thông lượng neutron. Tuy nhiên, sự phân bố nhiệt độ sai lệch bởi khả năng thay đổi của chất lỏng làm nguội để loại bỏ các năng lượng nhiệt.

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Nội dung Text: Department of the Army position

TM 5-650 HEADQUARTERS TECHNICAL MANUAL DEPARTMENT OF THE ARMY No. 5-650 CENTRAL BOILER PLANTS Approved for public release; d istribution is unlimited. Paragraph CHAPTER 1. GENERAL CONSIDERATIONS Introduction Section I. l-l Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l-l l-l Central Boiler Plants ........................................ 1-2 1-5 Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....l-3 . Section II. Elementary Combustion Principles 1-6 Fossil Fuels ................................................ 1-4 1-6 Combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .l-5 1-8 Combustion of Coal .......................................... 1-6 1-13 Combustion of Oil ........................................... 1-7 Combustion of Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 -8 1-13 Soot and Smoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9 1-15 Flue Gas Analysis and Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10 1-15 Combustion Efficiency ........................................ 1-11 Boiler Efficiency. . ............................................ 1-12 1-17 1-17 Central Boiler Plant Efficiency ................................. 1-13 Principles of Steam and Hot Water Generation Section III. 1-23 Basic Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14 1-23 Heat Transfer ............................................... 1-15 DESCRIPTION OF EQUIPMENT CHAPTER 2. Boilers and Heat Exchangers Section I. 2-1 Boiler Classifications .......................................... 2-1 Boiler Design Requirements 2-2 2-1 2-1 Fabrication................................................................2-3 2-2 Fire Tube Boilers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2-2 Water Tube Boilers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2-13 Hot Water Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6 2-13 Economizers.......................................................... 2-7 2-13 Air Heaters..........................................................2-8 Section II. Boiler Accessories and Fittings ASME Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-9 2-19 2-19 Gage Glass, Gage Cocks ...................................... 2-10 2-19 Water Columns .............................................. 2-11 2-19 Pressure Gage, Temperature Gage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12 2-24 Safety Valves ................................................ .2-13 2-27 Boiler Outlet Valves .......................................... 2-14 Blowoff Valves and Piping. .................................... 2-15 2-27 2-27 Fusible Plugs ............................................... 2-16 2-31 Sootblowers ................................................ 2-17 Fuel- Handling and Combustion Equipment Section III. This Manual Supersedes TM 5-650, dated August 1962 and rescinds TM 5-651, dated December 1946.1946. i
Page Title Figure No. Combustion of Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12 . . . . . . 1-4 .. 1-14 Combustion of Coal .......................................... 1-5 Combustion Efficiency Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-16 . . . 1-6 .. 1-24 . . . . . . Elementary Boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7 1-28 Water Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8 Effects of Soot and Scale on Heat Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1-29 . 1-9 2-3 Tube Expander . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2-3 Flared and Beaded Tubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 Scotch Boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3. . . . . . . . 2-3 . Two, Three, and Four Pass Scotch Boiler Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4 2-4 Horizontal Return Tubular Boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 . . 2-5 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6 . . . Four Drum Water Tube Boiler .. 2-6 2-8 Refractory Expansion Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7 2-9 Water Wall Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8 Steam Drum Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-10 . . . . . 2-9 .. 2-11 Superheater in Two Drum Boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-10 2-12 Package Boiler Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11 2-12 D Package Boiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-14. . . . . . Hot Water Generator .. 2-13 Hot Water End Uses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15 . . . . . . .. 2-14 2-16 . . . . . Hot Water Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15 Bare Tube Economizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-17 . . . . . 2-16 .. Extended Surface Economizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-17 . . . 2-17 .. 2-18 ............... Cold End Corrosion - Minimum Metal Temperatures 2-18 Tubular Air Heater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20 . . . . . . 2-19 .. 2-21 Regenerative Air Heater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-20 2-22 Water Gage Glass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-21 2-23 Water Column . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-22 2-25 Safety Valve Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-23 Huddling Chamber Safety Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-26 . . .. 2-24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-28 . Outside Screw and Yoke Gate Valve 2-25 .. 