鍋爐主要安全附件與儀表的作用及操作要求

鍋爐主要平安附件與儀表的作用及操作要求.鍋爐三大平安附件1、平安閥或水封平安裝置2、壓力表3、水位計平安附件還包括：風壓表、溫度計、流量表、給水調(diào)節(jié)閥水位報警器、吹灰器、防爆門、氧量表.平安閥1、定義：是將鍋爐內(nèi)的壓力控制在允許范圍以內(nèi)的平安附件2、作用：當鍋爐壓力超過預定的數(shù)值時,平安閥自動開啟,排汽泄壓,將壓力控制在允許范圍之內(nèi)；當壓力降到允許值后,平安閥又能自行關閉,使鍋爐在允許的壓力范圍內(nèi)繼續(xù)運行。3、平安閥的種類工業(yè)鍋爐常用的平安閥有三種:彈簧式平安閥、杠桿式平安閥和靜重式平安閥。電站鍋爐常用平安閥：彈簧式平安閥〔普通、全量型、全啟式〕脈沖平安閥電磁泄放閥.平安閥總排汽量規(guī)定鍋爐平安閥的總排汽量必須大于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量。并保證在汽包和過熱器上所有平安閥開啟后，鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力上升幅度不超過平安閥較高開啟壓力的3%。并不得使鍋爐內(nèi)蒸汽壓力超過設計壓力的1.1倍。通過平安閥數(shù)量、閥座內(nèi)徑、排汽管截面積。來保障.*彈簧式平安閥要有提升手把和防止隨意擰動調(diào)整螺絲的裝置。...*杠桿式平安閥要有防止重鍾自行移動的裝置和限制杠桿越出的導架。..*靜重式平安閥要有防止鐵盤飛脫的裝置。...平安閥的有關規(guī)定：*?蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?規(guī)定鍋爐蒸發(fā)量大于0.5t/h或額定熱功率大于1.4MW的鍋爐，至少應裝設兩個平安閥。鍋爐蒸發(fā)量大小于于0.5t/h和額定熱功率小于或等于1.4MW的鍋爐至少應裝設一個平安閥。*平安閥須鉛直地安裝，并盡可能裝在鍋筒、集箱的最高位置。在平安閥和鍋筒之間或平安閥和集箱之間，不得裝有取用熱水的出水管和閥門。*假設幾個平安閥共同裝置在一個與鍋筒直接相連接的短管上，那么短管的通路截面積不應小于所有平安閥排放面積的1.25倍。

.*平安閥應裝設泄放管，在泄放管上不允許裝設閥門。泄放管應直通平安地點，并有足夠的截面積和防凍措施，保證排泄暢通。*鍋爐在運行中，平安閥應定期進行手動排放試驗〔安標要求：在運行記錄上每個星期要有一次運行鍋爐平安閥的排放記錄〕。鍋爐停用后又啟用時，平安閥也應進行手動排放試驗。*鍋爐上的平安閥應每年至少進行一次整定和校驗。平安閥經(jīng)檢修或更換后，也應按上述要求和規(guī)定進行整定。平安閥經(jīng)校驗后，應加鎖或鉛封。

