锅炉安全技术

注安·技术 · 2024-10-11 · 110 人浏览

锅炉事故

发生原因

[!Note]

本处内容仅了解

  1. 超压运行
  2. 超温运行
  3. 水位过低或过高
  4. 水质管理不善
  5. 水循环被破坏
  6. 违章操作

应急措施（实务案例）

  1. 锅炉一旦发生事故，立即判断和查明事故原因，及时进行事故处理，发生重大事故和爆炸事故时应启动应急预案，保护现场
  2. 发生爆炸事故，必须设法躲避爆炸物等，爆炸停止后立即查看是否有伤亡人员，并进行救助
  3. （重点）发生锅炉重大事故的应急处置
    1. 切断燃料供给：停止供给燃料和送风，减弱引风
    2. 消除明火环境：用黄砂或湿煤灰将红火压灭
    3. 限制复燃温度：打开炉门、灰门、烟风道闸门等
    4. 截断系统联系：切断锅炉同蒸汽总管的联系

事故及预防

  • 爆炸事故

缺水事故

  1. 缺水后果

    1. 锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线
    2. 水位表往内看不到水位，表内发白发亮
    3. 过热蒸汽温度升高，给水流量不正常地小于蒸汽流量
    4. 严重缺水导致受热面过热变形甚至烧塌，炉墙损坏等

  2. 缺水处理

    [!Note]

    长时间未考察，认知了解即可

    1. 首先判断是轻微缺水还是严重缺水

    2. 判断缺水程度采用“叫水”操作

      1. 打开水位表的防水旋塞冲洗汽连管和水连管
      2. 关闭水位表的汽连管旋塞，关闭防水旋塞
      3. 水位出现为轻微缺水（立即上水）
      4. 水位未出现为严重缺水（紧急停炉）

    3. 叫水操作适用范围

      1. 一般只适用于相对容水量较大的小型锅炉
      2. 不适用于相对水容量很小的电站锅炉或其他锅炉

      ⚠️ 相对水容量小的电站锅炉或其他锅炉，以及最高火界在水连管以上的锅壳锅炉，一旦发现缺水应立即停炉

满水事故（重点）

  1. 后果
    1. 水位高于水位表最高安全水位刻度线
    2. 水位表内也往往看不到水位，但表内发暗
    3. 过热蒸汽温度降低，给水流量不正常的大于蒸汽流量
    4. 降低蒸汽品质，损害以致破坏过热器
  2. 处理
    1. 发现满水应冲洗水位表，检查水位表有无故障
    2. 确认满水的，应立即关闭给水阀门停止向锅炉上水
    3. 启用省煤器再循环管路，减弱燃烧
    4. 开启排污阀及过热器、蒸汽官道上的疏水阀
    5. 待水位恢复正常后，关闭排污阀及各疏水阀

汽水共腾（重点）

  1. 后果
    1. 蒸发表面汽水共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾
    2. 水位表内出现泡沫，水位急剧波动，汽水界限难以分清
    3. 过热蒸汽温度急剧下降，严重时蒸汽管道内发生水冲击
    4. 降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动，损坏过热器
  2. 原因
    1. 锅水品质太差：水中悬浮物或含盐碱度太高
    2. 负荷增加和压力降低过快
  3. 处理
    1. 减弱燃烧力度，降低负荷，关小主汽阀
    2. 加强蒸汽管道和过热器的疏水
    3. 全开连续排污阀，打开定期排污阀放水，同时上水

锅炉爆管

  1. 后果
    1. 蒸汽及给水压力下降，炉膛负压减小，燃烧不问盯
    2. 给水流量明显地大于蒸汽流量
  2. 处理
    通常必须进行紧急停炉修理

省煤器损坏

  1. 后果
    1. 给水量不正常的大于蒸汽流量
    2. 省煤器损坏会造成锅炉缺水而被迫停炉
  2. 处理
    1. 如果能经直接上水管给锅炉上水，并使烟气经旁通烟道流出，则可不停炉进行省煤器修理
    2. 否则必须停炉修理

过热器损坏

  1. 后果
    1. 蒸汽流量明显下降，且不正常的小于给水流量
    2. 过热蒸汽温度上升，压力下降
    3. 炉膛负压减小，过热器后的烟气温度降低
  2. 处理
    通常需要紧急停炉修理

