工业锅炉安全技术

1、工业锅炉安全技术       锅炉是使燃烧产生的热能把水加热或变成蒸汽的热力设备。锅炉的种类虽繁多，但都是由“锅”和“炉”以及保证“锅”和“炉”正常运行所必需的附件、仪表及附属设备三大部分组成。“锅”是指锅炉中盛放水和蒸气的密封受压部分，是锅炉的吸热部分，主要包括汽包、对流管、水冷壁、联箱、过热器、省煤器等。“炉”是指锅炉中燃料进行燃烧、放出热能的部分，是锅炉的放热部分，主要包括燃烧设备、炉墙、炉拱、钢架和烟道及排烟除尘设备等。锅炉的附件和仪表很多，如安全阀、压力表、水位表及高低水位报警器等，附属设备包括给水系统的设备、燃料供给及制备

2、系统的设备、通风系统设备和除灰排渣系统设备等。 一、锅炉安全附件 锅炉安全附件是锅炉运行中不可缺少的部分，主要是指压力表、水位计、安全阀、汽水阀、排污阀等附件。这些附件对锅炉安全运行极为重要，特别是压力表、水位计和安全阀，是锅炉操作人员进行正常操作的耳目，是保证锅炉安全运行的基本附件，因此，通常被人们称为锅炉三大安全附件。1、安全阀安全阀是锅炉的重要安全附件之一，它能自动防止锅炉的蒸汽压力超过预定的允许范围，保证锅炉安全运行。安全阀的作用：（1）当锅炉内压力达到规定限度时，安全阀即自动开启，放出蒸汽，发出警报，使操作人中有所警惕，采取措施。（2）安全阀开启后能排出足够的蒸汽，使锅炉内的压力下降

3、，直到降到比阀开启时更低的某点，阀即自动关闭。这样，使锅炉的压力保持在安全限度以内，不致酿成爆炸事故。工业锅炉上使用的安全阀一般为弹簧式安全阀和杠杆式安全阀两种。锅炉上装置安全阀应符合下列要求：（1）蒸发量0.5t/h的锅炉，至少装一个安全阀。蒸汽过热器出口处和可分式省煤器出口处（或入口处）、再热器入口处和出口处、直流锅炉的启动分离器，都必须装设安全阀。（2）安全阀应垂直地装在锅筒（或联箱）的最高位置。在安全阀和锅筒（或联箱）之间，不得装有取用蒸汽的出汽管和阀门。（3）安全阀上必须有下列装置：杠杆式安全阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越出的导架；弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整

4、螺丝的装；静重式安全阀要有防止重片飞脱的装置。安全阀的总排汽能力，必须大于锅炉最大连续蒸发量。并保证在锅筒和过热器上所有的安全阀开启后，锅炉内的蒸汽压力上升辐度不超过安全阀较高开启压力的30%，并不得使锅炉的蒸汽压力超过设计压力的1.1倍。过热器和再热器出口处安全阀的排汽量，应保证在该排汽量下，过热器和再热器有足够的冷却，不致于烧坏；省煤器安全阀的截面积由设计单位确定。几个安全阀如果共同装置在一个与锅筒直接相连的短管上，则短管的通路截面积应不小于所有安全阀截面积总和的1.25倍。安全阀一般应装设排汽管，防止排汽时伤人。排汽截面积至少为安全阀总截面积的两倍。安全阀排汽管下方应有接到安全地点的泄水

5、管。在排汽管和泄水管上都不允许装设任何阀门。如果安全阀排汽声音不能使司炉在工作地点听到，则应装有信号装置（如汽笛）。省煤器的安全阀应装设排水管并通至安全地点，在排水管上不允许装设任何阀门。为防止安全阀的阀芯与阀座粘住，应定期对安全阀作手动或自动的放汽或放水试验。安全阀经过校验后，应加锁或铅封，并将校验结果填入锅炉技术档案。2、压力表压力表用以测量锅炉运行时锅内的压力。有了压力表，工作人员才能正确操作锅炉，保证锅炉安全运行。工业锅炉常用的压力表是弹簧管式压力表，它具有结构简单、使用方便和准确可靠等优点。压力表应装在便于观察和温度较低的地方。如果压力表装在靠近高温的地方，它的传动机构受热后所产生的