.......壓力表壓力表：是用來測量運行鍋爐內(nèi)的實際壓力值的必不可少的平安附件鍋爐常用壓力表1、液柱式壓力表：U形壓力表、單管壓力表等2、彈性壓力表：單圈彈簧管壓力表、多圈彈簧壓力表3、遠傳式壓力表：電接點式壓力表.壓力表結(jié)構(gòu).作用：用來測量運行鍋爐內(nèi)的實際壓力值，司爐工根據(jù)壓力的情況而改變鍋爐的運行狀態(tài)。例如，壓力表指針比正常偏低時，鍋爐就要降負荷運行，超出規(guī)定的上下限時，鍋爐就得停爐。一般采用彈簧管式壓力表。*每臺鍋爐的進水閥出口和出水閥入口都應裝一個壓力表，省煤器進出口集箱應裝一個壓力表。*?蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?規(guī)定，壓力表在裝用前應進行一次校驗，并在刻度盤上應劃紅線指示出工作壓力。壓力表裝用后，每半年校驗一次。壓力表校驗后應封印。。壓力表常見的故障有指針不動、指針回不到零位、玻璃外表模糊有水珠出現(xiàn).*選用壓力表應符合以下規(guī)定：1、額定壓力小于2.5MPa鍋爐，壓力表精確度不應低于2.5級；2、壓力表應根據(jù)工作壓力選用。壓力表表盤刻度極限值應為工作壓力的1.5—3倍，最好選用2倍；3、壓力表表盤大小應保證司爐工人能清楚地看到壓力指示值，表盤公稱直徑不應小于100mm。當間距為2—4米時，表盤公稱直徑不應小于150mm。當間距超過4米時，表盤公稱直徑不應小于200mm。.*壓力表裝設應符合以下要求：1、壓力表安裝的位置，應便于觀察和沖洗，表盤宜向前傾斜15°，并應防止受到高溫、冰凍和震動等影響。2、壓力表與鍋筒之間應有存水彎管〔表彎〕，使蒸汽或熱水在其中冷卻后再進入彈簧彎管內(nèi)，防止由于高溫影響造成讀數(shù)誤差，甚至損壞表內(nèi)的零件。存水彎管的內(nèi)徑，用銅管時不應小于6毫米，用鋼管時不應小于10毫米。存水彎管的下部，最好裝有放水旋塞，以便停爐后放掉管內(nèi)積水。3、壓力表與存水彎管之間應裝有三通旋塞，以便沖洗管路和檢查、校驗、卸換壓力表。.*什么樣的壓力表不能使用？1沒有經(jīng)過校驗的或已經(jīng)校驗但超過規(guī)定使用期限的；2壓力表指針不能歸零的；3壓力表指針不能動的；4壓力表內(nèi)泄漏或指針始終的抖動不停的；5誤差太大的壓力表〔鍋爐前兩塊壓力表比照數(shù)值應該相同或相差數(shù)值不能太大〕;6沒有限位針的壓力表；7、表盤玻璃破碎或表盤刻度模糊不清的。.1、當汽包水位過高時，由于汽包蒸汽容積和空間高度減小，蒸汽攜帶的水分會增加，從而蒸汽的品質(zhì)惡化，容易造成過熱器積鹽垢，使管子過熱損壞。同時，鹽垢增加，傳熱熱阻也增大，將引起傳熱惡化，過熱汽溫下降使經(jīng)濟性下降。汽包嚴重滿水時，會造成蒸汽大量進水，除引起蒸汽溫度急劇下降外，還會引起蒸汽管道和汽輪機內(nèi)產(chǎn)生嚴重水沖擊，甚至打壞汽機葉片。

汽包水位的重要性.汽包水位的重要性2、汽包水位過低那么可能破壞水循環(huán)，使水冷壁管的平安受到威脅，可能引起爐水泵的汽蝕而損壞爐水循環(huán)泵，如果出現(xiàn)嚴重缺水而又處理不當時，那么可能造成水冷壁爆管。

