锅炉安全附件

课题四

锅炉平安附件1精选ppt第一节平安阀平安阀是锅炉设备中的重要附件之一，它能自动地开启排汽以防止锅炉压力超过预定限度。平安阀应该具有的功能是：当锅炉中介质压力超过允许压力时，平安阀自动开启，排汽降压，同时发出鸣叫声向运行人员报警；当介质压力降到允许工作压力之后，自动“回座〞关闭，使锅炉继续运行；在锅炉正常运行中，平安阀能保持密闭不漏。2精选ppt一、平安阀的分类和结构根据平安阀闭合压力的不同来源，可把平安阀分为杠杆式、弹簧式等种；根据平安阀开启时阀芯提升高度的不同，可把平安阀分为微启式和全启式等种：当提升高度h<1/4d〔d是阀座喉部直径〕时为微启式。当提升高度h≥1/4d时，为全启式。杠杆式平安阀的结构如图4—1所示。主要由阀体、阀座、阀芯、阀杆、杠杆和重锤等局部构成。它是利用杠杆和重锤的作用，将阀芯压紧在阀座上，当蒸汽作用在阀芯上的压力超过重锤作用于阀杆的压力时，阀芯被顶起，蒸汽被排出，汽压随之降低；当作用于阀芯上的汽压小于作用于阀杆上的重锤压力时，阀芯重新被压紧在阀座上，使锅炉维持继续运行。3精选ppt图4-1杠杆式平安阀1-阀体2-阀芯3-阀杆4-杠杆5-调整螺丝6-固定螺丝7-重锤8-阀罩9-支点10-力点11-导架4精选ppt杠杆式平安阀的开启压力是靠调节重锤与支点间的距离来控制的。平安阀的开启压力确定之后，可利用杠杆原理计算出重锤和支点间的距离，即确定了重锤的位置。杠杆式平安阀结构简单，调整方便，动作灵活，比较准确可靠。但重锤比较笨重，单只平安阀的排汽能力受到限制，对安装的要求也比较严格。弹簧式平安阀的结构如图4——2所示。5精选ppt图4-2弹簧平安阀1-阀体2-阀套3-导环4-支承螺栓5-阀芯6-套筒7-轴杆8-弹簧9-手柄10-调节弹簧帽11-调节弹簧压力杆6精选ppt弹簧式平安阀主要由阀座、阀芯、阀杆、弹簧、调节螺母、提升把手等局部组成。它是利用蒸汽压力和弹簧压力之间的压差变化，来控制阀门的开启和关闭。锅炉正常工作时，弹簧压力大于作用在阀芯上的蒸汽压力，弹簧与蒸汽压力之差，将阀芯压紧在阀座上；当锅炉压力升高，使作用于阀芯上的蒸汽压力超过弹簧压力的时候，弹簧被压缩，阀杆与阀芯上升，平安阀开启排汽。当排汽使压力降低到稍低于正常工作压力时，作用于阀芯上的蒸汽压力小于弹簧压力，弹簧伸长，使阀芯与阀座密合，阀又呈关闭状态。开启压力的大小，可由调节螺母调整。7精选ppt弹簧式平安阀结构紧凑，轻便，能承受振动而不漏气，是目前锅炉上应用得最为广泛的平安阀。但由于弹簧的性能会随温度、时间等因素的影响而发生变化，因而可靠性较差。在使用中必须定期对平安阀进行校验。8精选ppt二、平安阀的开启压力和排量平安阀应该在什么压力之下开启排汽，是根据锅炉受压元件的承压能力，人为规定的。一般说来，在锅炉正常工作压力下平安阀应处于闭合状态，在锅炉压力超过正常工作压力时平安阀才应开启排汽。但平安阀的开启压力不允许超过锅炉正常工作压力太多，以保证锅炉受压元件有足够的平安裕度；平安阀的开启压力也不应太接近锅炉正常工作压力，以免平安阀频繁开启，损伤平安阀并影响锅炉的正常运行。我国蒸汽锅炉平安技术监察规程规定的锅炉锅筒和过热器平安阀开启压力，如表4——1所示。9精选ppt额定工作压力（MPa）安全阀的开启压力（MPa）<1.27工作压力+0.02MPa工作压力+0.04MPa1.27~3.821.04工作压力1.06工作压力>3.821.05工作压力1.08工作压力10精选ppt表中的额定工作压力，是反映平安阀装置处的工作压力。