2-29 Non-ReturnValve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-26 2-30 Slow-Opening Blowdown Valve Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-27 2-32 Fire Tube Cleaning System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-28 2-33 Fixed Position Mechanical Sootblower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-29 2-355 Underfeed Stoker . . . . . . . . . ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2-30 Power Dump Grate Spreader Stoker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-37 . .. 2-31 2-38 Underfeed Spreader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32 Traveling Chain Grate Stoker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-33 . . . .. 2-33 Vibrating Grate Stoker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-34 . . . . . .. 2-34 2-42 Fluidized Bed Fire Tube Boiler ................................. 2-35 2-44 Coal Handling System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-36 2-46 Types of Bucket Elevators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-37 2-47 Weigh Larry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-38 2-48 Pneumatic Ash Handling System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-39 Hydraulic Ash Handling System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249 . . .. 2-40 Steam Atomizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . 2-51 . . . T. .. 2-41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52. . . . . . . Rotary Atomizer .. 2-42 Register Burner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-54 . . . . . . . 2-43 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-55. . . . . Low Excess Air Burner .. 2-44 2-56 Arrangement of Above-Ground Fuel Oil Tank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Underground Fuel Oil Storage Tank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-57 . 2-46 .. ii
TM 5-650 Paragraph Page Coal Combustion Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-18 2-34 Coal-Handling Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-19 2-43 2-20 2-45 Ash-Handling Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oil-Firing Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-21 2-50 Oil Storage and Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-22 2-53 2-23 2-53 Gas-Firing Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Liquified Petroleum Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-24 2-62 Controls and Instrumentation Section IV 2-62 Feedwater-Drum Level Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-25 2-65 Combustion Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-26 2-76 Boiler Safety Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-27 Additional Controls and Instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . .2-28. . . . 2-89 .. . 2-110 2-29 Water Treatment Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pollution Control Equipment Section V. Pollution Regulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-30 . . . . 2-110 . . . . . .. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-110 Types of Pollutants and Control Methods 2-31 . 2-112 Mechanical Collectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32 2-33 2-120 Fabric Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Electrostatic Precipitators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-123 . . . 2-34 ... 2- 125 2-35 Wet Scrubbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auxiliary Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Section VI. 2- 125 Feedwater Heaters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-36 2-125 2-37 Pumps and Injectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-135 Forced Draft Fans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-38 2-137 2-39 Induced Draft Fans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-137 Stacks, Flues, and Ducts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-40 Steam Turbines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2- 1. . . . . . . . . 40 2-41 2-140 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 42 Electric Motors Electrical Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-43 2- 140 2- 140 Variable Speed Drives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 44 2- 142 Air Compressors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-45 2- 142 Steam Traps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 46 Piping Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -47 . . . .2-145. . . . . . . 2. . .. OPERATION CHAPTER 3. Preliminary Operating Procedures Section I. 3-1 Plant Operation Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1. . . . . . . . . . . Standing Operating Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 . . . . . . . . . 3-1 .. 3 - 3 . . . 3-1 Daily and Monthly Boiler Plant Operating Logs. . . . . . . . . . . . . . . . Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4 3-1 Applicable Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5 3-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1. . . . . . . 3-6 Basis for Comments . 3-4 Preparation for Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3- 7 3-4 3-8 Starting Fire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5 Warm-up Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9 Placing a High Pressue Steam Boiler in Service . . . . . . . . . . . . .3-10. . . 3-6 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-11 3-7 Placing a Hot Water Boiler in Service Operating Adjustments and Procedures Section II. Boiler Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-12 . . . . 3-8 . . . . . . . .. .. Maintaining Pressure or Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-13 3-8 3-8 Feedwater and Boiler Water Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-14 . . . . . ...
