鍋爐附件、儀表和自動控制課件

1、鍋爐附件、儀表和自控裝置蔣 磊寧波市特種設備檢驗研究院目錄總論第一節(jié) 安全閥第二節(jié) 壓力表第三節(jié) 水位表第四節(jié) 排污裝置第五節(jié) 常用閥門第六節(jié) 儀表第七節(jié) 自動控制第八節(jié) 管道復習題總論鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備 鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產和人民生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉換為電能。 鍋爐事故鍋爐事故鍋爐事故鍋爐附件與儀表鍋爐附件的內容鍋爐附件的作用三大安全附件安全閥、壓力表、水位表安全閥安全閥安全閥是鍋爐三大附件之一，它能自動將鍋爐工作壓力控制在允許范圍之內主要作用1.鍋爐內蒸汽壓力超過規(guī)定壓

2、力，自動開啟2.鍋爐內壓力降到比安全閥開啟壓力低時，自動關閉安全閥安全閥的工作原理 它由三個基本部件組成：閥座、閥芯和加壓裝置。閥座內通道與鍋爐蒸汽空間相通。閥芯上面是加壓裝置。載荷的大小是可以調節(jié)的。當鍋爐內的蒸汽壓力在規(guī)定的工作壓力范圍之內時，鍋爐內壓力作用于閥芯上的力小于加壓裝置施加在它上面的力，兩者之差構成閥芯與閥座之間的密封力，使閥芯緊壓著閥座。鍋爐內的蒸汽無法排出。當鍋爐內的壓力超過規(guī)定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時，蒸汽作用于閥芯上的力大于加壓裝置施加在它上面的力，于是閥芯離開閥座。安全閥開啟。鍋爐內的蒸汽即通過閥座排出。當蒸汽作用于閥芯上的力經過短時間的排放后又小于加壓裝置

3、施加在它上面的力，閥芯復位并壓緊閥座，蒸汽停止排放，鍋爐隨即恢復正常的運行狀態(tài)。安全閥彈簧式安全閥安全閥彈簧式安全閥安全閥優(yōu)點1. 結構緊湊2. 調整方便3. 靈敏度高4. 適用壓力范圍廣因此，是使用最為普遍的一種安全閥安全閥杠桿式安全閥安全閥杠桿式安全閥安全閥靜重式安全閥安全閥脈沖式安全閥 安全閥安全閥的技術要求 1. 數量要求 鍋爐安全閥應采用全啟式彈簧式、杠桿式和控制式安全閥 額定蒸發(fā)量0.5噸 至少裝設兩個安全閥（不包括省煤器） 額定蒸發(fā)量=0.5噸 至少裝設一個安全閥 可分式省煤器出口處，蒸汽過熱器出口處，再熱器入口和出口處，必須裝設安全閥 P0.1MPa，應采用靜重式安全閥或水封管

4、安全閥安全閥的技術要求 2.安裝要求 安全閥應鉛直安裝，并應盡可能裝在鍋筒、集箱的最高位置。 為保證安全閥開啟壓力準確，防止超壓事故，在安全閥與鍋筒之間或安全閥與集箱之間，不得裝有取用蒸汽的出汽管和閥門。 例外 有機熱載體爐液相爐安全閥安全閥的技術要求 3.排放量 安全閥的總排放量，必須大于鍋爐額定蒸發(fā)量。 過熱器和再熱器出口處安全閥的排放量，應保證在該排汽量下，過熱器和再熱器有足夠的冷卻。安全閥安全閥的排放量計算按GB12241安全閥一般要求計算按以下公式計算E=0.235A(10.2p+1)K按安全閥制造單位提供的計算公式和數據計算安全閥安全閥的排放量計算E=0.235A(10.2p+1)

5、KE 安全閥理論排放量 P 安全閥入口處蒸汽壓力A 安全閥流道面積， d 安全閥流道直徑 K 安全閥入口蒸汽比容修正系數，K=KpKgKp 壓力修正系數 Kg 過熱修正系數安全閥安全閥的技術要求 4.整定壓力鍋爐額定壓力MPa安全閥的整定壓力MPa備注0.8工作壓力+0.03控制安全閥工作壓力+0.05工作安全閥0.8P5.91.04倍工作壓力控制安全閥1.06倍工作壓力工作安全閥P5.91.05倍工作壓力控制安全閥1.08倍工作壓力工作安全閥安全閥安全閥的技術要求 4.整定壓力 省煤器、再熱器、直流鍋爐啟動分離器的安全閥開啟壓力為裝設地點工作壓力的1.1倍安全閥安全閥的技術要求 5.附件裝置

