3锅炉主要安全与仪表的作用及操作要求

锅炉主要安全附件与仪表的作用及操作要求1、安全阀或水封安全装置2、压力表3、水位计安全附件还包括：风压表、温度计、流量表、给水调节阀水位报警器、吹灰器、防爆门、氧量表安全阀1、定义：是将锅炉内的压力控制在允许范围以内的安全附件2、作用：当锅炉压力超过预定的数值时,安全阀自动开启,排汽泄压,将压力控制在允许范围之内；当压力降到允许值后,安全阀又能自行关闭,使锅炉在允许的压力范围内继续运行。3、安全阀的种类工业锅炉常用的安全阀有三种:弹簧式安全阀、杠杆式安全阀和静重式安全阀。电站锅炉常用安全阀：弹簧式安全阀（普通、全量型、全启式）脉冲安全阀电磁泄放阀锅炉安全阀的总排汽量必须大于锅炉最大连续蒸发量。并保证在汽包和过热器上所有安全阀开启后，锅炉内的蒸汽压力上升幅度不超过安全阀较高开启压力的3%。并不得使锅炉内蒸汽压力超过设计压力的1.1倍。通过安全阀数量、阀座内径、排汽管截面积。来保障*弹簧式安全阀要有提升手把和防止随意拧动调整螺丝的装置。*杠杆式安全阀要有防止重锺自行移动的装置和限制杠杆越出的导架。*静重式安全阀要有防止铁盘飞脱的装置。安全阀的有关规定：*《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定锅炉蒸发量大于0.5t/h或额定热功率大于1.4MW的锅炉，至少应装设两个安全阀。锅炉蒸发量大小于于0.5t/h和额定热功率小于或等于1.4MW的锅炉至少应装设一个安全阀。*安全阀须铅直地安装，并尽可能装在锅筒、集箱的最高位置。在安全阀和锅筒之间或安全阀和集箱之间，不得装有取用热水的出水管和阀门。*若几个安全阀共同装置在一个与锅筒直接相连接的短管上，则短管的通路截面积不应小于所有安全阀排放面积的1.25倍。*安全阀应装设泄放管，在泄放管上不允许装设阀门。泄放管应直通安全地点，并有足够的截面积和防冻措施，保证排泄畅通。*锅炉在运行中，安全阀应定期进行手动排放试验（安标要求：在运行记录上每个星期要有一次运行锅炉安全阀的排放记录）。锅炉停用后又启用时，安全阀也应进行手动排放试验。*锅炉上的安全阀应每年至少进行一次整定和校验。安全阀经检修或更换后，也应按上述要求和规定进行整定。安全阀经校验后，应加锁或铅封。压力表：是用来测量运行锅炉内的实际压力值的必不可少的安全附件锅炉常用压力表1、液柱式压力表：U形压力表、单管压力表等2、弹性压力表：单圈弹簧管压力表、多圈弹簧压力表3、远传式压力表：电接点式压力表作用：用来测量运行锅炉内的实际压力值，司炉工根据压力的情况而改变锅炉的运行状态。例如，压力表指针比正常偏低时，锅炉就要降负荷运行，超出规定的上下限时，锅炉就得停炉。一般采用弹簧管式压力表。*每台锅炉的进水阀出口和出水阀入口都应装一个压力表，省煤器进出口集箱应装一个压力表。*《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定，压力表在装用前应进行一次校验，并在刻度盘上应划红线指示出工作压力。压力表装用后，每半年校验一次。压力表校验后应封印。。压力表常见的故障有指针不动、指针回不到零位、玻璃表面模糊有水珠出现*选用压力表应符合下列规定：1、额定压力小于2.5MPa锅炉，压力表精确度不应低于2.5级；2、压力表应根据工作压力选用。压力表表盘刻度极限值应为工作压力的1.5—3倍，最好选用2倍；3、压力表表盘大小应保证司炉工人能清楚地看到压力指示值，表盘公称直径不应小于100mm。当间距为2—4米时，表盘公称直径不应小于150mm。当间距超过4米时，表盘公称直径不应小于200mm。*压力表装设应符合下列要求：1、压力表安装的位置，应便于观察和冲洗，表盘宜向前倾斜15°，并应防止受到高温、冰冻和震动等影响。2、压力表与锅筒之间应有存水弯管（表弯），使蒸汽或热水在其中冷却后再进入弹簧弯管内，避免由于高温影响造成读数误差，甚至损坏表内的零件。存水弯管的内径，用铜管时不应小于6毫米，用钢管时不应小于10毫米。存水弯管的下部，最好装有放水旋塞，以便停炉后放掉管内积水。3、压力表与存水弯管之间应装有三通旋塞，以便冲洗管路和检查、校验、卸换压力表。