燃煤锅炉安全运行的因素标准版Word文件下载.docx

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简单从燃煤锅炉安全阀、水处理、锅炉燃烧运行调节以及锅炉房电气设备使用方面探讨保证燃煤锅炉安全运行的因素。

　　关键词：

燃煤锅炉安全阀水处理燃烧调节电气

　　前言：

安全是人类永恒的主题，安全生产是一切经济活动的头等大事。

事故的发生有时看似偶然，其实寓有很大的必然性。

　　2010年和“十一五”期间我国安全生产工作的总体情况。

2010年全国发生各类事故363383起，死亡79552人，煤矿事故起数和死亡人数分别为1403起、死亡2433人。

　　一个个鲜活的生命、一起起血的教训，提醒我们安全才是企业生存的决定命脉，因此必须把安全放在首位。

　　现结合欢喜岭公用事业处锅炉房近几年安全运行实践，简单谈谈锅炉安全运行的几点见解。

　　一、燃煤锅炉常见的安全生产隐患

　　事故的造成主要因素是人的不安全行为和物的不安全因素。

下面分析一下燃煤锅炉常见的安全生产隐患。

　　1.1缺水事故

　　这是锅炉中常见的多发事故，据统计，全国发生的严重缺水事故，约占锅炉事故总数的56%。

锅炉发生严重缺水事故时，会使锅炉受压部件大面积变形破坏，如果处理不当，还会导致开裂爆炸。

　　1.2受热面爆管事故

　　这是指水冷壁和对流管束的管子破裂事故，其事故症状是炉内烟道内发生爆破声或喷汽声，紧接着炉内出现正压，汽水带烟火从炉门等处喷出，水位急剧下降，如处理不及时，会并发缺水事故，所以发生严重爆管时，必须采取紧急停炉措施。

　　1.3锅炉结焦

　　锅炉结焦是指锅炉的灰渣在高温下粘结在受热面、炉墙、炉排之上，并越积越多。

结焦会降低受热面的吸热能力，影响和破坏水循环；

使水冷壁金属温度下降或排烟温度上升，对流受热面结焦时，将使烟气阻力上升，吸风机入口负压增大，局部结焦时，将使热偏差增大，局部管壁过热。

严重的结焦会妨碍燃烧设备的正常运行，被迫停炉，甚至酿成安全生产事故。

　　1.4链条炉排故障

　　链条炉排故障链条炉排在运行过程中，由于炉排两侧的链条调整螺钉不当，造成左右两侧链条长短不一，影响炉排前后轴的平行，使炉排跑偏，有碍炉排的正常运转，严重时会卡住或拉断炉排；

或是链条与链轮链齿吻合不良，影响炉排正常运转；

或是炉排两侧链条被煤中的金属等杂物卡住；

或是链条销子或链带销子脱落等造成链条炉排故障。

　　二、燃煤锅炉运行的重要安全因素

　　2.1燃煤锅炉安全阀的重要性

　　安全阀是锅炉三大安全附件之一，安全阀是防止锅炉超压，保护锅炉安全运行的重要装置。

当受压系统中的压力超过规定值时，它能自动打开，把过剩的介质排放到大气中去，以保证压力容器和管道系统安全运行，防止事故的发生，而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。

安全阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全，所以必须给予重视。

　　2.1.1安全阀使用的注意事项

　　2.1.1.1阀门漏泄

　　在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏，安全阀的泄漏不但会引起介质损失。

另外，介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏，但是，常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料，虽然力求做得光洁平整，但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。

因此，对于工作介质是蒸汽的安全阀，在规定压力值下，如果在出口端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格的。

　　2.1.1.2阀体结合面渗漏

　　指上下阀体间结合面处的渗漏现象，造成这种漏泄的主要原因：

一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏，造成结合面密封面不好。

二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。

三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。

　　2.1.1.3安全阀的回座压力低

　　安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害，回座压力过低将造成大量的介质超时排放，造成不必要的能量损失。

主要是由以下几个因素造成的：

一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大，这种形式的冲量安全阀在开启后，介质不断排出，推动主安全阀动作。

二是：

阀芯与导向套的配合间隙不适当，配合间隙偏小，在冲量安全阀启座后，在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内降到较低时，动能压力区的压力减小，冲量阀回座。

