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燃煤锅炉安全运行的因素

作者:崔景新  来源:(欢喜岭公用事业处质量安全环保科 辽宁省盘锦市辽河油田欢喜岭公用事业处 
评论: 更新日期:2015年10月01日

        摘要:辽河油田公司欢喜岭公用事业处供暖锅炉房是油公司内最大的一座采用锅炉高温水二次换热的民用供暖锅炉房。锅炉房现有DZL29MW-150/90-1.6-AⅢ四台DZL14MW-150/90-1.6-AⅢ一台担负着欢喜岭矿区居民住宅350栋和工业建筑435座,共计113.17万平方米冬季供暖工作。是油公司内最大的一座采用二次换热的民用供暖锅炉房,因此安全工作更是重中之重,所以如何搞好锅炉的安全运行是我们的一项重要工作。锅炉运行是一项专业性、技术性极强的工作。压力容器特别是燃煤锅炉的安全运行工作已被列为欢喜岭公用事业处安全工作重点。提高对锅炉操作专业技术的了解找出生产运行中的隐患,提出预防措施是搞好锅炉的的安全运行管理是我们要进行的一项重中之重的工作。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。

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