1、SHANDONG UNIVERSITY1第二章鍋爐的熱工保護(hù) SHANDONG UNIVERSITY2鍋鍋爐爐鍋爐本體鍋爐本體輔助設(shè)備輔助設(shè)備鍋爐機(jī)組鍋爐機(jī)組鍋爐的汽水系統(tǒng)，用以完成水變成蒸汽的吸熱過程。由汽包，下降管，聯(lián)箱，導(dǎo)管及各熱交換受熱面等承壓部件組成鍋爐的燃燒系統(tǒng)，用以完成煤的燃燒過程。由爐膛，燃燒器，煙道，爐墻構(gòu)架等非承壓部件組成。送風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)，燃料供應(yīng)及制備、除灰、除渣 、測量與控制等。SHANDONG UNIVERSITY3 冷空氣冷空氣 煙氣煙氣 煙氣煙氣 煙氣煙氣 煙囪煙囪 引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī) 除塵器除塵器 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器 細(xì)微灰粒細(xì)微灰粒 飛灰飛灰 （二次風(fēng)）（二次風(fēng)）

2、 灰渣溝灰渣溝 原煤原煤 排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī) （一次風(fēng)）（一次風(fēng)） 煙氣煙氣 煙氣煙氣給煤機(jī)給煤機(jī) 磨煤機(jī)磨煤機(jī) 燃燒器燃燒器 爐膛爐膛 水平煙道水平煙道 尾部煙道尾部煙道 原煤原煤 風(fēng)、粉風(fēng)、粉 風(fēng)、粉風(fēng)、粉 未燃煤粒未燃煤粒 灰渣灰渣 灰渣灰渣 灰渣灰渣 灰渣溝灰渣溝 排渣裝置排渣裝置 冷灰斗冷灰斗 未燃煤粒未燃煤粒 未燃煤粒未燃煤粒 SHANDONG UNIVERSITY4汽機(jī)主凝結(jié)水汽機(jī)主凝結(jié)水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 給水泵給水泵 省煤器省煤器 汽包汽包 汽水分離器汽水分離器 化學(xué)補(bǔ)充水化學(xué)補(bǔ)充水 汽水混合物汽水混合物 下降管下降管 下聯(lián)箱下聯(lián)箱 水冷壁水冷壁 上聯(lián)箱上聯(lián)箱

3、導(dǎo)汽管導(dǎo)汽管 水水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 汽水混合物汽水混合物飽和蒸汽飽和蒸汽 過熱蒸汽過熱蒸汽 過熱器過熱器 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級2/2SHANDONG UNIVERSITY5SHANDONG UNIVERSITY6鍋爐機(jī)組熱工保護(hù)的必要性鍋爐機(jī)組熱工保護(hù)的必要性 1. 1.鍋爐是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)：鍋爐是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)：風(fēng)煙系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、輔助設(shè)備輔助設(shè)備、輔、輔助系統(tǒng)等。助系統(tǒng)等。 2. 2.事故時(shí)，需要應(yīng)急處理：事故時(shí)，需要應(yīng)急處理：正常正常情況下情況下通過熱工檢測和自動(dòng)調(diào)節(jié)通過熱工檢測和自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用，維的作用，維持正常工作。持正常

4、工作。然而由于煤種變化、設(shè)備故障、運(yùn)行人員操作不當(dāng)或汽輪機(jī)突然然而由于煤種變化、設(shè)備故障、運(yùn)行人員操作不當(dāng)或汽輪機(jī)突然甩負(fù)荷等原因甩負(fù)荷等原因, ,往往會造成運(yùn)行參數(shù)超過規(guī)定的限值往往會造成運(yùn)行參數(shù)超過規(guī)定的限值, ,甚至發(fā)生設(shè)備或人身事故。甚至發(fā)生設(shè)備或人身事故。鍋爐機(jī)組熱工保護(hù)的任務(wù)鍋爐機(jī)組熱工保護(hù)的任務(wù) 當(dāng)某臺設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)行工況不正常時(shí)當(dāng)某臺設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)行工況不正常時(shí), ,如主蒸汽壓力過高、汽包水位過高或如主蒸汽壓力過高、汽包水位過高或過低、再熱汽溫過高、直流鍋爐斷水和爐膛熄火等情況發(fā)生時(shí)過低、再熱汽溫過高、直流鍋爐斷水和爐膛熄火等情況發(fā)生時(shí), ,保護(hù)裝置及時(shí)采保護(hù)裝置及時(shí)采取措施取措施