三是各运动零件磨擦力大，有些部位有卡涩。

　　2.1.1.4安全阀的颤振

　　安全阀在排放过程中出现的抖动现象，称其为安全阀的颤振，颤振现象的发生极易造成金属的疲劳，使安全阀的机械性能下降，造成严重的设备隐患，发生颇振的原因一方面是阀门的使用不当，选用阀门的排放能力太大（相对于必须排放量而言）。

另一方面是由于进口管道的口径太小，小于阀门的进口通径，或进口管阻力太大。

　　2.1.2安全阀在设置时还应注意以下几点：

（1）容器内有气、液两相物料时安全阀应装在气相部分。

（2）安全阀用于泄放可燃液体时，安全阀的出口应与事故贮罐相连。

　　（3）一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员1米（m）以上且不应朝向15米（m）以内的明火地点、散发火花地点及高温设备。

室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶2米（m）以上。

　　（4）当安全阀入口有隔断阀时，隔断阀应处于常开状态，并要加以铅封，以免出错。

　　2.2燃煤锅炉水处理的重要性

　　供暖运行系统都离不开水、水质的好坏将直接影响系统的运行效率和安全，因此水质是否合格是供暖系统运行管理的重要组成部分。

原水中含有各种杂质、若未经处理就进入系统、会使锅炉受热面结垢、腐蚀、严重影响锅炉的安全经济运行。

　　2.2.1水垢对锅炉安全、经济运行的危害。

　　2.2.1.1降低锅炉热效率，浪费大量燃料。

　　锅炉结生水垢后，受热面的传热性能变差，燃料燃烧时所放出的热量不能迅速传递给炉水，因而大量热量被烟气带走，造成排烟温度升高，增加排烟热损失，使锅炉热效率降低。

锅炉中水垢结生得越厚，热效率就越低，燃料消耗就越大。

实验数据表明，当结生水垢达1.5毫米时，就要多消耗6%的燃料；

为5毫米时，燃料消耗就要达到15%；

为8毫米时，燃料消耗量则增至34%。

　　2.2.1.2引起金属过热，强度降低，危及安全。

　　锅炉受热面使用的钢材，一般均为碳素钢，在使用过程中，允许金属壁温在450℃以下。

锅炉在正常运行时，金属壁温一般在280℃以下。

当锅炉受热面无垢时，金属受热后能很快将热量传递给水，此时两者的温差约为30℃。

但是，如果受热面结生水垢，情况就不大一样了。

例如，当工作压力为1．25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时（混合水垢），金属壁与炉水温差就会达到200℃左右。

也就是说此时金属壁温在钢材允许温度之内。

但当水垢是3毫米时，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。

因而，这时钢材的抗拉强度就会由原来的3．92Mpa下降到0．98Mpa，锅炉受压元件就会在内压作用下发生过热鼓疱、变形、泄漏，甚至爆炸。

另外，金属壁温的升高会使金属伸长，如1米长的炉管，每升高100℃，伸长1.2毫米，这对于没有伸缩余量的受热面来说，就会引起炉管的龟裂。

实测数据表明，金属壁温是随着水垢厚度增加而增加的，水垢越厚，金属壁温就越高，因而事故发生的机率就越大。

　　2.2.1.3破坏水循环。

　　锅炉水循环有自然水循环和强迫水循环两种形式。

前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同产生的压力差而进行的水循环。

后者主要是依靠水泵的机械动力的作用而迫使循环的。

无论是哪一种循环形式，都是经过设计计算的，也就是说保证有足够的流通截面积。

当炉管内壁结生水垢后，会使得管内流通截面积减少，流动阻力增大，破坏了正常的水循环，使得向火面的金属壁温升高。

当管路安全被水垢堵死后，水循环则完全停止，金属壁温则更高，长期下去就易因过烧发生爆管事故。

水冷壁管是均匀布置在炉膛内的，吸收的是辐射热。

在离联箱400毫米左右的向火面高温区，如果结生水垢，就最易发生鼓疱、泄漏、弯曲、爆破等事故。

　　2.2.1.4缩短锅炉使用寿命。

　　一般锅炉使用寿命，在正常使用条件下，能够连续运行20年左右。

现在大部分使用单位的锅炉没有达到，其原因是多方面的，其中之一就有水垢的影响。

锅筒发生鼓疱，挖补修复后，应该对其适当降压使用，以确保安全。

有些锅炉因鼓疱面积过大且变形严重而不得不作报废处理；

有的锅炉虽然可以修复，但因修理费用过高，无价值，也不得不报废。

当酸洗方法不当或酸洗频繁也会影响锅炉的使用寿命。

另外，因为水垢中含有卤素的离子，在高温下对铁有腐蚀作用，会使金属内壁变脆，并不断地向金属壁的深处发展，造成金属的腐蚀，缩短锅炉使用寿命。

　　2.3锅炉燃烧调节的重要性。

　　锅炉燃烧工况的好坏直接影响着锅炉运行的安全和效益。

燃烧过程是否稳定直接关系到锅炉运行的可靠性；

锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性，燃烧过程的经济性要求合理的风与煤粉的配合，及保证适当的炉膛温度。

