锅炉承压部件的安全运行.doc

锅炉承压部件的安全运行

1防止锅炉承压部件的超压
锅炉承压部件超压运行时将引起承压部件的许用应力减弱，超压不严重时将影响承压部件的使用寿命，当发生严重超压或瞬间压力突变时，则会引起承压部件爆破事故而损坏设备。为此，锅炉所属设备的各承压部件，绝对禁止超压运行。
1防止锅炉超压的保安装置
为防止锅炉超压，通常在锅炉汽水流程上制定和安装有安全门，向空排汽阀和汽机旁路阀等设备。
〔1〕锅炉安全门
安全门的布置位置及排汽量，在《电力工业锅炉监察规程》中有明确规定，即过热器出口，再热器进、出口及直流炉过热器截止阀前和启动分开器等部件都必须装设安全门。锅炉一次汽部分的所有安全门其排放量的总和必须大于锅炉的最大连接蒸发量；二次汽部分的所有安全门，其总排放量必须大于再热器最大制定流量的100%。并规定了当所有安全门开启后，炉蒸汽压力上升的幅度不得超过安全门起座压力的3%和不得使锅炉各部分压力超过计算工作压力的8%。
锅炉安全门的起座压力，除制造厂有特别规定外一般按下表的原则进行调整和校验。安全门的回座压差，一般应为起座压力的4%~7%，但最大应不超过起座压力的10%。
当锅炉一次汽系统在不同部位装设有安全门时，过热器出口安全门的起座压力，应保证在锅炉压力异常升高时，在该锅一次汽水系统所有安全门中过热器出口安全门最先动作。关于脉冲式安全门，工作压力是指冲量接出点的工作压力，关于其他类型的安全门则是指安全门安装点的工作压力。
为了使安全门在锅炉各种状况下均能起到保护设备防止超压的作用，除锅炉进行超压试验外，从锅炉开始进水到停炉去压结束的整个阶段，各安全门均应按正常方式投入运行。
〔2〕向空排汽阀
向空排汽阀一般是作为防止锅炉超压的一种辅助手段，通常具有压力超过定值时能自动打开将蒸汽排出，避免锅炉发生超压的功能，因而除进行超压试验或锅炉安全门校验外，从锅炉开始进水到停炉去压结束的整个阶段，向空排汽阀均应放在自动位，以便发生压力异常时能及时打开，防止锅炉发生超压。向空排汽阀的自动开启定值一般应稍低于相应部位安全门的起座压力定值，以符合锅炉压力高时先打开排汽后动作安全门的原则。关于汽轮机旁路采纳高压旁路和大旁路双级并联布置型式的锅炉，再热器出口向空排汽阀在锅炉正常运行时通常还与高旁具有联动及启的功能，以便在高旁打开时，再热器内的蒸汽能通过向空排汽阀排走，以防止再热器的超压和受热面的超温。锅炉正常运行时应做好向空排汽阀的定期放汽试验工作，以保证向空排汽阀在需要时则能正常动作。
〔3〕汽机旁路阀
目前大型机组的汽机旁路大多采纳高、低旁串联布置的双级旁路系统。汽轮机旁路除了适当机组启停的需要外，一般还应具有事故状况下防止锅炉受热面的超温柔防止锅炉超压的保护功能，为此，锅炉正常运行中汽机旁路应始终处于自动状态，以便在锅炉一、二次汽压力出现异常变化时能自动打开，防止锅炉发生超压。
目前国内的大机组，大多配用30%~40%容量的汽机旁路，部分采纳100%容量的高旁和100%或60%~70%容量的低旁配套的旁路系统。因高旁选100%容量，它能处理额定负荷下一次汽部分的全部蒸汽量，因而锅炉可以取消一次汽系统的安全门。在低压旁路采纳100%容量时，锅炉可以取消二次汽系统的安全门，但凝汽器的容量必须相应增大，以满足接受大容量的旁路排汽的需要。在低旁采纳60%~70%容量的系统中，往往还装设有附加控制的再热器安全门或再热器出口向空排汽阀，以满足100%容量高旁的需要。
2锅炉运行中防止承压部件的超压