一般装设两个平安阀的锅炉，其中一个平安阀按表中较低的开启压力开启。对有过热器的锅炉，按较低压力开启的平安阀应是过热器上的平安阀。省煤器平安阀的开启压力应为省煤器工作压力的倍1.1倍。11精选ppt锅炉平安阀能否在规定开启压力之下开启，取决于平安阀本身加压装置的加压程度，即杠杆式平安阀重锤的重量和位置，弹簧式平安阀弹簧的松紧程度。调整确定平安阀重锤位置或弹簧松紧以确保平安阀在规定压力开启，叫平安阀调整或检验。新安装的锅炉及检修后的锅炉都应进行平安阀调整。调整中不仅要确定平安阀的开启压力，还要检验平安阀的回座压力，回座压差〔开启压力与回座压力之差〕一般应为开启压力的4—6%，最大不超过10%。12精选ppt平安阀必须有足够的排放能力，在开启排汽后才能起到降压作用。不然的话，即使平安阀排汽，锅炉内的压力仍会继续不断上升。平安阀的排汽量，可按下式计算：E=CA〔10.2P+1〕K式中:E平安阀的排汽量，千克/时。P平安阀入口处蒸汽压力MPa。A平安阀的排汽面积mm2。一般为πd2/4，d为平安阀阀座最小内直径〔喉径〕。C平安阀的排放系数，取决于平安阀的提升高度h。13精选ppth≥d/40时C=0.048h≥d/20时C=0.085h≥d/12时C=0.098h≥d/4时C=0.235K平安阀入口蒸汽比容修正系数，当压力P≤11.77MPa〔120公斤/厘米2〕时，对饱和蒸汽K=1；对过热蒸汽K=vb/vg，此处vb是饱和蒸汽比容，vg是同压力下所计算过热蒸汽比容。为保证在锅炉用汽单位全部停用蒸汽时也不导致锅炉超压，锅炉上所有平安阀的总排汽量，必须大于锅炉的最大连续蒸发量。14精选ppt三、对平安阀的平安技术要求蒸发量大于0.5吨/时的锅炉，至少应该装设两个平安阀〔不包括省煤器平安阀〕。蒸汽过热器出口处和可分式省煤器出口处〔或入口处〕，必须装设平安阀。平安阀应该垂地装在锅筒、集箱的最高位置。在平安阀和锅筒、平安阀和集箱之间不得装设取用蒸汽的出汽管和阀门。杠杆式平安阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆自行越出的导架；弹簧式平安阀要有提升把手和防止随便拧动调正螺母的装置。如果几个平安阀共同装设在一根与锅筒直接相连的短管上，短管的截面积应该不小于所有平安阀流通截面积的1.25倍。工作压力≤3.82MPa的锅炉，平安阀阀座内径不应小于25毫米；工作压力>3.82MPa的锅炉，平安阀阀座内径不小于20毫米。15精选ppt平安阀应该装设排汽管，防止排汽时伤人。排汽管尽量直通室外，并有足够的截面积，以减少阻力，保证排汽畅通。平安阀排汽管底部应该有接到地面的泄水管，在排汽管和汇水管上都不允许装设阀门。省煤汽平安阀应该装设排水管，并通至平安地点。在排水管上不允许装设任何阀门。为防止平安阀的阀芯和阀座粘住，应该定期对平安阀作手动或自动的放汽〔放水〕试验。平安阀经过调整或校验后，应加锁或铅封，严移移动重锤或拧动螺母改变开启压力。调整校验的结果应填入锅炉技术档案。四、平安阀的常见故障和原因16精选ppt〔一〕漏汽原因：阀芯和阀座封面不严密或磨损；阀芯与阀座密封面之间有水垢等污物；弹簧老化；弹性降低或失去弹性；阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜，造成阀芯和阀座错位。