6、 彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨意擰動調整螺絲的裝置杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越出的導架靜重式安全閥要有防止鐵盤飛脫的裝置控制式的安全閥應有可靠的電源安全閥安全閥的技術要求 6.直徑 P3.8Mpa，安全閥喉徑不小于25毫米P3.8Mpa，安全閥喉徑不小于20毫米如幾個安全閥共同裝置于短管上，短管通路截面積不小于所有安全閥截面積之和安全閥安全閥的技術要求 7.排汽與疏水 安全閥一般應裝排汽管，排汽管應盡量排往室外，并留有足夠的截面積，排氣管應予以固定安全閥排汽管底部應裝有接到安全地點的疏水管在排汽管和疏水管上都不允許裝置閥門安全閥安全閥的技術要求 8.檢驗 安全閥每年至

7、少應檢驗一次嚴禁用加重物、移動重錘、將閥芯卡死等手段任意提高開啟壓力或使安全閥實效，運行過程中安全閥嚴禁解列應定期對安全閥做手動或自動的放汽或放水試驗安全閥安全閥的注意事項 （1）汽包和集箱上的安全閥管接頭，應具有足夠強度，除了承受內外壓力外同時要承受安全閥開啟時產生的附加排放推力；（2）為了減少反力力矩，進口接管與懸臂應盡可能直而短；（3）應避免在閥門進出口接管之間設置大小頭；安全閥安全閥的注意事項 （4）安全閥應裝設在距離高速氣流管道彎頭至少8倍管徑的直管上；（5）安全閥的出口必須安裝適當的膨脹節(jié)。排放管的內徑應比出口直徑大，長度應盡可能短；（6）消聲器的出口處要有足夠的面積，防止背壓影響

8、排放能力。安全閥安全閥的試驗與調整 1.耐壓試驗 檢驗安全閥是否具有足夠的強度分為兩部分進行（1）閥體密封面以下部分，壓力從閥門進口處引進，試驗壓力為工作壓力的1.5倍（2）閥體密封面以上部分，壓力從閥門出口處引進，試驗壓力小于或等于工作壓力安全閥安全閥的試驗與調整 2.氣密性試驗 檢驗安全閥密封機構的嚴密程度試驗壓力為工作壓力的1.1倍試驗介質為飽和蒸汽安全閥安全閥的試驗與調整 3.熱態(tài)校驗 鍋爐大修后或安全閥檢修后按動作壓力先高后低的順序進行記錄起跳壓力與回座壓力安全閥安全閥的試驗與調整 3.質量要求 對于彈簧式安全閥（1）閥瓣的起跳高度應符合設計規(guī)定（2）校驗時起跳壓力允許誤差為0.6%

9、，回座壓力為起跳壓力的93 % 96 % ，最低不低于起跳壓力的90%安全閥安全閥的常見故障1.漏汽2.到規(guī)定壓力不排汽3.不到規(guī)定壓力就排汽4.排汽后閥芯不回座安全閥安全閥的檢修1拆卸 2檢查 3研磨 4組裝 安全閥安全閥型號A 4 8 Y 16 C安全閥型號連接形式代號連接形式代號連接形式代號內螺紋1對夾7外螺紋2卡箍8法蘭4卡套9焊接6安全閥型號結構形式代號安全閥結構形式代號彈簧式封閉帶散熱片全啟式0微啟式1全啟式2帶扳手全啟式4雙彈簧微啟式3不封閉微啟式7全啟式8帶控制機構微啟式全啟式56脈沖式（先導式）9安全閥型號閥座密封面代號閥座密封面材料代號閥座密封面材料代號銅合金T滲氨鋼D橡膠