*什么样的压力表不能使用？1没有经过校验的或已经校验但超过规定使用期限的；2压力表指针不能归零的；3压力表指针不能动的；4压力表内泄漏或指针始终的抖动不停的；5误差太大的压力表（锅炉前两块压力表对比数值应该相同或相差数值不能太大）;6没有限位针的压力表；7、表盘玻璃破碎或表盘刻度模糊不清的。1、当汽包水位过高时，由于汽包蒸汽容积和空间高度减小，蒸汽携带的水分会增加，从而蒸汽的品质恶化，容易造成过热器积盐垢，使管子过热损坏。同时，盐垢增加，传热热阻也增大，将引起传热恶化，过热汽温下降使经济性下降。汽包严重满水时，会造成蒸汽大量进水，除引起蒸汽温度急剧下降外，还会引起蒸汽管道和汽轮机内产生严重水冲击，甚至打坏汽机叶片。2、汽包水位过低则可能破坏水循环，使水冷壁管的安全受到威胁，可能引起炉水泵的汽蚀而损坏炉水循环泵，如果出现严重缺水而又处理不当时，则可能造成水冷壁爆管。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定额定蒸发量大于或等于2t/h的锅炉，应装设高低水位报警（高、低水位警报信号须能区分），低水位联锁保护装置、额定蒸发量大于或等于6t/h的锅炉，还应装蒸汽超压的报警和联锁保护装置。2014年6月12日，某厂1炉（75t/h）因操作人员没有及时冲洗水位计，水位计显示不准确，锅炉严重缺水，过热器严重超温，后又采取上水的违章操作，造成水冷壁管子成波浪形变形，整个水冷壁受热面报废。1990年1月25日，河南新乡电厂2号锅炉满水事故。在锅炉灭火后恢复过程中，给水调节门漏流大，未能有效控制水位，汽包满水，汽温急剧下降，汽缸等静止部件变形，汽机大轴弯曲、轴系断裂。1982年7月25日，山西神头电厂＃2炉（苏制670t/h）在大修后启动中，锅炉负荷60t/h，在12－18kg/cm2锅炉升压期间，差压水位表及差压水位记录表不能投入运行，电接点水位计二次表因测量筒水脏不正常显示，靠司水手拨水位调整水位。司水监视云母水位计技术不熟练，未能准确报告水位，加之给水流量表因小信号切除无指示，调整给水操作失误，导致锅炉长时间缺水，烧坏249根水冷壁管，构成重大损坏事故。1997年12月16日，秦皇岛热电厂#4锅炉断水、低水位保护和后备保护失效的情况下，由于云母水位计量程小，电接点水位计误显示有水，差压水位计正误差大，人员判断错误，致使锅炉较长时间在断水状态下运行，导致水冷壁多处爆管、大面积过热损坏，直接经济损失约312万元，构成重大事故。历时近4个月抢修后恢复运行，发电量损失惨重。水位表：是用来显示锅炉正常水位，防止发生缺水事故，保证安全运行的重要安全附件之一水位表应该装在便于操作和观察的地方高温高压锅炉汽包水位的准确测量一直是个难题，目前尚未很好地解决。电厂中常见的三种水位测量系统各有其优缺点，在使用中应相互参照。玻璃管（石英管、云母）汽包水位计差压式汽包水位电接点水位计1.玻璃管（石英管、云母）汽包水位计：基于连通器的原理。用于就地观察水位，或通过双色显示和摄像信号传递到集控室进行显示。亚临界锅炉的就地水位表显示值与汽包中的实际水位存在相当大的差距。《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中规定：“对于过热器出口压力为13.5MPa及以上的锅炉，其汽包水位计应以差压式（带压力修正回路）水位计为基准。优质液位测量产品B49H(B43H)-G系列源自吉林隆华管式单、双色液位计吉林隆华下页上页光源控制器高压伴热型板式双色液位计LHSB-10～32系列板式双色液位计源自吉林隆华优质液位测量产品在线式自冲洗板式双色液位计高压板式双色液位计红绿显示效果吉林隆华2.电接点水位计：基于汽和水的导电率不同来测量水位的。电接点汽包水位计曾用于水位保护和集控室远传显示，但存在以下问题：测量筒水位取样负误差随汽包压力参数提高而增大，在亚临界压力下高水位停炉值负误差可达250mm，使得亚临界锅炉高水位动作保护拒动；炉水导电度过高时，电极式水位测量装置会造成误发报警或使水位保护误动作；电极机械密封泄漏而导致装置的故障率高；水质差，易污染电极，需经常排污冲洗，增加了维护工作量和保护切投的次数。