?蒸汽鍋爐平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?規(guī)定額定蒸發(fā)量大于或等于2t/h的鍋爐，應裝設上下水位報警〔高、低水位警報信號須能區(qū)分〕，低水位聯(lián)鎖保護裝置、額定蒸發(fā)量大于或等于6t/h的鍋爐，還應裝蒸汽超壓的報警和聯(lián)鎖保護裝置。.2021年6月12日，某廠1爐〔75t/h〕因操作人員沒有及時沖洗水位計，水位計顯示不準確，鍋爐嚴重缺水，過熱器嚴重超溫，后又采取上水的違章操作，造成水冷壁管子成波浪形變形，整個水冷壁受熱面報廢。1990年1月25日，河南新鄉(xiāng)電廠2號鍋爐滿水事故。在鍋爐滅火后恢復過程中，給水調(diào)節(jié)門漏流大，未能有效控制水位，汽包滿水，汽溫急劇下降，汽缸等靜止部件變形，汽機大軸彎曲、軸系斷裂。.1982年7月25日，山西神頭電廠＃2爐〔蘇制670t/h〕在大修后啟動中，鍋爐負荷60t/h，在12－18kg/cm2鍋爐升壓期間，差壓水位表及差壓水位記錄表不能投入運行，電接點水位計二次表因測量筒水臟不正常顯示，靠司水手撥水位調(diào)整水位。司水監(jiān)視云母水位計技術(shù)不熟練，未能準確報告水位，加之給水流量表因小信號切除無指示，調(diào)整給水操作失誤，導致鍋爐長時間缺水，燒壞249根水冷壁管，構(gòu)成重大損壞事故。1997年12月16日，秦皇島熱電廠#4鍋爐斷水、低水位保護和后備保護失效的情況下，由于云母水位計量程小，電接點水位計誤顯示有水，差壓水位計正誤差大，人員判斷錯誤，致使鍋爐較長時間在斷水狀態(tài)下運行，導致水冷壁多處爆管、大面積過熱損壞，直接經(jīng)濟損失約312萬元，構(gòu)成重大事故。歷時近4個月?lián)屝藓蠡謴瓦\行，發(fā)電量損失沉重。.汽包水位測量水位表：是用來顯示鍋爐正常水位，防止發(fā)生缺水事故，保證平安運行的重要平安附件之一水位表應該裝在便于操作和觀察的地方高溫高壓鍋爐汽包水位的準確測量一直是個難題，目前尚未很好地解決。電廠中常見的三種水位測量系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點，在使用中應相互參照。玻璃管〔石英管、云母〕汽包水位計差壓式汽包水位電接點水位計.汽包水位測量1.玻璃管〔石英管、云母〕汽包水位計：基于連通器的原理。用于就地觀察水位，或通過雙色顯示和攝像信號傳遞到集控室進行顯示。亞臨界鍋爐的就地水位表顯示值與汽包中的實際水位存在相當大的差距。?防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求?中規(guī)定：“對于過熱器出口壓力為13.5MPa及以上的鍋爐，其汽包水位計應以差壓式〔帶壓力修正回路〕水位計為基準。...下頁上頁......汽包水位測量2.電接點水位計：基于汽和水的導電率不同來測量水位的。電接點汽包水位計曾用于水位保護和集控室遠傳顯示，但存在以下問題：測量筒水位取樣負誤差隨汽包壓力參數(shù)提高而增大，在亞臨界壓力下高水位停爐值負誤差可達250mm，使得亞臨界鍋爐高水位動作保護拒動；爐水導電度過高時，電極式水位測量裝置會造成誤發(fā)報警或使水位保護誤動作；電極機械密封泄漏而導致裝置的故障率高；水質(zhì)差，易污染電極，需經(jīng)常排污沖洗，增加了維護工作量和保護切投的次數(shù)。.電接點水位計.汽包水位測量3.差壓式水位計：通過平衡容器將水位信號轉(zhuǎn)換為壓力信號，再將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，提供給DCS、水位自動調(diào)節(jié)裝置以及水位保護等的水位信號。是相比照較可靠的遠方水位測量裝置。作為高參數(shù)大容量機組的主要汽包水位測量和保護信號源，但不能用于鍋爐啟動過程中和停爐后的水位監(jiān)視。.虛假水位形成：“虛假水位〞就是暫時不真實的水位.當汽包壓力突然降低時,由于爐水飽和溫度下降到相對應壓力下的飽和溫度而放出大量熱量來自行蒸發(fā),于是爐水內(nèi)汽泡增加,體積膨脹,使水位上升,形成虛假水位。

當汽包壓力突然升高,那么對應的飽和溫度提高,一局部熱量被用于爐水加熱,使蒸發(fā)量減少,爐水中汽泡減少,體積收縮,促使水位下降,同樣形成虛假水位。.虛假水位什么情況下壓力突變?(突然升高或突然降低)引起壓力波動,出現(xiàn)虛假水位?！矁?nèi)擾、外擾〕：燃燒不穩(wěn)滅火汽輪機突然增加負荷汽輪機突然甩負荷平安門動作