5、, , 防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大, ,使設(shè)備盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。使設(shè)備盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。鍋爐機(jī)組熱工保護(hù)的內(nèi)容鍋爐機(jī)組熱工保護(hù)的內(nèi)容 設(shè)備結(jié)構(gòu)、容量、運(yùn)行方式和熱力系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、容量、運(yùn)行方式和熱力系統(tǒng)的特點(diǎn)決定決定熱工保護(hù)熱工保護(hù)的內(nèi)容的內(nèi)容。一般。一般都設(shè)有汽壓保護(hù)、水位保護(hù)、再熱器保護(hù)、直流鍋爐斷水保護(hù)、爐膛熄火保護(hù)都設(shè)有汽壓保護(hù)、水位保護(hù)、再熱器保護(hù)、直流鍋爐斷水保護(hù)、爐膛熄火保護(hù)及緊急停爐保護(hù)等。及緊急停爐保護(hù)等。具體可分為：具體可分為：(1)(1)限值保護(hù)限值保護(hù)；(2)(2)聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù)；(3)(3)緊急停爐保緊急停爐保護(hù)護(hù) SHANDONG UNIVER

6、SITY7限值保護(hù)限值保護(hù)： 根據(jù)鍋爐和輔機(jī)的運(yùn)行工況對鍋爐的最大出力和變負(fù)荷速度根據(jù)鍋爐和輔機(jī)的運(yùn)行工況對鍋爐的最大出力和變負(fù)荷速度予以限制；對鍋爐的各種調(diào)節(jié)閥門和擋板的最大、最小開度加以予以限制；對鍋爐的各種調(diào)節(jié)閥門和擋板的最大、最小開度加以限位。限位。聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù)： 鍋爐在啟停或運(yùn)行中鍋爐在啟停或運(yùn)行中, ,一旦出現(xiàn)誤操作一旦出現(xiàn)誤操作, ,聯(lián)鎖保護(hù)裝置能自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)裝置能自動(dòng)加以制止；在鍋爐運(yùn)行中如某些輔機(jī)發(fā)生故障時(shí)加以制止；在鍋爐運(yùn)行中如某些輔機(jī)發(fā)生故障時(shí), ,與其相關(guān)的設(shè)備與其相關(guān)的設(shè)備立即動(dòng)作立即動(dòng)作, ,以避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。以避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。緊急停爐保護(hù)緊急停爐保護(hù)：

7、 當(dāng)某些重要輔機(jī)發(fā)生故障時(shí)當(dāng)某些重要輔機(jī)發(fā)生故障時(shí), ,應(yīng)迅速降低鍋爐的負(fù)荷或停止鍋應(yīng)迅速降低鍋爐的負(fù)荷或停止鍋爐運(yùn)行爐運(yùn)行；當(dāng)鍋爐運(yùn)行中某些主要參數(shù)超過允許值時(shí)當(dāng)鍋爐運(yùn)行中某些主要參數(shù)超過允許值時(shí), ,保護(hù)裝置立即保護(hù)裝置立即動(dòng)作動(dòng)作, ,采取緊急措施采取緊急措施, ,直至緊急停爐保護(hù)直至緊急停爐保護(hù), ,以免事故發(fā)生或擴(kuò)大。以免事故發(fā)生或擴(kuò)大。SHANDONG UNIVERSITY8鍋爐汽水系統(tǒng)熱工保護(hù)鍋爐汽水系統(tǒng)熱工保護(hù) 當(dāng)前的發(fā)電機(jī)組，主汽溫度在550或更高，壓力在十幾到二十幾兆帕。在這樣的條件下，鋼材的強(qiáng)度余量很小，超壓后容易出現(xiàn)爆管。因此必須設(shè)置壓力保護(hù)裝置。一般在汽包上、過熱器和