水击事故

水在管道中流动时，因速度突然变化导致压力突然变化，形成压力波并在管道中传播的现象

易产生水击的部位有给水管道、省煤器、过热器、锅筒

预防和处理

  1. 管道阀门启闭不应过于频繁，开闭速度应缓慢
  2. 可分式省煤器出口水温宜低于同压力下饱和温度40$^\circ C$
  3. 防止满水和汽水共腾事故，暖管之前应彻底疏水
  4. 上锅筒进水速度应缓慢，下锅筒进汽速度也应缓慢

炉膛爆炸

炉膛爆炸常发生于燃油、燃气、燃煤粉的锅炉

预防：启动点火时要按操作规程进行，点火严禁采用“爆燃法”，点火失败后先通风吹扫5~10min后才能重新点火

尾部烟道二次燃烧

主要发生在燃油锅炉上，易在停炉不久发生，通常将空气预热器、省煤器破坏

预防

  1. 提高燃烧效率，减少锅炉启停次数
  2. 加强尾部受热面吹灰，保证烟道密封良好
  3. 燃油锅炉的尾部烟道上装设灭火装置

锅炉结渣（重点）

  1. 原因
    燃烧设备设计不合理，运行操作不当等
  2. 预防
    1. 控制炉膛燃烧热负荷，控制炉膛出口温度，使之不超过灰渣变形温度，控制水冷壁间距不要太大，把炉膛出口处受热面管间距拉开
    2. 控制火焰中心位置，避免火焰倾斜和火焰冲墙
    3. 控制送煤量，均匀送煤，及时调整煤层厚度
    4. 及时清渣，清渣应在负荷较低，燃烧稳定时进行

安全附件（重点+实务）

[!Caution]

重点关注安全阀和压力表

安全阀（重点）

设置

每台锅炉至少应当装设2个安全阀

可只装设1个安全阀的情况

  1. 额定蒸发量$\le$0.5$t/h$的蒸汽锅炉
  2. 额定蒸发量$\le$4$t/h$，且装有可靠的超压联锁保护装置的蒸汽锅炉
  3. 额定功率$\le$2.8$MW$的热水锅炉

安装

  1. （重点）安全阀应当铅直安装，且应安装在锅筒的最高位置，在安全阀和锅筒之间不应当装设阀门和取用介质的管路
  2. 采用螺纹连接的弹簧安全阀时，安全阀应与带有螺纹的短管相连接，短管与锅筒的连接应采用焊接结构

校验（重点）

  1. 在用锅炉安全阀每年至少校验一次，校验一般在锅炉运行状态下进行
  2. 现场校验有困难或对安全阀进行修理后，可在校验台上进行
  3. 新装的锅炉或安全阀检修、更换后，应校验整定压力和密封性
  4. 安全阀经校验后，应当加锁或铅封
  5. 控制式安全阀应分别进行控制回路可靠性试验和开启性能检验
  6. 安全阀整定压力、密封性等检验结果应计入安全技术档案

运行中使用

  1. 锅炉运行中安全阀应当定期进行进行排放试验，电站锅炉安全阀每年进行1次，控制式安全阀，使用单位应定期对控制系统进行试验
  2. 锅炉运行中安全阀不允许解列1，不需提高其整定压力

压力表（重点）

设置

  1. 蒸汽锅炉锅筒的蒸汽空间
  2. 给水调节阀前
  3. 省煤器出口

选用

  1. A级锅炉压力表精度不低于1.6级，其他锅炉不低于2.5级
  2. 压力表量程根据工作压力选用，一般为工作压力的1.5~3.0倍，最好选用2倍

安装

  1. 锅炉蒸汽空间设置的压力表应当有存水弯管，弯管内径$\le$10mm
  2. 压力表与弯管间应装三通阀门，便于清洗、卸换、校验

水位测量与示控装置

设置

每台蒸汽锅炉锅筒至少应装设2个彼此独立的直读式水位表

可以只装设1个直读式水位表的情况

  1. 额定蒸发量$\le$0.5$t/h$的锅炉
  2. 额定蒸发量$\le$2$t/h$，且装有一套可靠的水位示控装置的锅炉
  3. 装设两套各自独立的远程水位测量装置的锅炉
  4. 电加热锅炉