.當鍋爐負荷變化時，水位會如何變化?負荷急劇增加時水位會上升負荷急劇下將時水位會下降短暫現(xiàn)象虛假水位是由于負荷突變造成壓力變化而引起爐水狀態(tài)發(fā)生改變而引起.水位計的沖洗目的：是為了清潔水位計玻璃，防止水、汽連通管堵塞，以免運行人員被假水位現(xiàn)象所迷惑而造成鍋爐缺水或滿水事故。注意：水門、汽門的開關要慢，防止水位計保險子動作堵塞連接管。如出現(xiàn)堵塞情況，將閥門關閉后重新慢慢開啟。沖洗步驟1、開放水旋塞，沖洗汽、水連管和玻璃管2、關閉水旋塞，單獨沖洗汽連管及玻璃管3、先開水旋塞，后關汽旋塞，單獨沖洗水連管4、先開汽旋塞，后關放水旋塞，恢復水位計運行.當鍋爐負荷變化時，水位會如何變化?水位會上升負荷急劇下將時水位會下降短暫現(xiàn)象虛假水位是由于負荷突變造成壓力變化而引起爐水狀態(tài)發(fā)生改變而引起負荷急劇增加時.汽包水位調(diào)整三沖量控制概念：三沖量調(diào)節(jié)根據(jù)汽包水位、蒸汽流量和給水流量三個信號去調(diào)節(jié)給水流量穩(wěn)定汽包水位，其中汽包水位是主信號，蒸汽流量為前饋信號，給水流量為副信號，三沖量控制控制對象為電泵和汽泵。優(yōu)點：有效克服汽包虛假水位。鍋爐負荷大于30％ECR時，給水調(diào)節(jié)控制采用汽包水位、過熱蒸汽流量、給水流量三沖量控制，通過調(diào)節(jié)汽泵或電泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)給水量，到達自動調(diào)節(jié)水位的目的。...........................................汽包壁溫差產(chǎn)生的機理鍋爐上水時汽包產(chǎn)生的溫差鍋爐升壓過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差在停爐冷卻過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差.鍋爐上水時汽包產(chǎn)生的溫差當鍋爐上水時，來自除氧器的給水經(jīng)給水泵首先進進管壁較薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后進進汽包。因此，管壁首先被加熱，而且溫度上升較快，而汽包不但壁厚而且又是最后接觸水，那么加熱溫度上升就比較慢。當水進進汽包時，總是先與汽包下壁接觸，故汽包水位以下壁溫首先上升，造成汽包下部壁溫高于上部壁溫。另外，一定溫度的給水進進汽包后，內(nèi)壁溫度隨之升高，因汽包壁較厚，外部與環(huán)境接觸，外外表溫度上升的速度較內(nèi)壁溫升慢，從而形成了內(nèi)外壁的溫差。.鍋爐升壓過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差升壓初期，鍋爐點火后投進爐內(nèi)的燃料量很少，火焰在爐內(nèi)的布滿程度差，水冷壁受熱不均，工質(zhì)吸熱量少，且在壓力低時，工質(zhì)的汽化潛熱大，這時產(chǎn)生的蒸汽量很少，蒸發(fā)區(qū)內(nèi)的自然循環(huán)尚不正常，汽包內(nèi)的水活動很慢或局部停滯，對汽包壁的放熱系數(shù)很小，所以汽包下壁溫升小。汽包上壁與飽和蒸汽接觸，當壓力升高時，飽和蒸汽碰到較冷的汽包壁便發(fā)生凝聚放熱，由于蒸汽凝聚時的放熱系數(shù)要比汽包下半部水的放熱系數(shù)大幾倍，上壁溫度很快到達對應壓力下的飽和溫度，使汽包上壁溫度大于下壁溫度。另外，汽包升壓速度越快，飽和溫度升高也越快，產(chǎn)生的溫差就越大。這樣由最初上水時上部壁溫低于下部很快變?yōu)楦哂谙虏勘跍?，因而形成了汽包壁溫上部高，下部低的壁溫?在停爐冷卻過程中汽包產(chǎn)生的壁溫差在停爐過程中，鍋爐進進降壓和冷卻階段，汽包主要靠內(nèi)部工質(zhì)進行冷卻，由于汽包內(nèi)爐水壓力及對應的飽和溫度逐漸下降，汽包下壁對爐水放熱，使汽包壁很快冷卻，而汽包上壁與蒸汽接觸，在降壓過程中放熱系數(shù)較低，金屬冷卻緩慢，所以出現(xiàn)上部壁溫大于下部壁溫，造成溫差。如降壓速度越快，那么溫差越大，特別是當壓力降到低值時，將出現(xiàn)較大的溫差。.汽包壁溫差將導致汽包產(chǎn)生強大的熱應力汽包上部壁溫的升高使得上壁金屬欲伸長而被下部限制，因而受到軸向壓應力，下部金屬那么受到軸向拉應力。這樣將會使汽包趨向于拱背狀的變形。過大壁溫差的產(chǎn)生，將會導致汽包的熱應力增大