8、再熱器出口聯(lián)箱上都按裝有安全閥。萬一出現(xiàn)超壓，這些安全門可以分批動(dòng)作。（控制和工作安全門）既減小了對系統(tǒng)的沖擊，又能夠保證安全這樣可以防止受熱面干燒。安全門的術(shù)語：排放壓力：門芯全開時(shí)的壓力開啟壓力：蒸汽明顯排出的壓力工作壓力：正常工作的壓力關(guān)閉壓力：門芯回位時(shí)的壓力（一般是工作壓力的95）SHANDONG UNIVERSITY9壓力保護(hù)裝置壓力保護(hù)裝置安全門：安全門：靜重式安全門、杠桿式安全門、彈靜重式安全門、杠桿式安全門、彈簧式安全門和脈沖式安全門等簧式安全門和脈沖式安全門等排放壓力排放壓力：安全門門芯開啟后安全門門芯開啟后, ,設(shè)備中壓力繼續(xù)上升設(shè)備中壓力繼續(xù)上升, ,當(dāng)達(dá)到當(dāng)達(dá)到設(shè)備允

9、許超過的最高壓力時(shí)門芯全開設(shè)備允許超過的最高壓力時(shí)門芯全開, ,排出額定排汽量。此時(shí)排出額定排汽量。此時(shí), ,閥門進(jìn)口處的壓力叫排放壓力。閥門進(jìn)口處的壓力叫排放壓力。關(guān)閉壓力關(guān)閉壓力：安全門開啟安全門開啟, ,排出部分介質(zhì)后排出部分介質(zhì)后, ,設(shè)備中壓力逐漸降設(shè)備中壓力逐漸降低低, ,當(dāng)降至小于設(shè)備壓力的預(yù)定值時(shí)當(dāng)降至小于設(shè)備壓力的預(yù)定值時(shí), ,門芯關(guān)閉門芯關(guān)閉, ,介質(zhì)停止流動(dòng)介質(zhì)停止流動(dòng), ,此時(shí)閥門的進(jìn)口壓力叫關(guān)閉壓力。關(guān)閉壓力通常由閱門廠規(guī)此時(shí)閥門的進(jìn)口壓力叫關(guān)閉壓力。關(guān)閉壓力通常由閱門廠規(guī)定定, ,一般為工作壓力的一般為工作壓力的95%95%。工作壓力工作壓力：鍋爐正常工作時(shí)介質(zhì)壓力

10、。鍋爐正常工作時(shí)介質(zhì)壓力。開啟壓力開啟壓力：當(dāng)介質(zhì)壓力上升到安全門安裝調(diào)整的預(yù)定壓力時(shí)當(dāng)介質(zhì)壓力上升到安全門安裝調(diào)整的預(yù)定壓力時(shí), ,門芯自行開啟門芯自行開啟, ,介質(zhì)明顯排出。此時(shí)閥門進(jìn)口處壓力稱為開啟介質(zhì)明顯排出。此時(shí)閥門進(jìn)口處壓力稱為開啟壓力壓力。關(guān)系：關(guān)系：排放壓力開啟壓力工作壓力關(guān)閉壓力排放壓力開啟壓力工作壓力關(guān)閉壓力SHANDONG UNIVERSITYSHANDONG UNIVERSITYSHANDONG UNIVERSITYSHANDONG UNIVERSITY13電磁泄壓閥電磁泄壓閥1.1.普通安全門上的重錘和彈簧的大小普通安全門上的重錘和彈簧的大小決定于決定于閥座通道直徑和

11、工作壓力閥座通道直徑和工作壓力。2.2.鍋爐工作壓力和容量的增大鍋爐工作壓力和容量的增大，使得不得不用大，使得不得不用大重錘和強(qiáng)力彈簧重錘和強(qiáng)力彈簧。電磁泄壓閥的用途電磁泄壓閥的用途電磁泄壓閥的結(jié)構(gòu)及工作原理電磁泄壓閥的結(jié)構(gòu)及工作原理SHANDONG UNIVERSITYSHANDONG UNIVERSITY15彈簧式安全閥彈簧式安全閥 1.1.彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)原理彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)原理當(dāng)蒸汽壓力超過彈簧的壓緊力，當(dāng)蒸汽壓力超過彈簧的壓緊力，閥瓣就被頂開。閥瓣頂開后，推閥瓣就被頂開。閥瓣頂開后，推出蒸汽由于下調(diào)節(jié)環(huán)的反彈而作出蒸汽由于下調(diào)節(jié)環(huán)的反彈而作用在閥瓣夾持圈上，使閥門迅速用在閥瓣夾持圈上