TM 5-650 Paragraph Page Responsibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-3 5-1 5-1 Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4 Housekeeping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 5-1 Utilities Inspection and Service Records .......................... 5-6 5-1 5-3 Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... .................. 5-7 5-3 Spare Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8 Special Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-9 5-3 5-5 Scheduled Preventive Maintenance .............................. Section II. Scheduling and Use of The Information ......................... 5-10 5-5 Boilers .................................................... 5-11 5-5 Economizers ............. ................ ................... 5-12 5-8 Air Heaters ................................................ 5-13 5-9 Water Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i.. ..... 5 -14 5-9 Safety Valves ............................................... 5-15 5-9 Fusible Plugs ............................................... 5-16 5-10 Sootblowers ............. ................................... 5-17 5-10 Stokers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..5-18 5-10 Pulverized Coal Equipment ................................... 5-19 5-10 Coal Handling Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-20 5-10 Ash Handling Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-21 5-11 Oil Burners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...5-22 5-11 Oil Handling Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-23 5-11 5 -11 Gas Burners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..5-24 Feedwater Drum Level Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..5-25 5-11 5-12 Combustion Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-26 Boiler Safety Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-27 5-12 Instrumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..5-28 5-12 5-12 Mechanical Collectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-29 5-12 Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..5-30 5-13 Zeolite Water Softeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-31 5-13 Hot Lime-Soda Softeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-32 5-13 Deaerating Heaters and Dearators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-33 Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..5-34 5-14 Centrifugal Pumps .......................................... 5-35 5-14 5-14 Reciprocating Pumps ........................................ 5-36 Steam Injectors ............................................. 5-37 5-15 5-15 Steam Turbine (Non-Condensing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-38 Air Compressors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-39 5-15 5-16 Steam Traps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-40 5-16 Electric Motors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-41 5-16 Forced-Draft and Induced-Draft Fans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-42 5-17 Command Inspections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-43 5-17 Technical Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 44 5-17 Major Army Command Inspections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-45 A-l REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..A- 1 APPENDIX A. CHEMICAL ANALYSIS PROCEDURES APPENDIX B. External Treatment Plants ..................................... B-l A-3 A-4 Boiler Water ................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. B-2 A-10 Miscellaneous T ests ............................. .............. B-3 vi
TM 5-650 Paragraph HEAT BALANCE CALCULATIONS APPENDIX C. 100 PSIG Steam Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-l A-11 15 PSIG Steam Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-2 A-13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-3 A- I5 High Temperature Water Heat Balance BOILER WATER CALCULATIONS APPENDIX D. A-17 Boiler Blowdown Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-I A-17 Determining Feedwater Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-2 A-17 Determining Makeup Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-3 Determining Chemical Treatment Requirements . . . . . . . . . . . . . D-4 . . . . A- 19 .. LIST OF TABLES Page Title Table No. 1-7 Classification of Coals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l-l 1-9 Standard Specification for Fuel Oils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1-10 Fuel Oil Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1-18 .......................... Combustion Efficiency for Natural Gas 1-4 I-19 Combustion Efficiency for Number 2 Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5 1-20 Combustion Efficiency for Number 6 Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6 1-21 Combustion Efficiency for Coal, 3.5 Moisture, Bituminous . . . . . . . . . . 1-7 1-22 Combustion Efficiency for Coal, 9.0% Moisture, Bituminous . . . . . . . . . 1-8 1-25 Water/ Steam Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9 1-27 Water/ Steam Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10 2-110 Typical Point Source Emission Levels for Various Pollutants . . . . . . . . . . 2-l 2-111 Comparison of NOx Reduction Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2 2-113 Performance Characteristics of Flue-Gas &sulfurization Systems .... 2-3 2-114 Performance Characteristics of Particulate Control Devices ........... 2-4 2-118 Characteristics of Mechanical Dust Collectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5 2- 120 Removal Efficiencies of Uncontrolled Particulate Emissions from 2-6 Combustion Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-128 Permissible Maximum Suction Lits and Minimum Suction Heads in 2-7 Feet for Various Temperatures and Altitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 148 Piping Codes and Standards for Boiler Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8 2- 149 ............................ Typical Piping Material Applications 2-9 3-23 Flue Gas Analysis at 2 5% , 5 0%, and 100% Load for Natural Gas, No. 3-1 . .. . ... . ... . 2 Oil, No. 6 Oil, and Stoker Coal . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 Common Cations and Anions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4-5 Water pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2 4-11 Guide for Selection of External Treatment Equipment y . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4-30 Common Sodium Phosphates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4 4-48 .......................... Deaerator Temperature Versus Pressure 4-5 5-6 Lubricating Oils, Greases, and Preservatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5-7 Lubricating Oil and Grease Uses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 L IST OF FIGURES Title Page Figure No. 1-2 100 psig Steam Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l-l 1-3 15 psig Steam Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2 1-4 High Temperature Water Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 vii
Title Page Figure No. 2-98 Multicyclone Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... 2-117 2-99 Cyclone Fractional Efficiency Curve . . . ..; . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-119 2-100 Reverse Flow Baghouse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 121 2-101 Pulse Jet Baghouse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-122 2-102 Weighted Wire Type Electrostatic Precipitator ..................... 2-124 2-103 Wet Approach Venturi Scrubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-126 Tube and Shell Heat Exchanger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-127 2-104 2-105a Maintain Proper Slope to Suction Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-129 2-105b 2-129 Suction Line Installation ........................................ 2-106 Centrifugal Pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 130 2-107 Reciprocating Piston Pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-132 2-108 Two Methods of Providing Lost Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-133 2-109a Rotary Screw Pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-134 2-109b Rotary Gear Pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 134 2-110 Steam Injector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-136 2-111 Forced Draft Fan with Inlet Damper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-138 2-112 Typical Outlet Fan Dampers .......................... .:. ......... 2-138 2-113 Fan Curves for Different Inlet Vane Positions ..................... 2-139 2-114 Fan Curve for Fan with Outlet Damper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 139 2-115 Single-Stage Impulse Non-Condensing Turbine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-141 2-116 Thermostatic Steam Trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 143 2-117 Float and Thermostatic Steam Trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-144 2-119 Disc/ Thermodynamic Steam Trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-146 2-119 Inverted Bucket Steam Trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-147 2-120 Standard Hanger Types for Piping Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-151 2-121 Sdid Wedge Disc Gate Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-152 2-122 Single Port Globe Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 152 2-123 Non-Lubricated Plug Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-154 2-124 Butterfly Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-154 2-125a Swing Check Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2- 155 Y-Type Spring Lift Check Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..d . . 2-125b 2-155 3-1 Daily Boiler Plant Operating Log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2 3-2 Monthly Boiler Plant Operating Log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3 Gil viscosity versus Temperature . . . . . . . ..
TM 5-650 Page Figure No. Title 4-27 .................................. . Type II Deaerator Installation 4-16 4-28 Type III Deaerator Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-17 Blowdown System with Flash Tank and Heat Exchanger . . . . . . . . . . . . 4-32 4-18 4-34 Automatic Continuous Blowdown Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-19 4-35 Conductivity Meter ........................................... 4-20 4-36 Boiler Water Treatment Operating Log ........................... 4-21 4-39 Water Cooled Sample Cooler ................................... 4-22 4-42 Condensate Corrosion Tester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-23 4-43 Zeolite Softener Water Flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-24 4-44 Effect of Excessive Water Flow Bates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-25 446 Zeolite Bed Inspection Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-26 4-49 Solubility of Oxygen in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27 4-52 Pressure Pot Feeder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-28 4-53 Automatic Proportioning Feeder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-29 4-54 Chemical Mixing Tank with Chemical Feed Pump ................. 4-30 4-55 Chemical Feed Pump Plunger/ Diaphragm Type ................... 4-31 4-57 Eyewash Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-32 4-58 Safety Shower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-33 Wet Storage Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-34 5-4 Record Card Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 100 psig Steam Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-l 15 psig Steam Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c-2 High Temperature Water Heat Balance ........................... c-3 Example of Boiler Feedwater, Steam Generation and Blowdown D-l Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example of Boiler Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-2