LHDJ-1.6～32系列电接点液位计基本型自补偿型源自吉林隆华优质液位测量产品PN1.632MPa～PN1.632MPa～智能显示仪表压入式电极旋入式电极吉林隆华3.差压式水位计：通过平衡容器将水位信号转换为压力信号，再将压力信号转换为电信号，提供给DCS、水位自动调节装置以及水位保护等的水位信号。是相对比较可靠的远方水位测量装置。作为高参数大容量机组的主要汽包水位测量和保护信号源，但不能用于锅炉启动过程中和停炉后的水位监视。形成：“虚假水位”就是暂时不真实的水位.当汽包压力突然降低时,由于炉水饱和温度下降到相对应压力下的饱和温度而放出大量热量来自行蒸发,于是炉水内汽泡增加,体积膨胀,使水位上升,形成虚假水位。当汽包压力突然升高,则对应的饱和温度提高,一部分热量被用于炉水加热,使蒸发量减少,炉水中汽泡减少,体积收缩,促使水位下降,同样形成虚假水位。什么情况下压力突变?(突然升高或突然降低)引起压力波动,出现虚假水位。（内扰、外扰）：燃烧不稳灭火汽轮机突然增加负荷汽轮机突然甩负荷安全门动作负荷急剧增加时水位会上升负荷急剧下将时水位会下降短暂现象虚假水位是由于负荷突变造成压力变化而引起炉水状态发生改变而引起水位计的冲洗目的：是为了清洁水位计玻璃，防止水、汽连通管堵塞，以免运行人员被假水位现象所迷惑而造成锅炉缺水或满水事故。注意：水门、汽门的开关要慢，防止水位计保险子动作堵塞连接管。如出现堵塞情况，将阀门关闭后重新慢慢开启。冲洗步骤1、开放水旋塞，冲洗汽、水连管和玻璃管2、关闭水旋塞，单独冲洗汽连管及玻璃管3、先开水旋塞，后关汽旋塞，单独冲洗水连管4、先开汽旋塞，后关放水旋塞，恢复水位计运行水位会上升负荷急剧下将时水位会下降短暂现象虚假水位是由于负荷突变造成压力变化而引起炉水状态发生改变而引起负荷急剧增加时三冲量控制概念：三冲量调节根据汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号去调节给水流量稳定汽包水位，其中汽包水位是主信号，蒸汽流量为前馈信号，给水流量为副信号，三冲量控制控制对象为电泵和汽泵。优点：有效克服汽包虚假水位。锅炉负荷大于30％ECR时，给水调节控制采用汽包水位、过热蒸汽流量、给水流量三冲量控制，通过调节汽泵或电泵的转速来调节给水量，达到自动调节水位的目的。锅炉上水时汽包产生的温差锅炉升压过程中汽包产生的壁温差在停炉冷却过程中汽包产生的壁温差当锅炉上水时，来自除氧器的给水经给水泵首先进进管壁较薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后进进汽包。因此，管壁首先被加热，而且温度上升较快，而汽包不但壁厚而且又是最后接触水，则加热温度上升就比较慢。当水进进汽包时，总是先与汽包下壁接触，故汽包水位以下壁温首先上升，造成汽包下部壁温高于上部壁温。另外，一定温度的给水进进汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较厚，外部与环境接触，外表面温度上升的速度较内壁温升慢，从而形成了内外壁的温差。升压初期，锅炉点火后投进炉内的燃料量很少，火焰在炉内的布满程度差，水冷壁受热不均，工质吸热量少，且在压力低时，工质的汽化潜热大，这时产生的蒸汽量很少，蒸发区内的自然循环尚不正常，汽包内的水活动很慢或局部停滞，对汽包壁的放热系数很小，所以汽包下壁温升小。汽包上壁与饱和蒸汽接触，当压力升高时，饱和蒸汽碰到较冷的汽包壁便发生凝聚放热，由于蒸汽凝聚时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大几倍，上壁温度很快达到对应压力下的饱和温度，使汽包上壁温度大于下壁温度。另外，汽包升压速度越快，饱和温度升高也越快，产生的温差就越大。这样由最初上水时上部壁温低于下部很快变为高于下部壁温，因而形成了汽包壁温上部高，下部低的壁温差在停炉过程中，锅炉进进降压和冷却阶段，汽包主要靠内部工质进行冷却，由于汽包内炉水压力及对应的饱和温度逐渐下降，汽包下壁对炉水放热，使汽包壁很快冷却，而汽包上壁与蒸汽接触，在降压过程中放热系数较低，金属冷却缓慢，