12、，使閥門迅速打開，隨著閥瓣的上移，蒸汽沖打開，隨著閥瓣的上移，蒸汽沖擊在上調(diào)節(jié)環(huán)上，使排汽方向趨擊在上調(diào)節(jié)環(huán)上，使排汽方向趨于垂直向下，排汽產(chǎn)生的反作用于垂直向下，排汽產(chǎn)生的反作用力推著閥瓣向上，并且在一定的力推著閥瓣向上，并且在一定的壓力范圍內(nèi)使閥瓣保持在足夠的壓力范圍內(nèi)使閥瓣保持在足夠的提升高度上，隨著安全閥的打開，提升高度上，隨著安全閥的打開，蒸汽不斷排出，系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽壓蒸汽不斷排出，系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽壓力逐步降低。此時(shí)，彈簧的作用力逐步降低。此時(shí)，彈簧的作用力將克服作用于閥瓣上的蒸汽壓力將克服作用于閥瓣上的蒸汽壓力和排汽的反作用力，從而關(guān)閉力和排汽的反作用力，從而關(guān)閉安全閥。安全閥。SHAN

13、DONG UNIVERSITY16彈簧式安全閥的彈簧式安全閥的泄露現(xiàn)象泄露現(xiàn)象 當(dāng)當(dāng)安全閥安全閥噴嘴內(nèi)的蒸汽壓力作用于噴嘴內(nèi)的蒸汽壓力作用于閥瓣閥瓣上的力與上的力與彈簧彈簧作用于作用于閥瓣閥瓣上使密上使密封的力相等時(shí)，封的力相等時(shí)，安全閥安全閥未跳前，這時(shí)少量的蒸汽往往以極高未跳前，這時(shí)少量的蒸汽往往以極高的速度從閥線間的速度從閥線間隙中逸出，稱之為隙中逸出，稱之為“前泄前泄”，很容易使閥線受到吹損而造成缺陷性泄漏。，很容易使閥線受到吹損而造成缺陷性泄漏。 采用輔助啟閉裝置采用輔助啟閉裝置 正常運(yùn)行時(shí)氣缸的上缸與氣源接通，下缸通大氣，使閥瓣上附加了正常運(yùn)行時(shí)氣缸的上缸與氣源接通，下缸通大氣，使

14、閥瓣上附加了200300N的緊力。的緊力。采用特殊的閥瓣閥座結(jié)構(gòu)采用特殊的閥瓣閥座結(jié)構(gòu) 在閥瓣外側(cè)的導(dǎo)向筒和噴嘴上各套有一只圈，分別稱為上調(diào)節(jié)圈和下調(diào)在閥瓣外側(cè)的導(dǎo)向筒和噴嘴上各套有一只圈，分別稱為上調(diào)節(jié)圈和下調(diào)節(jié)圈，用以增加閥瓣和噴嘴的截面積，使得安全閥在即將起座時(shí)泄出來的介節(jié)圈，用以增加閥瓣和噴嘴的截面積，使得安全閥在即將起座時(shí)泄出來的介質(zhì)作用在較大的面積上而產(chǎn)生較大的起跳力，從而消除質(zhì)作用在較大的面積上而產(chǎn)生較大的起跳力，從而消除“前泄前泄”現(xiàn)象。現(xiàn)象。SHANDONG UNIVERSITY17汽壓高1安全門起座（開閥）控制開關(guān)汽壓低&1安全門回座（關(guān)閥）脈沖式電磁安全門的控制框