〔二〕到规定压力不开启原因：阀芯与阀座粘住，弹簧压得过紧或重锤与支点距离太远；杠杆被卡住或杠杆的销子生锈，阀杆受热膨胀后被卡住；阀门通道被盲板等物堵住。〔三〕不到规定压力开启原因：弹簧压得不紧或重锤想支点方向移动；弹簧老化弹力下降。〔四〕排汽后阀芯不回座。原因：弹簧弯曲；阀杆、阀芯安装位置不正或被卡住。17精选ppt第二节压力表压力表是测示锅炉汽水系统压力大小的仪表。严密监视锅炉各受压元件实际承受的压力，把它控制在平安限度之内，是锅炉实现平安运行的根本条件和根本要求，因而压力表是运行操作人员必不可少的耳目。锅炉没有压力表、压力表损坏或压力表的装设不符合要求，都不得投入运行或继续运行。18精选ppt一、压力表的构造原理锅炉中用得最为广泛的压力表是弹簧管式压力表，它具有结构简单、使用方便、准确可靠、测量范围大等优点。弹簧管式压力表的构造如图4-3所示。其主要局部是一个扁圆形截面的弹簧弯管，弹簧弯管的固定端焊牢在支座上，并与被测压力的传压管连在一起；弹簧弯管的自由端是封闭的，通过齿轮连杠系统与压力表指针相连。当弹簧弯管内受到被测压力的作用时，它的扁圆形横截面有变圆的趋势，与此相应，弹簧弯管有变直的趋势，使其自由端产生一个弹性位移，压力越高，位移越大，这一位移通过齿轮连杆系统传给指针，使指针相应偏转一个角度，并通过刻度盘反映出被测压力的大小。弹簧弯管的弹性变形性能会随温度的升高而发生变化。环境温度过高或弹簧弯管内介质温度过高，都会造成压力测量误差甚至损坏压力表，在安装、使用时必须注意这个问题。19精选ppt图4-3弹簧管式压力表1-弹簧管2-支座3-外壳4-接头5-拉杆6-扇形齿轮7-指针8-游丝9-刻度盘10-调整螺钉20精选ppt二、压力表的平安技术要求每台锅炉必须装有与锅筒蒸汽空间直接连接的压力表。在给水管的调节阀前，可分式省煤器出口、过热器出口和主汽阀间，都应装置压力表。工作压力<2.45MPa的锅炉，压力表精确度不得小于2.5级；工作压力≥2.45MPa的锅炉，压力表精确度不得小于1.5级。压力表表盘直径不得小于100mm，以保证运行操作人员看清外表压力值。压力表的量程应与锅炉工作压力相适应，通常为锅炉工作压力的1.5—3倍，最好是2倍。压力表刻度盘上应该划红线，指出最高允许工作压力。压力表每半年至少检验一次，校验后应该铅封。压力表的连接管不应有漏水、漏汽现象，否那么会降低压力表的指示值。压力表应装置在便于观察的地方，并防止受到热辐射、冰冻和震动的影响。21精选ppt为防止蒸汽直接进入弹簧管影响弹性，压力表下边应装设存水弯管，常见存水弯管的结构形式如图4-4几种。存水弯管用钢管时，其内径不应小于10毫米，用铜管时，其内径不应小于6毫米。为冲洗和校验压力表，在压力表与存水弯管之间应装设三通阀门或其他相应装置。压力表有以下情况之一时，停止使用：1、无压力时，有限制钉的压力表，指针不能恢复到限制钉处；无限制钉的压力表指针偏离零位的数值超过压力表规定允许误差；2、外表玻璃破碎或表盘刻度模糊不清；3、没有铅封、铅封损坏或超过校验期限；4、表内漏汽或指针跳动5、其他影响压力表准确的缺陷。22精选ppt图4-4压力表存水弯管23精选ppt三、压力表常见故障和原因指针不动原因：1、旋塞未开。