锅炉安全阀吹灰装置.docx

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1、锅炉安全阀吹灰装置安全阀安全阀是一类非常重要的保护用阀门，广泛应用在各种受压容器和管道系统上，以防止压力升高超过允许数值。安全阀是一种自动机构。当受压系统中的压力过分升高超过规定值时，它能自动打开，把过剩的介质排放到大气中去，以保证受压容器和管道系统安全运行和防止事故发生,而在压力回降到工作压力或略低于工作压力时又自动关闭。安全阀的总排放能力，通常取等于或大于被保护设备的最大通流量。例如，对于装设在锅炉汽包和过热器上的安全阀，其总的排汽量应等于或略大于锅炉的最大连续蒸发量，以保证在外界发生事故(如汽机电负荷)时，能将送不出的全部蒸汽及时从安全阀排出，确保锅炉的安全。一.安全阀的基本特性和要求1

2、.安全阀的各种压力定义为了了解安全阀的动作原理和其他动作过程，也为了设计计算时的需要,有必要对安全阀的有关各种压力作如下说明。(1)、最高允许压力Pmax:是指相应金属温度下，容器中允许的最高压力，也就是说当介质通过安全阀排放时，被保护容器内允许的最高压力。运行压力：是指容器在工作中经常承受的表压力。(2)、全开压力：是指安全阀在全开启行程下的阀前压力。全开压力又称排放压力。(3)、整定压力：是调整的使安全阀开启的入口压力。(4)、回座压力：又叫关闭压力，是安全阀动作开启后，当容器压力下降到该压力时安全阀关闭时的压力。(5)、回差AP:是指容器的工作压力同安全阀的回座压力之差。2、对安全阀工作

3、的要求(1)、当达到最高允许压力时，安全阀应能可靠地开启到应达到的高度，并排放出规定量的工作介质。(2)、在达到开启压力时，安全阀应迅速开启并达到规定的开度。如果安全阀在整定的压力下不能及时动作，使开启滞后，那就可能导致系统压力大大超过强度条件所允许的数值，从而引起容器或管道的破裂以及其他危险情况。(3)、安全阀在开启状态下排放时应稳定而无振荡现象。阀瓣的振荡，就是阀门处于迅速不断开关的状态。阀瓣的振荡会使安全阀排放能力降低并使压力升高，同时阀瓣忽开忽关，会撞击阀座，造成阀座和阀瓣密封面的损坏，为了避免阀瓣的振荡，安全阀的通道截面尺寸及其结构应符合要求。(4)、安全阀应在压力稍低于容器内工作压

4、力时，能及时有效地关闭。如果安全阀不能及时地关闭，会使系统中的压力过分降低。这样不仅损失了工作介质和能量，而且使系统中的压力过分降低，这样不仅损失了介质和能量，而且使系统的工况遭到扰乱。(5)、安全阀处于关闭状态，在正常工作压力下，应保持良好的密封性能。二.安全阀的分类安全阀的种类很多，可以从各个角度来划分，但是根据发电厂经常使用来看，大致分类如下：1.按作用在阀瓣上的载荷形式划分，有杠杆重锤式安全阀和弹簧式安全阀，这两大类是目前大量生产，也是发电厂中广泛采用的。1.按安全阀关闭件开启的开度分类有微启式安全阀和全启式安全阀。微启式安全阀是指阀瓣开启的高度为阀座直径的1/15/120o其排量的截

5、面积为阀瓣和阀座的密封面之间形成的环状间隙。这种安全阀用于排量不大的情况，主要用于液体介质。全开式安全阀是指阀瓣开启高度为阀座直径的1/31/4。这种安全阀限制排量的截面积也就是阀座的最小截面积。它主要用于蒸汽或气体介质。3、按作用原理分类有直接作用式安全阀和非直接作用式安全阀，直接作用式安全阀是在工作介质压力的直接作用下开启，非直接作用式安全阀的主安全阀的开启是借助于专门的驱动能源来实现，发电厂常见的这类安全阀如脉冲式安全阀，它由脉冲阀引来的同一工作介质被用作驱动主安全阀的脉冲。三、安全阀的工作原理1.杠杆重锤式安全阀杠杆重锤式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作。图9-3为这种安全阀的示意

