锅炉运行的安全管理

学术论文 2008-04-14 18:36:15

  (一)锅炉启动时的安全要点
  锅炉启动指锅炉由非使用状态进入使用状态,一般包括冷态启动及热态启动两种。冷态启动指新装、改装、修理、停炉等锅炉的生火启动;热态启动指压火备用锅炉的启动。这里介绍的是冷态启动。
  由于锅炉是一个复杂的装置,包含着一系列部件、辅机,锅炉的正常运行包含着燃烧、传热、工质流动等过程,因而启动一台锅炉要进行多项操作,要用较长的时间、各个环节协同动作,逐步达到正常工作状态。
  锅炉启动过程中,其部件、附件等由冷态(常温或室温)变为受热状态,由不承压转变为承压,其物理形态、受力情况等产生很大变化,最易产生各种事故。据统计,锅炉事故约有半数是在启动过程中发生的。因而对锅炉启动必须进行认真地准备。
  1.全面检查
  对新装、迁新和检修后的锅炉,启动之前一定要进行全面检查,符合启动要求后才能进行下一步的操作。为防止遗漏,启动前的检查应按照锅炉运行规程的规定,逐项进行。主要内容有:
  检查汽水系统受热、受压元件的内外部,看其是否处于可投入运行的良好状态;
  检查燃烧系统的各个环节是否处于完好状态;
  检查汽水系统和燃烧系统的各类门孔(包括人孔、手孔、看火门、防爆门及各类阀门)、接板是否正常,并使之处于启动所要求的位置;
  检查安全附件是否齐全、完好并使之处于启动所要求的位置;
  检查锅炉构架、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,转动机械应分别进行试运转;
  检查各种测量仪表是否完好等。
  2.上水
  为防止产生过大热应力,上水水温最高不应超过90~100℃;上水速度要缓慢,全部上水时间在夏季不小于1h,在冬季不小2h。冷炉上水至最低安全水位时应停止上水,以防受热膨胀后水位过高。
  3.烘炉
  新装、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,就会产生裂纹、变形甚至发生倒塌事故。为了防止这种情况,锅炉在上水后启动前要进行烘炉。
  烘炉就是在炉膛中用文火缓慢加热锅炉,使炉墙中的水分逐渐蒸发掉。烘炉应根据事先制定的烘炉升温曲线进行,整个烘炉时间根据锅炉大小、型号不同,一般为3~14d。烘炉后期可以同时进行煮炉。
  4.煮炉
  新装、大修或长期停用的锅炉,在正式启动前必须进行煮炉。煮炉可以单独进行,也可以在烘炉后期和烘炉一道进行。
  煮炉的目的是清除锅炉蒸发受热面中的铁锈、油污和其它污物,减少受热面腐蚀,提高锅水和蒸汽的品质。
  5.点火与升压
  一般锅炉上水后即可点火升压:进行烘炉煮炉的锅炉,待煮炉完毕,排水清洗后,再重新上水,然后点火升压。
  点火后,随着燃烧过程的进行,烟气与受热面之间的传热过程也开始进行,加入锅炉的水不断被加热,至饱和温度后即开始产生蒸汽。
  锅炉产生蒸汽后,即开始升压。同时,炉水的饱和温度也不断升高。由于锅水温度的升高,汽包和蒸发受热面的金属壁温也随之升高,需要注意热膨胀和热应力问题。由于汽包的壁厚较厚,在升温中的主要问题是热应力,同时也应考虑其整体热膨胀。对于受热面管子,由于长度很长而壁厚较薄,在升温中的主要问题是整体热膨胀,同时也应注意其热应力。当管子沿轴向的膨胀受到限制时,热应力会增大到很大的数值。在升温升压过程中,汽包存在着沿壁厚的温差及上下壁面间的温差(卧置锅筒),即内壁温度高于外壁,上部壁面温度高于下部情况。
  为了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变化。为了防止异常情况及事故出现,要严密监视各种仪表指示的变化,通过调整控制压力、温度、水位等工艺参数在允许范围之内,同时也考核各种仪表、阀门等控制设施的可靠性、准确性。另外,也要注意观察各受熟面,使各部位冷热交换温度变化均匀,防止局部过热,烧坏设备。