2、旋塞、压力表汽连管或存水弯管堵塞。3、指针与中心轴松动或指针卡住。4、弹簧弯管与表座的焊口渗漏。5、扇形齿轮与小齿轮松动、脱开。指针回不到零位原因：1、弹簧弯管产生永久变形失去弹性。2、中心轮上的游丝失去弹性或脱落。3、旋塞、压力表连管或存水弯管的通道堵塞。4、`指针与中心轴松动，或指针卡住。指针抖动原因：1、游丝损坏2、弹簧弯管自由端与拉杆结合的铰轴不活动，当弯管伸展移动时，扇形齿轮抖动。3、中心轴两端弯曲，轴两端转动不同心。4、旋塞或存水弯管管通道局端被堵塞。5、小齿轮、扇形齿轮或轴等传动机构中间有脏物或生锈。6、周围震动影响。指示不正确、超过允许误差原因：1、弹簧管因高温或过载而产生过量变形。2、齿轮磨损松动。3、游丝紊乱。4、旋塞泄漏。24精选ppt第三节水位表和水位警报器水位表是用来显示锅筒〔锅壳〕内水位上下的仪表。运行操作人员可以通过水位表观察和调节水位，防止发生锅炉缺水或满水事故，进而防止由水位事故造成的受热面损坏及其他事故，保证锅炉平安运行。水位表是按照连通器内水位高度相等的原理装设的。水位表的水连管和汽连管分别与锅筒的水空间和汽空间相连，水位表和锅筒构成连通器，水位表显示的水位即是锅筒内的水位。锅炉上常用的水位表，有玻璃管式和玻璃板式两种。25精选ppt一、玻璃管式水位表玻璃管式水位表的构造如图4-5所示。它由玻璃管、汽连管、水连管、汽旋塞、水旋塞、放水旋塞等局部组成。汽连管和水连管通过法兰或者螺纹，连接在锅筒的水位表管接头上。玻璃管由耐热玻璃制作，直径一般有15毫米及20毫米两种。玻璃管式水位表结构简单，价格低廉，在低压小型锅炉上应用得非常广泛，但玻璃管的耐压能力有限，使用工作压力不宜超过1.57MPa。为防止玻璃管破碎伤人，玻璃管处应装设耐热的玻璃防护罩。26精选ppt图4-5玻璃管水位表1-汽旋塞2-水旋塞3-放水旋塞4-玻璃管5-防护罩27精选ppt二、玻璃板式水位表玻璃板式水位表与玻璃管式水位表不同之处就是用玻璃板代替了玻璃管，并且有安装玻璃板的金属框盒和压盖，如图4-6所示。玻璃板由耐热、耐压的玻璃平板制作，玻璃平板一侧沿纵向刻有三棱形沟槽。装置时，将玻璃平板嵌在金属框盒中，刻有沟槽的一面朝内，玻璃平板与框盒间垫有石棉橡胶板，同时用螺钉将压盖紧压在框盒中，使框盒、玻璃板、压盖三者严密配合不漏汽。玻璃板上的纵向沟槽可有有效的防止玻璃板横向断裂，并有助于水位显示：由于光线在沟槽中的折射，水位表中的蒸汽局部呈银白色，水的局部呈暗黑色，汽水界限非常明显。玻璃板式水位表比起玻璃管式水位表来，能耐更高的压力和温度，不易泄漏。但结构较为复杂，多用于中高压锅炉。28精选ppt图4-6玻璃板水位表1-接汽连管的法兰2-汽旋塞3-玻璃板4-金属框盒5-水旋塞6-放水阀7-接水连管的法兰29精选ppt图4-7重液式低地水位表1-锅筒2-高水位表6-溢水管7-沉淀箱9-重液器10-U形连通管12-冷凝器14-低水位表3、4、5、8、11、13、15-阀门30精选ppt双色水位表的根本结构与一般玻璃板水位表相似，但它利用了汽液两相的不同折射得到红绿色彩，使表内蒸汽局部显示红色，锅水局部显绿色，汽液界限明显，便于判别缺少和`满水事故，适用于工作压力3.82MPa以下的锅炉。低地位水位表当水位表距离司炉操作平台高于6米时，应在司炉操作平台上加装低地位水位表。