6、图。安全阀瓣1与杠杆3连接，重锤的作用力通过连接杠杆作用在阀瓣上，在正常状态下，介质加于阀瓣上的力被重锤杠杆机械力所平衡，当工作压力超过规定值时，平衡力就会被破坏，这时阀瓣2、开放式弹簧安全阀这是一种使介质间断地直接排放到大气中去的结构，它常被选做过热器联箱上的安全装置。弹簧靠它上端的弹簧座固定在横梁下边，并且在下端用一个同样的弹簧座套装在阀杆上，阀瓣上装有与支柱衔接的滑动导向板，以使阀瓣保持在规定的中心位置上，当被保护系统的压力升高达到阀门动作压力时,某一瞬间，介质就开始产生泄漏，随着压力的升高，阀瓣开始升起，这种安全阀是阻碍着容器内压力的升高而逐渐开启的，它是微启式安全阀，当系统中的压力回

7、降到工作压力或稍低于工作压力时，安全阀关闭。3、脉冲式安全阀现代高压大容量锅炉上广泛采用脉冲式安全阀，它由脉冲杠杆式安全阀和主安全阀组成，脉冲阀通过管子与装设至安全阀的锅炉出来的高压蒸汽管路连接，当锅炉压力超过规定值时，脉冲阀的阀瓣被顶开，高压蒸汽经过脉冲管进入主安全阀中活塞上面的客，由于活塞面积大于主阀瓣的面积,因此活塞通过阀杆将主阀瓣压下,阀门开启才非放多余的蒸汽；当锅炉压力降至规定值时，脉冲阀的阀瓣即回座关闭，主安全阀活塞上的蒸汽压力随之降低，从而使主安全阀的阀瓣在其下面的蒸汽压力作用下跟着上升而关闭。脉冲式安全阀排汽能力大，密封性能好，动作灵活，启闭延迟小，能较好地保护锅炉的安全运行，

8、故在大、中型锅炉上得到广泛的应用。四.XX电厂2027t/h锅炉本体上装设的安全阀为保证蒸发设备、过热器和再热器等承压受热面不超压工作，XX电厂2027t/h锅炉在汽包、过热器出口集汽联箱，再热器进口蒸汽连通管及出口集汽联箱上共装设了14只安全阀，其中，汽包上有4只，过热器出口有2只，再热器进口6只,再热器出口有2只。2只PCV阀安装在过热器出口，其压力设定和排放量的详细情况见锅炉安全伐数据单和过热器PCV数据单。全压下PCV有10%BMCR的排放量，PCV的作用是提供额外的释放能力以防止锅炉安全伐不必要的起座设定PCV在安全伐动作之前起座。滑压运行期间PCV设定点以一个高于过热器出口压力0.

9、77Mpa裕度跟踪过热器出口压力，压力降至设定点以下O.O5Mpa回座。PCV仅在压力大于IMPa以上开启动作，IMpa以下关闭。它可以从DCS或后备盘上手动操作。全部安全阀均为单弹簧式，它主要由阀体、阀座、阀瓣、阀杆、衬套、导向套、弹簧、弹簧座、支架、调节螺杆及螺母等组成。阀门的密封面料平面型，阀瓣材料为PLATNAM,阀座材料为铝，表面喷涂以PLATNAM材料,硬度很高，以增强抵抗高速汽流冲蚀的性能，密封的径向宽度较窄。这将有助于提高阀阂的严密性。为使阀阀能平衡地开启与关闭，以减小密封接触面的相对磨擦，阀杆底端经一个圆球与阀瓣相接触；或阀杆底装制成尖锥形，与阀瓣之间呈锥顶接触（如再热器安全

10、阀）。使之在顶压时具有自动调整作用，保证蒸汽作用力能沿轴线作用在阀瓣上。此外，在阀瓣的外周上还采用了导向装置导向套筒，以保证阀瓣能平整、准确地落到阀座上，这对于接触较窄的密封面尤为需要。调节螺杆用来调整作用于阀瓣上的弹簧张力，即阀门起座压力的大小可通过改变调节螺杆的位置来调整（改变弹簧的预紧力）。为减小调整时的磨擦阻力，在汽包安全阀调节螺杆的衬套与上部阀门之间嵌装了一只推力轴承。安全阀的机械动作原理如下：在正常情况下，阀门所在处的蒸汽压力低于安全阀的起座压力，此时，由于弹簧对阀瓣的向下作用力大于蒸汽对阀瓣的向上作用力，使阀门在差压作用下处于密闭状态。当发生异常情况致使蒸汽压力达到起座压力时，将