  6.暖管与并汽
  所谓暖管,即用蒸汽缓慢加热管道、阀门、法兰等元件,使其温度缓慢上升,避免向冷态或较低温度的管道突然供入蒸汽,以防止热应力过大而损坏管道、阀门等元件。同时将管道中的冷凝水驱出,防止在供汽时发生水击。
  冷态蒸汽管道的暖管时间一般不少2h;热态蒸汽管道的暖管一般为O.5~1h。暖管时,应检查蒸汽管道的膨胀是否良好,支吊架是否正常。如有不正常现象,应停止暖管,查明原因消除故障。
  并汽也叫并炉、并列,即投入运行锅炉向共用的蒸汽总管供汽。并汽前应减弱燃烧,打开蒸汽管道上所有疏水阀,充分疏水以防止冲击;冲洗水位表,并使水位维持在正常水位线以下;使启动锅炉蒸汽压力稍低于蒸汽总管内汽压(低压锅炉低0.02~0.05MPa;中压锅炉低0.1~0.2MPa);之后缓慢打开主汽阀及隔绝阀,使所启动锅炉与蒸汽总管联通。
  单台运行的锅炉,在暖管之后即可向用汽设备供汽,其操作注意事项与并汽相似。
  (二)锅炉运行中的安全要点
  1.锅炉运行中,保护装置与联锁不得停用。需要检验或维修时,得经有关主管领导批准。
  2.锅炉运行中,安全阀每天人为排汽试验一次。电磁安全阀电气回路试验每月应进行一次。安全阀排汽试验后,其起座压力、回座压力、阀瓣开启高度应符合规定,并作记录。
  3.锅炉运行中,应定期进行排污试验。
  (三)锅炉停炉时的安全要点
  锅炉停炉分正常停炉和紧急停炉(事故停炉)两种。
  1.正常停炉是计划内的停炉。停炉中应注意的主要问题是,防止降压降温过快,以避免锅炉元件因降温收缩不均匀而产生过大的热应力。
  停炉操作应按规定的次序进行。锅炉正常停炉时先停燃料供应,随之停止送风,降低引风。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。对燃油、燃气锅炉和煤粉锅炉,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,应隔绝与蒸汽总管的连接,排气降压。为保持过热器正常工作,可打开过热器出口联箱疏水阀,适当放汽。降压过程中司炉人员应继续监视锅炉。待锅内无汽压时,开启空气阀,以免锅内因降温形成真空。
  为防止锅炉降温过快,在正常停炉的4~6h内,应紧闭炉门和烟道接板。之后打开烟道接板,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。
  2.锅炉遇有下列情况之一者,应紧急停炉:
  (1)锅炉水位低于水位表的下部可见边缘;
  (2)不断加大向锅炉给水及采取其它措施,但水位仍继续下降;
  (3)锅炉水位超过最高可见水位(满水),经放水仍不能见到水位;
  (4)给水泵全部失效或给水系统故障,不能向锅炉进水;
  (5)水位表或安全阀全部失效:
  (6)锅炉元件损坏,危及运行人员安全;
  (7)燃烧设备损坏,炉墙倒塌或锅炉构架被烧红等,严重威胁锅炉安全运行;
  (8)其它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,把红火送入灰坑。灭火后即把炉门、灰门烟道接板打开,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。但因缺水紧急停炉时,严禁给炉上水,并不得开启空气阀及安全阀快速降压。
  紧急停炉是为了防止事故扩大及产生更为严重的后果。但紧急停炉操作本身势必导致锅炉元件快速降温降压,产生较大的热应力,以致损害锅炉元件。因此,紧急停炉是不得己而采用的非正常停炉方式,有缺陷的锅炉应尽量避免紧急停炉。

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