锅炉正常运行中，必须坚持各压力表的完整和正常投用。压力表应定期进行维护和校验工作，以保证锅炉正常运行中能正确监视各承压部件的压力。
在受压部件进行升压或降压的过程中，压力变化的速度必须严格按照制造厂的规定执行。因为压力变化的速度，不但对锅炉承压部件的安全运行有很大的影响，同时也将对锅炉运行工况及参数的变化产生直接的影响，因而必须引起充分的重视。
锅炉正常运行中，应强化对各承压部件压力的监视和调整，发现异常状况时及时分析和处理。锅炉承压部件严禁超压运行，因为当压力过高超过金属强度的极限值时，便将造成承压部件设备的损坏。由于机组发生事故造成锅炉压力突变时，应按事故处理的有关要求迅速果断地进行处理，尽快使锅炉压力恢复至正常范围。
2防止锅炉及汽水管道的水冲击
在承压部件和压力管道中，流体的流速和压力发生急剧变化，引起设备或管道发生突发性或周期性振动的现象称为水冲击。发生水冲击时，承压部件和压力管道将发生严重的阵发性振动，如不及时消除，将造成焊口拉裂，阀门或管道损坏，保温材料脱落，管道支吊装置损坏等不良后果，因而必须防止水冲击现象的发生。
造成管道水冲击，振动的原因很多，如管内工质的压力，流量发生剧烈的变化时便会发生。但锅炉及汽水管道的水冲击，通常是由于承压部件内存在两相流体或内部工质的温度发生剧烈变化而引起的，锅炉及汽水管道的水冲击，一般有以下几种表现形式。
〔1〕蒸汽管道通汽时引起的水冲击
当蒸汽管道通汽前暖管不充分，疏水未排尽或操作过快时，便会产生水冲击现象。这是因为在蒸汽管道通汽前，管道的金属温度往往较低甚至管道内可能还存在一定的积水，当具有一定温度的蒸汽碰到低温的管壁时便凝结成水，当疏水未能及时排除或操作过快时，温度较高的蒸汽碰到过冷的凝结水，便会迅速凝结，造成局部压力骤降形成空穴，四周的介质在压差的作用下迅速充填，从而引起流速和压力的急剧变化形成水冲击，使管道发生严重振动。
因此，在蒸汽管道通汽或充压前，必须先进行充分的暖管。进行暖管操作时应先开启有关疏水门，将管道内位置较低处的积水放尽，然后开大顶端疏水门，微开进汽门，对管道进行全行程暖管，使整个管道的温度均匀缓慢上升，在暖管过程中应注意管道内气流声音是否平稳，管道有无振动等不良状况，如发现水冲击，应马上降低暖管汽量，暖管过程中如发生异常状况应马上停止暖管，分析原因设法消除。
〔2〕低温水进入蒸汽中引起的水冲击
当一定流量的低温水进入蒸汽管道或受热面中时，由于蒸汽迅速凝结造成局部压力骤降形成空穴，四周的工质迅速通向空穴进行补充，从而引起水冲击现象。
在锅炉热态启动前或停炉后向锅炉微量进水时，由于省煤器，水冷壁等受热面内的工质处于汽化状态，如进水量偏大时便易发生这类水冲击现象，为此，热态启动前或停炉后向锅炉微量进水时，应严格控制进水流量，以免引起受热面温降速度过快造成过大的热应力和发生水冲击现象。如发生水冲击时，应迅速降低给水流量，使水冲击消失后，再按温降速率要求适当增加给水流量。
当汽包锅炉发生泡包满水或直流炉带启动分开器运行时发生启动分开器满水事故时，也将因为水进入蒸汽中使蒸汽带水而造成过热器的水冲击。为此，运行中应严格控制水位，防止发生汽包或启动分开器的漏水事故。
〔3〕蒸汽温度突降时引起的水冲击
管道内蒸汽温度突降或阀门前后蒸汽温差过大时开启该阀门，也会引起管道的水冲击。这主要是因为进入管道内的蒸汽温度突降时，使管道内首先接触该部分低温蒸汽处的局部压力骤降。从而造成四周工质迅速通向该低压区，引起管道的水冲击。