6、变形将要影响指示压力的准确度。所以压力表的安装地点应尽可能远离蒸道或易受辐射的地方，并且要有充分的照明，使锅炉工作人员随时都能看到它所指示的汽压。压力表下方应装有存水弯管（U形或圆环形），使蒸汽在弯管内凝。这样作用于压力表的是凝结水而不是高温蒸汽。如果不装存水弯管，蒸汽直接冲入表中的弹簧弯管，将会损坏表内零件，或使指示的压力不准。每台锅炉必须装有与锅筒蒸汽空间直接相连的压力表。压力表表盘大小应保证司炉工人清楚地看到压力指示值，表盘直径应不小于100mm。压力表的装置校验应符合国家计量部门的规定。装用后每半年至少校验一次。压力表校验后应铅封。压力表必须准确、灵敏、可靠，符合国家锅炉安全监察规程的

7、要求，并严格监视，严防超压事故的发生。3、水位表水位表是用来监视锅筒内水位的重要安全装置。用水位表内显示的水位，表示锅筒内锅水的水位。司炉人中依此进行正确操作，保证锅炉安全运行。水位是按照“连通器内水面高度相等”的原理制成的。因此，运行时水位表必须与锅炉保持畅通。每台锅炉至少装有两个彼此独立的水位表。水位表应装在便于观察的地方。水位表应有指示最高、最低安全水位的明显标志。水位表距离操作地面高于6m时，应加装远程水位显示装置。水位表必须符合国家安全监察规程的有关规定，装置准确、可靠的水位表，并严格监视和保持锅炉的正常水位，严防缺水事故的发生。水位表有玻璃管式和平板式两种。玻璃管式水位表是水位表的

8、一种，主要由汽旋塞、放水旋塞及玻璃管组成。玻璃管应用耐热玻璃制成，内径有15mm和20mm两种规格。内径过细会造成毛细管现象，影响水位指示的准确性。汽旋塞、水旋塞及排水旋塞由铸铁、铸钢或铸铜制成。旋塞有螺纹和法兰两种连接形式。使用压力较高时，以采用法兰连接为佳。压力较低时，可以采用螺纹连接，但应注意防止螺纹泄漏、腐蚀。水位表旋塞应相互平行，其端面应在同一平面上，以保证玻璃管不因受扭曲而破坏。玻璃管式水位表结构简单，制造安装容易，拆换方便，但显示水位不够清晰，玻璃管容易破碎，适用于工作压力不超过1.6MPa的小型锅炉。平板式水位表有单面玻璃板和双面玻璃板两种。主要由玻璃板、金属框盒、汽旋塞、水旋

9、塞和放水旋塞等构件组成。 单面玻璃板水位表在金属框盒的前面镶有一块平板玻璃，接触面用石棉纸板做衬垫，然后用螺钉将框盖压在框盒上，使框盖、框盒、衬垫和玻璃板紧密结合。在拧紧框盒螺钉时，要使每只螺钉的压紧度尽量相同，保证不渗漏。在玻璃板的内表面刻有三角棱形凹槽，由于光源在前面，光线通过凹槽产生折射，使水位表中蒸汽部分较亮，存水部分较暗，汽水分界线相当清晰。双面玻璃板水位表在金属框盒的前后两面都镶有平板玻璃。光源一般放在后面，光线折射后使水位表中蒸汽部分较暗，而存水部分反而较亮，水位很容易辨别。平板式水位表结构虽较复杂，但安全可靠，显示水位清晰，所以应用广泛。 二、锅炉水质处理1、锅炉给水处理的重要

