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2014年安全工程师《生产技术》第三章辅导:第2节

来源:233网校 2013年9月30日
  三、锅炉压力容器使用安全技术
  (一)锅炉使用安全技术
  1.锅炉启动步骤
  (1)检查准备。对新装、移装和检修后的锅炉,启动之前要进行全面检查。主要内容有:检查受热面、承压部件的内外部,看其是否处于可投入运行的良好状态;检查燃烧系统各个环节是否处于完好状态;检查各类门孔、挡板是否正常,使之处于启动所要求的位置;检查安全附件和测量仪表是否齐全、完好并使之处于启动所要求的状态;检查锅炉架、楼梯、平台等钢结构部分是否完好;检查各种辅机特别是转动机械是否完好。
  (2)上水。从防止产生过大热应力出发,上水温度最高不超过90℃,水温与筒壁温差不超过50℃。对水管锅炉,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应停止上水,以防止受热膨胀后水位过高。
  (3)烘炉。新装、移装、,大修或长期停用的锅炉,其炉膛和烟道的墙壁非常潮湿,一旦骤然接触高温烟气,将会产生裂纹、变形,甚至发生倒塌事故旷为防止此种情况发生,此类锅炉在上水后,启动前要进行烘炉。
  (4)煮炉。对新装、移装、大修或长期停用的锅炉,在正式启动前必须煮炉。煮炉的目的是清除蒸发受热面中的铁锈、油污和其他污物,减少受热面腐蚀,提高锅水和蒸汽品质。
  (5)点火升压。一般锅炉上水后即可点火升压。点火方法因燃烧方式和燃烧设备而异。层燃炉一般用木材引火,严禁用挥发性强烈的油类或易燃物引火,以免造成爆炸事故。
  对于自然循环锅炉来说,其升压过程与日常的压力锅升压相似,即锅内压力是由烧火加热产生的,升压过程与受热过程紧紧地联系在一起。
  (6)暖管与并汽。暖管,即用蒸汽慢慢加热管道、阀门、法兰等部件,使其温度缓慢上升,避免向冷态或较低温度的管道突然供人蒸汽,以防止热应力过大而损坏管道、阀门等部件;同时将管道中的冷凝水驱出,防止在供汽时发生水击。并汽也叫并炉、并列,即新投入运行锅炉向共用的蒸汽母管供汽。并汽前应减弱燃烧,打开蒸汽管道上的所有疏水阀,充分疏水以防水击;冲洗水位表,并使水位维持在正常水位线以下;使锅炉的蒸汽压力稍低于蒸汽母管内气压,缓慢打开主汽阀及隔绝阀,使新启动锅炉与蒸汽母管连通。
  2.点火升压阶段的安全注意事项
  (1)防止炉膛爆炸。锅炉点火时需防止炉膛爆炸。锅炉点火前,锅炉炉膛中可能残存有可燃气体或其他可燃物,也可能预先送入可燃物,如不注意清除,这些可燃物与空气的混合物遇明火即可能爆炸,这就是炉膛爆炸。燃气锅炉、燃油锅炉、煤粉锅炉等点火时必须特别注意防止炉膛爆炸。
  防止炉膛爆炸的措施是:点火前,开动引风机给锅炉通风5-10min,没有风机的可自然通风5—10min,以清除炉膛及烟道中的可燃物质。点燃气、油、煤粉炉时,应先送风,之后投入点燃火炬,最后送入燃料。一次点火未成功需重新点燃火炬时,一定要在点火前给炉膛烟道重新通风,待充分清除可燃物之后再进行点火操作。
  (2)控制升温升压速度。升压过程也就是锅水饱和温度不断升高的过程。由于锅水温度的升高,锅筒和蒸发受热面的金属壁温也随之升高,金属壁面中存在不稳定的热传导,需要注意热膨胀和热应力问题。
  为防止产生过大的热应力,锅炉的升压过程一定要缓慢进行。点火过程中,应对各热承压部件的膨胀情况进行监督。发现有卡住现象应停止升压,待排除故障后再继续升压。发现膨胀不均匀时也应采取措施消除。