10、X滲硼鋼P尼龍塑料N硬質合金Y合金鋼耐酸或不銹鋼H閥體本體加工W錫基軸承合金（巴氏合金）B安全閥型號公稱壓力代號公稱壓力代號用阿拉伯數字表示，其數值是以兆帕（MPa）為單位的公稱壓力值的10倍 安全閥注意事項安全閥的壓力級別鍋爐工作壓力安全閥型號閥體材料代號閥體材料代號閥體材料代號灰鑄鐵H碳素鋼C球墨鑄鐵Q鉻鉬合金鋼I鉻鎳鈦鋼P鉻鉬釩合金鋼V壓力表壓力表是鍋爐三大安全附件之一作用：指示鍋爐內蒸汽壓力的高低壓力表壓力表彈簧管式壓力表壓力表電接點式壓力表不但能測量介質壓力變化，而且能將介質保持在一定壓力范圍內壓力表壓力表的安全技術要求 1.數量要求每臺蒸汽鍋爐必須裝有與鍋筒直接相連的壓力表在給水管

11、的調節(jié)閥前、可分式省煤器出口、過熱器出口與主汽閥之間、燃油鍋爐油泵進出口、燃氣鍋爐氣源入口，都應裝設壓力表壓力表壓力表的安全技術要求 2.精度要求壓力越高，精度越高P2.5Mpa，不應低于2.5級P2.5Mpa，不應低于1.5級壓力表壓力表的安全技術要求 3.量程要求根據工作壓力選用刻度極限值應為工作壓力的1.53倍，最好是2倍壓力表壓力表的安全技術要求 4.尺寸要求保證司爐工能清楚的看到壓力指示值表盤直徑不應小于100毫米壓力表壓力表的安全技術要求 5.校驗壓力表裝用前應由計量部門校驗裝用后每半年至少應校驗一次，校驗后應鉛封壓力表壓力表的安全技術要求 6.位置應裝置于便于觀察和沖洗的位置防止

12、受到高溫、冰凍和震動的影響壓力表壓力表的安全技術要求 7.存水彎管壓力表與鍋筒之間應裝有存水彎管其內徑不應小于10毫米壓力表壓力表的安全技術要求 8.三通旋塞裝設三通旋塞的目的：吹洗管路，卸換壓力表操作三通旋塞壓力表大氣鍋爐壓力表壓力表的安全技術要求 9.停止使用不能回零表盤破碎，刻度模糊超過檢驗有效期漏氣其他壓力表常見故障指針不動指針回不到零位指針抖動表面模糊水位表水位表是鍋爐三大安全附件之一它的作用是顯示鍋爐內水位的高低原理：連通器水位表水位表玻璃管式水位表水位表玻璃管式水位表1.公稱通徑 15毫米與20毫米2.防護罩3.適用范圍：工作壓力P1.27Mpa水位表平板式水位表適用范圍：P1.

13、27Mpa水位表雙色水位表原理：利用光在不同介質中呈現不同的折射率和反射特性，并借助于濾色片使液相呈綠色，氣相呈紅色的雙色顯示，氣液分界面極為清晰 水位表電接點水位表原理：利用飽和蒸汽和爐水的導電性能不同指示準確，工作可靠水位表水位表安全技術要求 1.數量要求每臺鍋爐應裝設兩個彼此獨立的水位表蒸發(fā)量小于或等于0.5T/h的，可裝設一個水位表水位表水位表安全技術要求 2.位置要求應裝在便于觀察和操作的地方距離操作地面高于6米時，應加裝低地位水位表水位表水位表安全技術要求 3.安全標志水位表玻璃管（板）應劃有最高、最低安全水位的明顯標志最低可見邊緣比最低安全水位低25毫米 最高可見邊緣比最高安全水

14、位高25毫米水位表水位表安全技術要求 4.放水閥門與放水管水位表應有放水旋塞或放水閥門和接到安全地點的放水管水位表水位表安全技術要求 5.結構要求鍋爐運行時，能夠沖洗和更換玻璃管汽水連接管應盡可能短，且內徑不小于18毫米水位表汽、水旋塞的內徑和玻璃管的內徑都不得小于8毫米安裝位置水位表水位表安全技術要求 6.閥門運行時全開并鎖住水位表水位表安全技術要求 7.沖洗水位表每班至少沖洗一次沖洗方法：下中中上上下水位表水位表常見的故障及排除方法旋塞泄漏水位呆滯不動玻璃板（管）內水位高于實際水位玻璃管炸裂排污裝置排污裝置的作用排污裝置的分類定期排污（底部排污）連續(xù)排污（表面排污）定期排污目的 清除爐內水