　　2.3.1燃料量的调节

　　燃料量的调节是燃烧调节的重要一环。

不同的燃烧设备和不同的燃料种类，燃料量的调节方法也各不相同。

当锅炉负荷发生变化时，需要调节进入炉内的燃料量，它通过调节炉排减速机转数、给煤机转数、调节给煤机下煤挡板开度来实现的。

当锅炉负荷变化较小时，只需改变给煤机转速就可以达到调节的目的；

改变给煤机的转数是通过手动控制器加减励磁电机的电流完成的。

当锅炉负荷变化较大时，用改变给粉机的转数不能满足调节幅度的要求，则在不破坏内燃工况的前提下，先对炉排减速机转数进行调节，然后调节给煤机转数，弥补调节幅度大的矛盾。

若上述手段仍不能满足调节需要时，可用调节给煤机挡板开度的方法加以辅助调节。

　　2.3.2锅炉风量的调节

　　当外界负荷变化需要调节锅炉出力时，随着燃料量的改变，对锅炉的风量也需做相应的调解。

　　在实际运行中，从锅炉的安全方面来看，若炉内过剩空气系数过小，则会使燃料燃烧不完全，造成烟气中含有较多的一氧化碳等可燃气体，降低了灰分的溶点因而引起水冷壁结渣。

这将会导致锅炉运行恶化，严重时会被迫停炉。

由于飞灰对受热面的磨损量与烟气流速三次方成正比，所以当过剩空气系数过大时，将使受热面管子和引风机叶片的磨损加剧，影响设备的使用寿命。

此外，过剩空气系数增大时，由于过剩氧量的相应增加，将使燃料中的硫分易于形成三氧化硫，烟气露点温度响应提高，从而使尾部烟道的空气预热器遭到腐蚀。

　　总之，风量过大或过小都会给锅炉的安全运行带来不良的影响。

　　2.3.3炉膛负压的控制

　　燃煤炉炉膛运行负压应维持在10～20Pa。

炉膛负压维持过大，会增加炉膛和烟道的漏风，引起燃烧恶化，并导致灭火。

反之，若炉膛风压变正，则高温火焰及烟灰就要向外冒，不但会影响卫生，烧坏设备，还会造成人身事故。

　　当炉内燃烧工况发生变化或炉内受热面发生漏泄、爆破时必将立即引起炉膛风压发生变化。

运行实际表明，当锅炉的燃烧系统发生异常情况或故障时，最先反映出来的就是炉膛风压的变化。

所以锅炉运行中必须监视好炉膛负压，并按照不同的变化情况做出正确的判断，据此再及时地进行必要的调节和处理。

　　2.3.4排烟温度的调节

　　排烟温度低，表明锅炉排烟余热利用情况良好，但排烟温度过低，就可能有某些不正常的现象出现。

它包括：

排烟温度测点处有冷风进入，使得所测数值偏低；

烟道过剩空气系数太高；

锅炉运行负荷太低；

燃烧不良，炉膛温度过低。

排烟温度降低后，就会造成尾部受热面管壁低温硫酸腐蚀、溃烂、穿孔的严重后果。

所以，维持正常的排烟温度应符合该锅炉的设计值。

　　三、锅炉房电气设备安全注意问题

　　近年来，我们通过对在用锅炉运行安全检查过程中发现，人们对锅炉房内的主体设备（锅炉）和承受高温高压的各种压力容器（罐）的火灾爆炸危害性给与了足够的重视，从设备（设施）到运行管理，防火防爆措施大多具体可行，而对锅炉房内的电气设备和电气线路敷设的安全要求则缺乏一定的了解，对电气方面的事故隐患不够重视。