11、使蒸汽的作用力大于弹簧的作用力，阀瓣被顶起（与此同时，弹簧随之稍被压缩，弹簧张力相应增大，此时由于阀瓣的密封面及其外周平面已暴露在汽流之中，于是，即能领先蒸汽对这部分附加作用面所施加的托力来抵消弹簧所增的张力，使阀瓣保持一定的开启高度）。蒸汽即从阀瓣侧边的排气管排出，蒸汽压力随之降低，当汽压力下降至回座压力时，弹簧对阀瓣的作用力复又大于蒸汽对阀瓣的作用力，安全阀回复至正常状态。为确保过热器的安全运行，过热器出口安装了一台功率控制阀，它除了具备上述动作机能之外，在必要时，还可以利用压缩空气将阀门开启。即在气缸作用下，带动控制杆向上运动。进而将阀杆提起，排出多余的蒸汽。压缩空气助动范围为96.31

12、82.28barg五.安全阀的安装.运行维护安全阀在安装之前，应进行检查，消除存在的缺陷，清除脏物和其它杂物。安全阀应处于垂直位置，不管是在置放或起吊时都应让其处于直立位置。绝不能侧放。以防中心不正，损坏内部。必须注意在安装排汽、疏水管道时不应使阀门承受过大的应力。否则会使阀门产生变形和漏泄。安全阀工作的稳定性对安全阀的排放能力和使用寿命有着重要的关系。安全阀工作的动态不稳定。就会出现阀瓣的振荡。所谓阀瓣振荡，就是指阀门的反复迅速开启又关闭。阀瓣的振荡会使排放能力减少，阀瓣同阀座的频繁碰撞会损坏安全阀的密封面及其他零件。安全阀工作的不稳定性主要是由下列原因引起的：安全阀的排放能力超过进入阀门的

13、介质量、弹簧刚度过大、阀门开启时在阀瓣上方腔中出现大的背压以及外界的动态干扰等。如果由于某种原因，通过安全阀的排汽量大于该时刻的紧急排量（譬如在阀门的进口管道的截面积不够的情况下）。则系统中的压力将降低下来，并很快达到安全阀的回座压力。安全阀就关闭，但产生紧急排汽的原因并未消除，就导致压力重新升高，安全阀再次开启，于是阀瓣和弹簧开始振荡。弹簧刚度过大或阀瓣上方腔体内产生的压力超过设计的背压时也可能导致安全阀在压力高于初始开启压力的情况下关闭，引起阀瓣的振荡。外界的干扰作用也会引起安全阀的振荡。例如蒸汽管道振荡会使安全阀的整定压力变化。振动剧烈时,不仅引起阀门的振荡,而且会损坏阀门，特别是当振动

14、载荷的频率接近安全阀运动零件的自由振动频率时，危害更大。所以要尽可能消除进出口管道的振动以及管道中的压力脉动。对使用中的安全阀要作定期的检查与试验。应特别注意阀座和阀瓣密封面的状况以及弹簧的状况。对于密封面出现的缺陷用机械加工和研磨的方法进行修理。检查弹簧表面是否有裂纹及腐蚀，检查弹簧在静载荷下的特性。吹灰器吹灰器的作用是清除受热面上的结渣和积灰，维持受热面的清洁，以保证锅炉的安全经济运行。吹灰器按结构特征的不同，可分为筒单喷式、回转固定式、伸缩式及摆动式几种。吹灰介质可利用过热蒸汽、饱和蒸汽、排污水及压缩空气,由于排污水和饱和蒸汽吹灰会导致部分水滴冲击或飞溅到管子上，使管子遭受侵蚀，并会引起

15、管壁温度发生剧烈的变化而影响气中水蒸汽的含量，不致加重低温受热面的腐蚀，但它需设置压力较高的气源及相应的压缩空气系统，因此目前多采用过热蒸汽作为吹灰介质，尤其是中间再热锅炉，可以用再热器的进口蒸汽作为吹灰蒸汽的汽源，使系统简单,运行经济。下面介绍本炉的吹灰装置及系统。吹灰器蒸汽来自屏过出口的互连管，供汽管道上安装了一个减压减温站。根据需要调节蒸汽压力。蒸汽在进入降压阀之前先通过一个手动隔离阀和电动主阀门。降压阀之后有一个安全阀，管道上还配有一个带有隔离阀调节阀的压力指示表，在此之后，蒸汽管道分成五条支管道。分别将蒸汽送至炉膛、前屏和末级过热器、再热器、低温过热器和省煤器、空气预热器等处的吹灰器，每一条支管上均装有带执行机构的电动阀和自动疏水器。疏水器有相应的滤网和排水管。