15、渣及泥污等沉積物位置 鍋筒、集箱的最低處組成 串聯(lián)的排污閥+排污管連續(xù)排污目的：連續(xù)地排除鍋爐水中溶解的部分鹽分位置：汽包蒸發(fā)面附近排污裝置排污裝置安全技術要求 1.數量在鍋筒和每組水冷壁下集箱的最低處，都應裝設排污閥。過熱器或再熱器集箱、每組省煤器的最低處，都應裝設放水閥蒸發(fā)量1t/h或工作壓力0.7Mpa的鍋爐，排污管應裝兩個串聯(lián)的排污閥排污裝置排污裝置安全技術要求 2.材料鍋爐不得使用灰口鑄鐵制造，截止閥、球閥不宜作排污閥排污裝置排污裝置安全技術要求 3.通徑排污閥公稱通徑為20-65毫米，臥式火管鍋爐排污閥公稱通徑不得小于40毫米排污裝置排污裝置安全技術要求 4.連接排污閥和排污管不允

16、許采用螺紋連接排污裝置排污裝置安全技術要求 5.地點排污管的出口要接到室外安全地點。通過墻壁，要留有間隙。排污裝置排污裝置安全技術要求 6.合用幾條鍋爐合用一個總排污管，不得有兩臺或兩臺以上的鍋爐同時排污排污裝置排污裝置安全技術要求 7.時間定期排污操作過程時間短暫，應當選擇在鍋爐高水位、低負荷或壓火狀態(tài)時進行排污定期排污必須按照“勤排、少排、均勻排”的原則進行常用閥門閥門是安裝在鍋爐及其管路上，用以控制、調節(jié)介質流量或改變介質流動方向的必要附件。常用閥門閥門的技術條件主汽閥應裝在靠近鍋筒或過熱器集箱的出口處額定蒸發(fā)量大于或等于220t/h的鍋爐應該裝設遙控的向空排汽閥可分式省煤器的入口處和通

17、向鍋筒的給水管上都應該分別裝設給水切斷閥和給水止回閥額定蒸發(fā)量大于4t/h的鍋爐，應裝設自動給水調節(jié)器額定蒸汽壓力大于等于3.8Mpa的鍋爐應裝設緊急放水管額定蒸發(fā)量大于等于1t/h的鍋爐應有鍋水取樣裝置儀表溫度儀表儀表溫度儀表電阻溫度計儀表溫度儀表熱電偶溫度計儀表溫度儀表熱電偶溫度計安裝注意事項：（1）正確使用補償導線（2）防止沾污（3）熱電偶的退火（4）正確使用保護管的選擇 溫度儀表溫度儀表技術要求安裝位置：a）過熱器出口汽溫 b）減溫器前后汽溫 c）過熱器出口水溫 d）鑄鐵省煤器出口水溫量程：正常介質溫度的1.5-3倍校驗：每年至少送計量部門校驗一次儀表流量儀表儀表流量儀表Cq 無因次流

18、量系數Y 無因次壓縮因數A 喉部截面積g 重力加速度 喉部直徑與管道直徑之比儀表氧量表儀表氧量表儀表氧量表自動控制鍋爐中常用的自動控制有鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)總燃料跳閘MFT水位控制壓力控制點火吹掃程序自動控制鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)FSSSFSSS系統(tǒng)，即爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FurnaceSafeguardSupervisorySystem），也可稱作燃燒器管理系統(tǒng)(BurnerManagementSystem)，簡稱BMS。實際上它是把燃燒系統(tǒng)的安全運行規(guī)程用一個邏輯控制系統(tǒng)來實現。采用BMS系統(tǒng)不僅能自動完成各種操作和保護動作，還能避免運行人員在手動操作時的誤動作，并能及時執(zhí)行手操來不及的快動作，如緊急切斷和跳閘等。自動控制鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)FSSS自動控制自動控制總燃料跳閘MFTMFT，全稱是Main Fuel Trip，中文名為主燃燒跳閘，是鍋爐安全保護的核心內容。它的作用是連續(xù)監(jiān)視預先確定的各種安全運行條件是否滿足，一旦出現可能危及鍋爐安全運行的工況，就快速切斷進入爐膛的燃料，避免事故發(fā)生。自動控制火焰監(jiān)測裝置常用的火焰檢測裝置有紫外線、紅外線和可見光式水位控制壓力控制點火程序原因：防止冷爆啟動電源鼓風機啟動風門關閉小火點燃火焰監(jiān)測器大火點燃正常燃燒啟動油源關閉油源鍋殼式鍋爐20s