低地位水位表是一个水位转换器和一个差压计的组合，它先通过凝汽室将水位转化为压差，然后用平衡这一压差的轻液或重液U形管液位差来显示水位。轻液指重度较水为轻的显示液体，通常采用机油、煤油、汽油的混合液，重度约为0.7-0.8克重/厘米3，重液指重度较水为大的显示液体，通常采用四氯化碳、三氯甲烷等有机液，重度约为1.6-2.0克重/厘米3。31精选ppt重液式低地位水位表的构造如图4-7所示，它主要由U形管、连通管、冷凝器、膨胀器、溢流管等局部组成。U形管是低地位水位表的主要局部、内装重液、U形管上部用连管分别与锅筒汽空间及水空间连通。在通向蒸汽空间连通管的上端装有冷凝器，由锅筒进入冷凝器的蒸汽被冷凝成水并连到一定高度，多余的水经溢流管流入水连管，使冷凝器内水位保持不变，即与蒸汽空间相连的连通管中水柱高度保持不变。而和锅筒水空间相连的连通管中水柱高度却是随锅筒水位变化而变化的，当锅筒内水位上升时，U形管左侧所受水柱压力增大，U形管右侧重液液面随之上升，当锅筒内水位降低时，U形管左侧所受水柱压力减小，U形管右边重液液面随之下降，因而，在U形管右侧显示的重液液面升、降与锅筒内水位的升降是对应的，可以间接反映水位的升降。轻液式低地位水位表的工作原理与重液式根本相同，但其U形管是倒置的，以使轻液浮在水面之上的U形管上部。32精选ppt四、对水位表的平安技术要求每台锅炉至少应装设两个彼此独立的水位表。蒸发量≤02吨/时的锅炉，可以装一个位表。水位表应装在便于观察的地方，并要有足够的照明；水连接管和汽连接管应水平布置，以防止形成假水位；连接管的内径不应小于18毫米，连接管应尽可能地短，如长度超过500毫米或有弯曲时，内径应适当放大；汽水连接管上应防止装设阀门，如装有阀门，那么在正常运行时必须将阀门全开；水位表应有放水旋塞和接到平安地点的放水管，其汽旋塞、水旋塞及放水旋塞的内径，及水位表玻璃管的内径，都不得小于8毫米。水位表应有指示最高、最低平安水位的明显标志。水位表玻璃板〔管〕的最低可见边缘应比最低平安水位低25毫米，最高可见边缘应比最高平安水位高25毫米。对于锅壳式锅炉，水位表玻璃板〔管〕下部可见边缘的位置应比最高火界至少高75毫米。对于直径小于或等于1500毫米的卧式锅壳式锅炉，水位表玻璃板〔管〕的下部可见边缘的位置应比最高火界至少高50毫米。33精选ppt五、水位表常见故障和原因(一)旋塞渠漏原因：1、旋塞材质或加工有缺陷。2、旋塞芯子磨损。3、填料缺乏或变硬。〔二〕虚假水位原因：1、汽旋塞被关闭或被填料填塞。2、水旋塞被关死。3、水连管被水垢或填料堵塞。4、负荷增加过快压力突然下降。5、锅水起泡沫。〔三〕水位表玻璃管爆破原因：1、玻璃管质量不好或管端有裂纹。2、水位表上下接头不在同一竖直线上。3、更换新管后没有预热。4、玻璃管上溅上了冷水。5、安装时未留膨胀间隙或填料压得太紧。34精选ppt六、水位警报器水位警报器用于锅炉水位异常〔高于最高平安水位或低于最低平安水位〕时发出警报，提醒运行人员采取措施，消除险情。蒸发量≥2吨/时的锅炉，设装设上下水位警报器，警报信号应能区分上下水位。水位警报器的种类很多，常见的有水柱浮子式、磁铁式、电极式等几种。水柱浮子式水位警报器是装在锅筒外一个圆柱形水柱内的水位警报器，其结构如图4-8所示，它主要由低水浮筒、高水浮筒、吊杆、传动杆、汽阀、警报汽笛等局部组成。