15、圖 SHANDONG UNIVERSITY18SHANDONG UNIVERSITY19自動(dòng)自動(dòng) 控制開關(guān)控制開關(guān)KKKK置于自動(dòng)置于自動(dòng), ,觸觸點(diǎn)點(diǎn)5-65-6和和7-87-8接通接通 當(dāng)當(dāng)蒸汽壓力升高達(dá)開閥的蒸汽壓力升高達(dá)開閥的規(guī)定值時(shí)，電觸點(diǎn)壓力表的低規(guī)定值時(shí)，電觸點(diǎn)壓力表的低值觸點(diǎn)斷開而高值觸點(diǎn)接通。值觸點(diǎn)斷開而高值觸點(diǎn)接通。中間繼電器中間繼電器KM1KM1動(dòng)作，通開閥動(dòng)作，通開閥接觸器接觸器KMC1KMC1。接觸器。接觸器KMC1KMC1接通接通開閥電磁鐵，使脈沖門開啟。開閥電磁鐵，使脈沖門開啟。安全門起座，紅燈安全門起座，紅燈HRHR亮。亮。KMC1KMC1同時(shí)合通中間繼電器同時(shí)

16、合通中間繼電器KM2KM2，為，為關(guān)閥電路作準(zhǔn)備。關(guān)閥電路作準(zhǔn)備。SHANDONG UNIVERSITY20 當(dāng)蒸汽壓力低于開閥當(dāng)蒸汽壓力低于開閥的規(guī)定值時(shí)，電觸點(diǎn)壓力的規(guī)定值時(shí)，電觸點(diǎn)壓力表的高值觸點(diǎn)斷開。中間表的高值觸點(diǎn)斷開。中間繼電器繼電器KM1KM1自保持并維持自保持并維持脈沖門在開啟狀態(tài)。當(dāng)蒸脈沖門在開啟狀態(tài)。當(dāng)蒸汽壓力降到關(guān)閥的規(guī)定值汽壓力降到關(guān)閥的規(guī)定值時(shí)，電觸點(diǎn)壓力表的低值時(shí)，電觸點(diǎn)壓力表的低值觸點(diǎn)接通，使中間繼電器觸點(diǎn)接通，使中間繼電器KM1KM1釋放，切斷開閥接觸釋放，切斷開閥接觸器器KMC1KMC1和開閥電磁鐵和開閥電磁鐵KDKD的的電路，并接通關(guān)閥接觸器電路，并接通關(guān)閥

17、接觸器KMC2KMC2的電路。關(guān)閥接觸器的電路。關(guān)閥接觸器KMC2KMC2使關(guān)閥電磁鐵使關(guān)閥電磁鐵KGKG工作，工作，以關(guān)閉脈沖門，使安全門以關(guān)閉脈沖門，使安全門回座。回座。SHANDONG UNIVERSITY21 在關(guān)閥接觸器動(dòng)作時(shí)，在關(guān)閥接觸器動(dòng)作時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間繼電器啟動(dòng)時(shí)間繼電器KTKT。10s10s后，后，KTKT的延時(shí)觸點(diǎn)斷開，的延時(shí)觸點(diǎn)斷開，切斷中間繼電器切斷中間繼電器KM2KM2的自的自保持電路，使關(guān)閥接觸器保持電路，使關(guān)閥接觸器和關(guān)閥電磁鐵斷電。和關(guān)閥電磁鐵斷電。手動(dòng)手動(dòng) 如果脈沖安全門的工如果脈沖安全門的工作失誤，也可以人工操作作失誤，也可以人工操作控制開關(guān)控制開關(guān)KKKK，

18、控制安全門，控制安全門的開啟和關(guān)閉。為了避免的開啟和關(guān)閉。為了避免人工控制安全門時(shí)發(fā)出的人工控制安全門時(shí)發(fā)出的關(guān)閉指令過長，關(guān)閥位置關(guān)閉指令過長，關(guān)閥位置的綠色信號燈的綠色信號燈HGHG是接在閃是接在閃光電源上的。光電源上的。SHANDONG UNIVERSITY22 當(dāng)人工關(guān)閉安全門當(dāng)人工關(guān)閉安全門后將控制開關(guān)放在自動(dòng)后將控制開關(guān)放在自動(dòng)位置時(shí)，綠色信號燈的位置時(shí)，綠色信號燈的電源恢復(fù)正常，這時(shí)綠電源恢復(fù)正常，這時(shí)綠燈轉(zhuǎn)為平光。燈轉(zhuǎn)為平光。 對汽包鍋爐來說，對汽包鍋爐來說，當(dāng)蒸汽壓力降低時(shí)，汽當(dāng)蒸汽壓力降低時(shí)，汽包水位會產(chǎn)生瞬時(shí)上升包水位會產(chǎn)生瞬時(shí)上升的假水位現(xiàn)象，因此，的假水位現(xiàn)象，因此，