  (3)严密监视和调整仪表。点火升压过程中,锅炉的蒸汽参数、水位及各部件的工作状况在不断地变化,为了防止异常情况及事故的出现,必须严密监视各种指示仪表,将锅炉压力、温度和水位控制在合理的范围之内。同时,各种指示仪表本身也要经历从冷态到热态、从不承压到承压的过程,也要产生热膨胀,在某些情况下甚至会产生卡住、堵塞、转动或开关不灵等,使得无法投入运行或工作不可靠的故障。因此点火升压过程中,保证指示仪表的准确可靠十分重要。
  在一定的时间内压力表上的指针应离开原点。如锅炉内已有压力而压力表指针不动,则须将火力减弱或停息,校验压力表并清洗压力表管道,待压力表正常后,方可继续升压。,(4)保证强制流动受热面的可靠冷却。自然循环锅炉的蒸发面在锅炉点火后开始受热,即产生循环流动。由于启动过程加热比较缓慢,蒸发受热面中产生的蒸汽量较少,水循环还不正常,各水冷壁受热不均匀的情况也比较严重,但蒸发受热面一般不至于在启动过程中烧坏。
  由于锅炉在启动中不向用户提供蒸汽及不连续经省煤器上水:省煤器、过热器等强制流动受热面中没有连续流动的水汽介质冷却,因而可能被外部连续流过的烟气烧坏。所以,必须采取可靠措施,保证强制流动受热面在启动过程中不致过热损坏。
  对过热器的保护措施是:在升压过程中,开启过热器出口集箱疏水阀、对空排气阀,使一部分蒸汽流经过热器后被排除,从而使过热器得到足够的冷却。
  对省煤器的保护措施是:对钢管省煤器,在省煤器与锅筒间连接再循环管,在点火升压期间,将再循环管上的阀门打开,使省煤器中的水经锅筒、再循环管(不受热)重回省煤器,进行循环流动。但在上水时应将再循环管上的阀门关闭。
  3.锅炉正常运行中的监督调节
  (1)锅炉水位的监督调节。锅炉运行中,运行人员应不间断地通过水位表监督锅内的水位。锅炉水位应经常保持在正常水位线处,并允许在正常水位线上下50mm内波动。
  由于水位的变化与负荷、蒸发量和气压的变化密切相关,因此水位的调节常常不是孤立地进行,而是与气压、蒸发量的调节联系在一起的。
  为了使水位保持正常,锅炉在低负荷运行时,水位应稍高于正常水位,以防负荷增加时水位降得过低;锅炉在高负荷运行时,水位应稍低于正常水位,以免负荷降低时水位升得过高。
  (2)锅炉气压的监督调节。在锅炉运行中,蒸汽压力应基本上保持稳定。锅炉气压的变动通常是由负荷变动引起的,当锅炉蒸发量和负荷不相等时,气压就要变动。若负荷小于蒸发量,气压就上升;负荷大于蒸发量,气压就下降。所以,调节锅炉气压就是调节其蒸发量,而蒸发量的调节是通过燃烧调节和给水调节来实现的。运行人员根据负荷变化,相应增减锅炉的燃料量、风量、给水量来改变锅炉蒸发量,使气压保持相对稳定。对于间断上水的锅炉,为了保持气压稳定,要注意上水均匀。上水间隔的时间不宜过长,一次上水不宜过多。在燃烧减弱时不宜上水,人工烧炉在投煤、扒渣时也不宜上水。
  (3)气温的调节。锅炉负荷、燃料及给水温度的改变,都会造成过热气温的改变。过热器本身的传热特性不同,上述因素改变时气温变化的规律也不相同。
  (4)燃烧的监督调节。燃烧调节的任务是:使燃料燃烧供热适应负荷的要求,维持气压稳定;使燃烧完好正常,尽量减少未完全燃烧损失,减轻金属腐蚀和大气污染;对负压燃烧锅炉,维持引风和鼓风的均衡,保持炉膛一定的负压,以保证操作安全和减少排烟损失。
  (5)排污和吹灰。锅炉运行中;为了保持受热面内部清洁,避免锅水发生汽水共腾及蒸汽品质恶化,除了对给水进行必要而有效的处理外,还必须坚持排污。