正常水位时，低水浮筒没于水中，由于水的浮力，通过环形吊杆，左传动杆和支点的传递，使左汽阀处于关闭状态；高于浮筒在水面以上，通过吊杆、左传动杆和支点的传递，使右汽阀处于关闭状态。高水位时，高水浮筒被水淹没，由于浮力使之升高，通过吊杆使右传动杆抬起，翻开右汽阀，鸣响高水位警报。低水位时，低水浮筒露出水面，由于自重下沉并带动吊杆使左传动杆下落，翻开左汽阀，鸣响低水位警报。35精选ppt这种警报器体积小，比较灵敏，上下水位时警报声响不同，运行人员根据声响即可判断缺水和满水，可以快速操作。但这种警报器结构比较复杂、容易渠漏。36精选ppt图4-8浮子式水位警报器1-水柱筒体2-浮子

3-吊杆4-左操纵杆5-右操纵杆

6-左汽阀

7-右汽阀8-左汽笛9-右汽笛

10-空气阀37精选ppt磁铁式上下水位警报器主要由筒体、浮球、磁铁、水银开关等局部组成〔图4-9〕，它的水银开关有三种，可以发出高水位、低水位及极限水位三种信号。警报器筒体与锅筒相接成连通器。当锅水水位变化时，浮球位置随之变化，并带动磁铁升降至相应位置，〔磁铁装置在浮球组件上端〕当锅水再现上下水位时，可使警报器开关动作，发出警报信号。这种警报器工作可靠，目前得到比较广泛的应用。38精选ppt图4-9磁铁式水位警报器1-调整箱组件2-浮球组件3-浮筒4-高水位开关5-低水位开关6-极限低水位开关7-永久磁铁39精选ppt第四节排污装置在锅炉运行中，由于锅水不断蒸发浓缩，剩余水中的杂质含量越来越高，为降低锅水中盐碱的含量，排放锅水中的水渣和其他杂质，保证锅水的质量，必须经常从锅炉中排放一局部浓缩后的污水，这就是排污。锅炉中的排污分定期排污和连续排污两种，相应的装置分别是定期排污装置和连续排污装置。合理地装设排污装置，及时正确地进行排污、是保证锅炉平安经济运行的根本要求之一。40精选ppt一、定期排污装置定期排污装置装设在锅筒、集箱的最低处，一般由两只串联的排污阀和排污管组成。常用的排污阀有旋塞式、齿条闸门式、摆动闸门式、慢开闸门式和慢开斜置球形等多种形式。1、旋塞式排污阀旋塞式排污阀主要由阀芯和阀体两局部组成，如图4-10所示。阀芯上大下小呈圆锥形，中间有长圆形贯穿孔，是污水通道。当阀心旋转90˚，其长圆孔对准阀体接管方向时，阀门即翻开。阀芯再转90˚、长圆孔触及阀体时，阀门即关闭。这是一种快开式排污阀，结构简单，维修方便，但受热膨胀后转动困难，适用于低压锅炉。41精选ppt图4-10旋塞式排污阀1-塞杆2-盘根压盖3-盘根4-塞体5-旋塞孔6-顶螺丝42精选ppt2、齿条闸门式排汽阀齿条闸门式排污阀主要由齿条、闸板、阀座和阀体等局部组成，如图4-11所示。在手柄的摆动轴上有一小齿轮与齿条啮合，齿条的下部与闸板相连。闸板由两个套筒合成，中间的弹簧向两侧推压套筒，使紧贴阀座，保持接触面严密。当手柄转动180时，小齿轮转动，同时带动齿条和闸板上移，阀门便快速开启。43精选ppt图4-11齿条闸门式排污阀1-手柄2-齿条3-阀盖4-闸门5-弹簧6-阀座7-阀体44精选ppt3、摆动闸门式排污阀摆动闸门式排污阀主要由手柄、传动轴、闸板和阀体等局部组成，如图4-12所示。闸板由两个阀片合成，中间的弹簧向两侧推压阀片，使闸板紧贴阀座，保持接触面严密。闸板的一端与传动轴相连，两者中心线不在同一直线上。当摆动手柄时，传动轴与闸板相随摆动，从而到达开启和关闭通路的目的。这种阀门动作灵便，排污效果好，应用广泛。45精选ppt图4-1