19、在安全門開啟時(shí)為避免在安全門開啟時(shí)為避免水位保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)通過水位保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)通過開閥接觸器開閥接觸器KMC1KMC1的觸點(diǎn)的觸點(diǎn)閉鎖水位保護(hù)。閉鎖水位保護(hù)。SHANDONG UNIVERSITY23汽壓保護(hù)系統(tǒng)汽壓保護(hù)系統(tǒng)母管制運(yùn)行鍋爐母管制運(yùn)行鍋爐：汽壓保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作參數(shù)分兩值汽壓保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作參數(shù)分兩值，當(dāng)鍋爐汽壓升高當(dāng)鍋爐汽壓升高到第一值時(shí)到第一值時(shí), ,保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出壓力偏高信號保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出壓力偏高信號, ,此信號并作第二值的此信號并作第二值的“與與”條件。當(dāng)壓力升高到第二值時(shí)條件。當(dāng)壓力升高到第二值時(shí), ,停掉部分給粉機(jī)或開對空排停掉部分給粉機(jī)或開對空排汽門使主汽壓力回降。汽門使主汽壓

20、力回降。單元制運(yùn)行鍋爐單元制運(yùn)行鍋爐：對于單元制的燃煤鍋爐對于單元制的燃煤鍋爐, ,分分有旁路系統(tǒng)的鍋爐保有旁路系統(tǒng)的鍋爐保護(hù)系統(tǒng)護(hù)系統(tǒng)和無和無旁路系統(tǒng)的鍋爐保護(hù)系統(tǒng)旁路系統(tǒng)的鍋爐保護(hù)系統(tǒng)。主 汽 壓 力 高 值主 汽 壓 力 高 值汽 輪 機(jī) 甩 負(fù) 荷& 1切 除 部 分 火 嘴投 旁 路投 油報(bào) 警報(bào) 警高三值對空排汽高三值對空排汽SHANDONG UNIVERSITY汽包爐水位保護(hù)汽包爐水位保護(hù)24SHANDONG UNIVERSITY25水位保護(hù)的重要性水位保護(hù)的重要性 汽包水位過高將減少蒸汽重力分離行程、破壞汽水分離效果汽包水位過高將減少蒸汽重力分離行程、破壞汽水分離效果,

21、 ,使蒸汽帶水造成過熱器中鹽類沉積使蒸汽帶水造成過熱器中鹽類沉積, ,惡化過熱器的工作條件惡化過熱器的工作條件, ,嚴(yán)重時(shí)嚴(yán)重時(shí)還可能引起汽輪機(jī)水沖擊還可能引起汽輪機(jī)水沖擊, ,造成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸彎曲等惡性事故。造成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸彎曲等惡性事故。 水位過低時(shí)鍋爐水循環(huán)將遭破壞水位過低時(shí)鍋爐水循環(huán)將遭破壞, ,水冷壁安全受到威脅。水冷壁安全受到威脅。水位保護(hù)的作用水位保護(hù)的作用 當(dāng)鍋爐缺水而造成汽包水位過低時(shí)當(dāng)鍋爐缺水而造成汽包水位過低時(shí), ,為了避免為了避免“干鍋干鍋”和燒壞和燒壞水冷壁管水冷壁管, , 應(yīng)采取保護(hù)措施應(yīng)采取保護(hù)措施, ,如打開備用給水門如打開備用給水門, ,必要時(shí)采取緊急停必要時(shí)采取

22、緊急停爐；當(dāng)水位過高而造成爐；當(dāng)水位過高而造成“滿水滿水”時(shí)時(shí), ,及時(shí)打開放水門及時(shí)打開放水門, ,必要時(shí)也采取必要時(shí)也采取緊急停爐緊急停爐, ,以避免事故發(fā)生或防止事故擴(kuò)大以避免事故發(fā)生或防止事故擴(kuò)大。 SHANDONG UNIVERSITY261.1.鍋爐缺水鍋爐缺水汽包水位低于規(guī)定的最低水位時(shí)稱為缺水。缺水分為輕微缺水和嚴(yán)重缺水。汽包水位低于規(guī)定的最低水位時(shí)稱為缺水。缺水分為輕微缺水和嚴(yán)重缺水。當(dāng)水位低于規(guī)定的最低水位，但仍有可見水位時(shí)，為輕微缺水；當(dāng)水位不僅當(dāng)水位低于規(guī)定的最低水位，但仍有可見水位時(shí)，為輕微缺水；當(dāng)水位不僅低于規(guī)定的最低水位，且無可見水位時(shí)，即為嚴(yán)重缺水。低于規(guī)定的最