结构、装置（可能重点）

  1. 水位表的下部可见边缘应比最高火界至少高50mm，且应比最低安全水位至少低25mm，上部可见边缘应比最高安全水位至少高25mm
  2. 玻璃管式水位表应有防护装置，玻璃管内径应当不小于8mm
  3. 锅炉运行中能吹洗和更换玻璃板、云母片
  4. 连接管应尽可能短，如连接管不是水平布置时，汽连管中的凝结水能够流回水位表，水连管中的水能够自行流回锅筒
  5. 水位表应有防水阀门和连接到安全地点的放水管
  6. 水位表和锅筒之间的汽水连接管上应装设阀门，锅炉运行时，阀门应处于全开状态

使用安全技术（重点）

启动步骤

  1. 检查准备
    新装、移装和检修后的锅炉，启动前要进行全面检查
  2. （重点）上水
    1. 上水温度最高不超过90$^\circ C$，水温与壁筒温差不超过50$^\circ C$
    2. 水管锅炉全部上水时间夏季不小于1h，冬季不小于2h
    3. 冷炉上水至最低安全水位时应停止上水
  3. 烘炉
    新装、移装、大修或长期停用的锅炉上水后，启动前进行烘炉
  4. 煮炉
    新装、移装、大修或长期停用的锅炉，正式启动前须煮炉
  5. 点火升压
    层燃炉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
  6. 暖管与并汽
    1. 暖管：避免向冷态或较低温度的管道突然供入蒸汽
    2. 并汽：新投入运行的锅炉向共用的蒸汽母管供汽
      1. 并汽前应减弱燃烧，打开蒸汽管道上的所有疏水阀
      2. 使锅炉的蒸汽压力稍低于蒸汽母管内的压力

点火升压安全注意事项（重点）

  1. 防止炉膛爆炸
    燃气、燃油、燃煤粉炉点火时应注意防止炉膛爆炸
    防止炉膛爆炸的措施
    1. 点火前开动引风机通风5~10min，没有风机的自然通风
    2. 点燃锅炉时，应先送风，再投入点燃火炬，最后送入燃料
    3. 一次点火未成功，重新点火前给炉膛烟道重新通风
  2. 控制升温升压速度
  3. 严密监视和调整仪表
  4. 保证强制流动受热面的可靠冷却
    1. 过热器：开启过热器出口集箱疏水阀、对空排气阀
    2. 省煤器：打开省煤器与锅筒间的再循环阀门，使省煤器中的水经锅筒、再循环管重回省煤器，但上水时应将再循环阀门关闭

正常运行中的监督条解

水位

  1. 允许锅炉水位再正常水位线上下50mm内波动
  2. 锅炉低负荷运行时，水位稍高于正常水位，锅炉在高负荷运行时，水位应稍低于正常水位

气压

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得以实现的

  1. 负荷2小于蒸发量，锅炉内气压上升
  2. 负荷大于蒸发量锅炉内气压下降

停炉及停炉保养

正常停炉次序

  1. 先停燃料供应，随之停止送风，减少引风
  2. 逐渐降低锅炉负荷，相应地减少锅炉上水
  3. 炉膛停火后，引风机至少要继续引风5min以上
  4. 停止供汽后应隔断与蒸汽母管的连接
  5. 打开过热器出口集箱疏水阀适当放气
  6. 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。无旁通烟道的可分式省煤器，应经省煤器连续上水、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$^\circ C$
  7. 正常停炉的4~6h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
  8. 停炉18~24h，水温降至70$^\circ C$以下，方可全部放水

紧急停炉次序

  1. 立即停止添加燃料和送风、减弱引风
  2. 熄灭炉膛内燃料，层燃炉可以用砂土和湿灰灭火
  3. 灭火后立即把炉门、灰门烟道挡板打开，加强通风冷却
  4. 锅炉冷却至70$^\circ C$左右允许排水
  5. 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

  1. 从系统中拆离出来 ↩

  2. 汽包负荷 ↩

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