10、性在天然水中通常含有三种杂质：悬浮杂质（泥沙、油污等）、胶体杂质（铁、铝、硅的氢氧化物等）及溶解杂质（溶解气体和溶解盐类等）。这些杂质可以使锅炉产生水垢和水渣、腐蚀锅炉的金属表面、引起锅水发泡、汽水共腾、蒸汽带水、污染蒸汽，有时还可使过热器沉盐结垢，造成过热爆管。特别是水垢的形成，不但浪费燃烧、损坏受热面；还能破坏水循环，缩短锅炉的使用寿命。在锅炉中形成水垢的原因是水在加热过程中，某些钙、镁盐发生化学反应生成难溶物质析出；且这些钙、镁盐的溶解度随水温升高而下降，达到饱和浓度后析出；锅水不断蒸发浓缩后，难溶盐类形成沉淀。2、水质标准水质指标是表示水的质量好坏的技术指标，根据用水要求和杂质的特性制

11、定。锅炉用水的水质指标主要有：悬浮物：在规定试验条件下，将水过滤分离得到的不溶于水的物质的含量。含盐量：溶于水中全部盐类的总含量；常用溶解固形物含量代。硬度：水中溶解的钙镁盐的总含量。硬度又有暂时硬度和永久硬度之分。暂时硬度是水中钙镁的重碳酸盐含量。永久硬度是水中非碳酸盐硬度，包括钙、镁的硫酸盐和氯化物等。pH值：水中氢离子含量的负对数。碱度：水中由于离解或者水解而使氢氧根浓度增加的物质总含量.水质标准是水质指标要求达到的合格范围，由锅炉蒸发量、工作压力、蒸汽温度、水处理工艺等多方面情况制定。我国低压锅炉水质标准对水质指标的规定如下表所示：低压锅炉水质标准对水质指标的规定 水处理方式

12、锅内加药处理锅外水或化学处理悬浮物含量<20mg/L<5mg/L给水总硬度<=3.5me/L(毫克当量/升)<=0.03me/L总碱度1022me/L<=20me/LpH值>=7>=7含油量<=2mg/L<=2mg/L相对碱度<0.2<0.2工作压力1.57MPap<=1.57MPa溶解氧<=0.05mg/L<=0.1mg/L溶解固形物<3000mg/L<3500mg/L3、水处理方法目前锅炉水处理从两方面进行：一是炉内水处理，二是炉外水处理。锅炉内水处理是通过向锅炉给水投加一定量的软水剂（防垢剂）

13、使锅炉给水中的结垢物质软化，成为泥垢（水渣）通过排污把泥垢从锅炉内排出。从而达到减缓或防止水垢结生的目的。常用的药剂有：碳酸钠、氢氧化钠、磷酸钠、六偏磷酸钠等。锅炉外水处理指对进入锅炉之前的给水预先进行的各种处理，是锅炉水质处理的主要方式。锅炉外水处理包括：除去水中悬浮物及胶体状杂质的过滤和沉淀；除去水中可结垢的钙、镁离子使水软化；对碱度高的水进行降碱处理；当锅炉额定蒸发量6th（或额定热功率4.2MW）时，还必须除氧。软化处理是低压锅炉最主要的锅外水处理手段。目前最常用的方法是钠离子交换软化法，即使水与交换剂接触，以交换剂中的钠离子置换水中的钙镁离子，降低水的硬度钙镁离子含量。三、锅炉运行的

14、安全管理1、锅炉启动的安全要点（1）全面检查锅炉启动前一定要进行全面检查，符合启动要求后才能进行下一步的操作。检查的内容有：检查汽水各级系统、燃烧系统、风烟系统、锅炉本体和辅机是否完好；检查人孔、手孔、看火门、防爆门及种类阀门、接板是否正常；检查安全附件是否齐全、完好并使之处于启动要求的位置；检查各种测量仪表是否完好。（2）上水为防止产生过大应力，上水水温最高不应超过90100；上水速度要缓慢，全部上水时间在夏季不小于1h，在冬季不小于2h.冷炉上水至最低安全水位时间应停止上水，以防受热膨胀后水位过高。（3）烘炉和煮炉烘炉应根据事先制定的烘炉升温曲线进行，整个烘炉时间根据锅炉大小、型号不同而定