  燃煤锅炉的烟气中含有许多飞灰微粒,在烟气流经蒸发受热面、过热器、省煤器及空气预热器时,一部分烟灰就积沉到受热面上,不及时吹扫清理,往往越积越多。由于烟灰的导热能力很差,受热面上积灰会严重影响锅炉传热,降低锅炉效率,影响锅炉运行工况特别是蒸汽温度,对锅炉安全也造成不利影响。因此,应定期吹灰。
  4.停炉及停炉保养
  (1)停炉。正常停炉是预先计划内的停炉。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。
  停炉操作应按规程规定的次序进行。锅炉正常停炉的次序应该是先停燃料供应,随之停止送风,减少引风;与此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。对于燃气、燃油锅炉,炉膛停火后,引风机至少要继续引风5min以上。锅炉停止供汽后,应隔断与蒸汽母管的连接,排气降压。为保护过热器,防止其金属超温,可打开过热器出口集箱疏水阀适当放气。降压过程中,司炉人员应连续监视锅炉,待锅内无气压时,开启空气阀,以免锅内因降温形成真空。
  停炉时应打开省煤器旁通烟道,关闭省煤器烟道挡板,但锅炉进水仍需经省煤器。对钢管省煤器,锅炉停止进水后,应开启省煤器再循环管;对无旁通烟道的可分式省煤器,应密切监视其出口水温,并连续经省煤器上水、放水至水箱中,使省煤器出口水温低于锅筒压力下饱和温度20℃。
  为防止锅炉降温过快,在正常停炉的4-6 h内,应紧闭炉门和烟道挡板。之后打开烟道挡板,缓慢加强通风,适当放水。停炉18-24h,在锅水温度降至70℃以下时,方可全部放水。
  锅炉遇有下列情况之一者,应紧急停炉:锅炉水位低于水位表的下部可见边缘;不断加大向锅炉进水及采取其他措施,但水位仍继续下降;锅炉水位超过最高可见水位(满水),经放水仍不能见到水位;给水泵全部失效或给水系统故障,不能向锅炉进水;水位表或安全阀全部失效;设置在汽空间的压力表全部失效;锅炉元件损坏,危及操作人员安全;燃烧设备损坏、炉墙倒塌或锅炉构件被烧红等,严重威胁锅炉安全运行;其他异常情况危及锅炉安全运行。
  紧急停炉的操作次序是:立即停止添加燃料和送风,减弱引风;与此同时,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,链条炉可以开快挡使炉排快速运转,把红火送人灰坑;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。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,不得不采用的非常停炉方式,有缺陷的锅炉应尽量避免紧急停炉。
  (2)停炉保养。锅炉停炉以后,本来容纳水汽的受热面及整个汽水系统,依旧是潮湿的或者残存有剩水。由于受热面及其他部件置于大气之中,空气中的氧有充分的条件与潮湿的金属接触或者更多地溶解于水,使金属的电化学腐蚀加剧。另外,受热面的烟气侧在运行中常常黏附有灰粒及可燃质,停炉后在潮湿的气氛下,也会加剧对金属的腐蚀。实践表明,停炉期的腐蚀往往比运行中的腐蚀更为严重。
  停炉保养主要指锅内保养,即汽水系统内部为避免或减轻腐蚀而进行的防护保养。常用的保养方式有:压力保养、湿法保养、干法保养和充气保养。

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