　　3.1锅炉房电气设备有几方面问题。

（1）电机、起动控制设备、灯具和导线型式的选择，与锅炉房各个不同的建筑物和构筑物的环境不相适应。

如水泵房、水处理间的电气设备不具备防潮、防腐蚀性能。

（2）电气线路布线敷设不尽合理。

有的把电气线路设在热水管道、热水分水回缸的附近或上方；

有的在高温、潮湿、粉尘、腐蚀场所采用明线敷设。

　　（3）在装设锅炉锅炉压力表、仪表屏和进行其他主要操作的地点和通道处，或是照明度值不够，或是缺乏事故照明。

　　3.2保证电气设备安全运行需注意的几个问题

　　3.2.1电气设备型式选择的原则

　　燃煤锅炉采用的燃煤在高温表面沉积粉尘（δ=5mm）的引燃温度一般在225~285℃，煤尘爆炸下限浓度34~57g/Nm3，属于导燃性物质。

很多锅炉房在储煤棚、受煤间、运煤廊及上煤间没有采用防爆灯及防爆电机的电气设备，这样存在燃煤粉尘爆炸的危险。

　　3.2.2配电线路的敷设

　　锅炉表面、烟道表面、热风道及热水箱和其他载热体的表面温度≥40-50℃，为避免线路绝缘过热而加速绝缘损坏，电力线路应避免沿上述表面敷设。

当需要沿载热体表面敷设时，应采取隔热措施。

在锅炉房内、配电间及水处理间内的电气线路宜采用金属管式电缆布线，电线接线处不能出现裸露现象。

　　3.2.3照明装置的配置

　　照明装置电源的电压：

锅炉房照明装置的电源电压应视不同场所使用不同电压等级。

出灰渣地点和锅炉本体、金属平台等设备和构件处的灯具，当距地面和平台工作面小于2.5m时，应有防止触电的措施或采用不超过36V的电压（多数锅炉房没有做到使用安全电压），水处理间的电源开关应设在室外，电器插座应有防水性能。

　　3.2.4接地保护与接零保护

　　这个问题很关键，目前很多电工都将接地保护和接零保护混淆，我们先了解各自含义：

　　保护接地：

为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成危险，将该电气设备经保护接地线与深埋在地下的接地体紧密连接起来的做法叫保护接地。

由于绝缘破坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分，都应采取保护接地措施。

一般低压系统中，保护接地电阻应小于4欧姆。

　　保护接零：

就是把电气设备在正常情况下不带电的的金属部分与电网的零线紧密地连接起来。

应当注意的是，在三相四线制的电力系统中，通常是把电气设备的金属外壳同时接地、接零，这就是所谓的重复接地保护措施，但还应该注意，零线回路中不允许装设熔断器和开关。

　　保护接地与保护接零的主要区别是：

（1）保护原理不同保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全范围。

在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用；

保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。

此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。

（2）适用范围不同保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网；

保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。

　　（3）线路结构不同如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线；

如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。

保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。

　　3.2.5配电室的安全防护

　　配电室的门、窗关闭应密合；

与室外相通的洞、通风孔应设防止鼠、蛇类小动物进入的网罩，其防护等级不宜低于GB4208-84《外壳防护等级分类》的IP3X级；

直接与室外露天相通的通风孔还应采取防止雨、雪飘入的措施。

同时，避免除专业人员以外的人员进入，以免发生电气事故。

　　结束语：

造成锅炉运行事故的原因很多、很复杂。

本人也只是简单论述了锅炉安全运行的在几个方面因素。

要搞好锅炉的安全运行，“安全第一”必须将其落到实处，各职能部门应依据《特种设备安全监察条例》及各有关锅炉《规程》扎扎实实的做工作。

使用单位要切实重视锅炉安全运行，只有这样做才能从根本上预防锅炉运行事故的发生。

　　[参考文献]

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　　《安全与健康》2005年17期

　　2.李慧明魏兴范《浅谈锅炉燃烧工况的燃烧调节方式》（J）

　　《中小企业管理与科技》2010年第4期

　　3.陈天宝《锅炉房电气设备运行安全应注意的问题》（J）

　　《安全》2001年第4期

　　4.孟德鹏《浅谈燃煤热水锅炉的安全管理》（J）

　　《安全、健康和环境》2010年05期

　　5.侯红霞《浅谈锅炉运行中水处理的重要性》（J）

　　《同煤科技》2006年04期

　　6.王峥《解析锅炉安全阀》（J）《黑龙江科技信息》2010年33期

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