15、，一般为314天。烘炉后期可以同进进行煮炉。煮炉时在锅水中加入碱性药剂，步骤为：上水至最高水位；加入适量药剂（24kg/t）；燃烧加热锅水至沸腾但不升压，维持1012h；减弱燃烧，排污之后适当放水；加强燃烧并使锅炉升压到25%100%工作压力，运行1224h；停炉冷却，排除锅水并清洗受热面。（4）点火与升压一般锅炉上水后即可点火升压；进行烘炉煮炉的锅炉，待煮炉完毕，排水清洗后再重新上水，然后点火升压。应注意的问题有：防止炉膛内爆炸防止热应力和热膨胀造成破坏监视和调整各种变化（5）暖管与并气暖管就是用蒸汽缓慢加热管道三阀门、法兰等元件，使其温度缓慢上升，避免向冷态或较低温度的管道突然供入蒸汽，以

16、防止热应力过大而损坏管道、阀门等元件。同时将管道中的冷凝水驱出，防止在供汽时发生水击。冷态蒸汽管道的暖管时间一般不少于2h，热态蒸汽管道的暖管一般为0.51h.并汽也叫并炉、并列，即投入运行的锅炉向共用的蒸汽供汽。并汽时应燃烧稳定、运行正常、蒸汽品质合格以入蒸汽压力稍低于蒸汽总管内气压。2、锅炉运行中的安全要点（1）锅炉运行中，保护装置与联锁不得停用。需要检验或维修时，应经有关主要领导批准。（2）锅炉运行中，安全阀每天人为排汽试验一次。电磁安全阀电气回路试验每月应进行一次。安全阀排汽试验后，其起座压力、回座压力、阀瓣开启高度应符合规定，并作记录。 （3）锅炉运行中，应定期进行排污试验

17、。3、锅炉停炉时的安全要点（1）正常停炉（计划内停炉）停炉中应注意的主要问题是：防止降压降温过快，以避免锅炉部件因降温收缩不均匀而产生过大的热应力。锅炉正常停炉应是先停燃料供应，随之停止送风，降低引风；同时逐渐降低锅炉负荷，相应地减少锅炉上水，但应维持锅炉水位稍高于正常水位。锅炉停止供汽后，应隔绝与蒸汽母管的连接，排汽降压。同时应继续收视锅炉，待锅内无汽压时，开启空气阀，以免锅内因降温形成真空。（2）紧急停炉锅炉运行中出现：锅炉水位低于水位表的下部可见边缘；不断加大向锅炉给水及采取其它措施，但水位仍下降；锅炉水位超过最高可见水位(满水)，放水仍见不到水位；给水泵全部失效或给水系统故障，不能向锅

18、炉进水；水位表或安全阀全部失效；锅炉部件损坏，危及运行人员安全；燃烧设备损坏，炉墙倒塌或锅炉构架被烧红等严重威胁锻炉安全运行；其它异常情况危及锅炉安全运行。紧急停炉的操作顺序：立即停止添加燃料和送风，减弱引风，同时设法熄灭炉膛内的燃料，对于一般层燃炉可以用砂土或湿灰灭火，链条炉可以开快档使炉排快速运转，把红火送入灰坑；灭火后即把炉门、灰门及烟道挡板打开，以加强通风冷却，锅内可以较快降压并更换锅水，锅水冷却至70左右允许排水。但因缺水紧急停炉时，严禁给锅炉上水，并不得开启空气阀及安全阀快速降压。紧急停炉是为防止事故扩大产生更为严重的后果而采取的必要措施，但紧急停炉操作本身势必导致锅炉部件快速降温降压，产生较大的热应力，以致损害锅炉部件。4、锅炉停炉时保养锅炉停炉后，为防止腐蚀必须进行保养。常用的方法有干法、湿法和热法三种。（1）干法保养干法保养只用于长期停用的锅炉。正常停炉后，水放净，清除锅炉受热面及锅筒内外的水垢、铁锈和烟灰，用微火将锅炉烘干，放入干燥剂。而后关闭所有的门、孔，保持严密。一月之后打开人孔、手孔检查，若干燥剂成粉状、失去吸潮能力，则更换新干燥剂。视检查情况决定缩短或延长下次检查时间。若停用