23、低水位，且無可見水位時(shí)，即為嚴(yán)重缺水。(1)(1)鍋爐缺水的原因。鍋爐缺水的原因。1)1)水位計(jì)指示不準(zhǔn)確，無法判明真實(shí)水位。水位計(jì)指示不準(zhǔn)確，無法判明真實(shí)水位。2)2)給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障或給水調(diào)整門卡死，造成自動(dòng)調(diào)節(jié)失控。給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障或給水調(diào)整門卡死，造成自動(dòng)調(diào)節(jié)失控。3)3)給水壓力降低。給水壓力降低。4)4)鍋爐受熱面爆管。鍋爐受熱面爆管。5)5)鍋爐排污不當(dāng)。鍋爐排污不當(dāng)。6)6)運(yùn)行人員誤操作。運(yùn)行人員誤操作。 SHANDONG UNIVERSITY27(2)(2)鍋爐缺水的處理。鍋爐缺水的處理。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)水位低于正常水位，尚屬輕微缺水時(shí)，應(yīng)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)水位低于正常水位，尚屬

24、輕微缺水時(shí)，應(yīng)核對水位核對水位計(jì)計(jì)，并查找原因，加強(qiáng)給水調(diào)節(jié)，必要時(shí)降低機(jī)組的負(fù)荷。，并查找原因，加強(qiáng)給水調(diào)節(jié)，必要時(shí)降低機(jī)組的負(fù)荷。若水位急劇下降或低于可見水位并無法維持時(shí)，即屬嚴(yán)重缺水，此時(shí)應(yīng)立若水位急劇下降或低于可見水位并無法維持時(shí)，即屬嚴(yán)重缺水，此時(shí)應(yīng)立即停爐，并嚴(yán)禁向爐內(nèi)進(jìn)水。因?yàn)閲?yán)重缺水時(shí)，無法判明缺水的程度，水冷即停爐，并嚴(yán)禁向爐內(nèi)進(jìn)水。因?yàn)閲?yán)重缺水時(shí)，無法判明缺水的程度，水冷壁可能處于干燒，此時(shí)若強(qiáng)行進(jìn)水，則會由于溫差過大，產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，壁可能處于干燒，此時(shí)若強(qiáng)行進(jìn)水，則會由于溫差過大，產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，造成水冷壁爆管。鍋爐缺水時(shí)，應(yīng)停止排污，同時(shí)，應(yīng)注意調(diào)節(jié)過熱汽溫。造成

25、水冷壁爆管。鍋爐缺水時(shí)，應(yīng)停止排污，同時(shí)，應(yīng)注意調(diào)節(jié)過熱汽溫。SHANDONG UNIVERSITY282.2.鍋爐滿水鍋爐滿水 汽包水位高于規(guī)定的最高水位時(shí)稱為滿水。滿水也分為輕滿水和嚴(yán)重滿汽包水位高于規(guī)定的最高水位時(shí)稱為滿水。滿水也分為輕滿水和嚴(yán)重滿水。當(dāng)水位高于規(guī)定的最高水位，但仍有可見水位時(shí)，為輕微滿水；若水位水。當(dāng)水位高于規(guī)定的最高水位，但仍有可見水位時(shí)，為輕微滿水；若水位不僅高于規(guī)定的最高水位，且無可見水位時(shí)，為嚴(yán)重滿水。不僅高于規(guī)定的最高水位，且無可見水位時(shí)，為嚴(yán)重滿水。鍋爐水位保護(hù)系統(tǒng)鍋爐水位保護(hù)系統(tǒng) 鍋爐水位保護(hù)與鍋爐的容量、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式有關(guān)。鍋爐水位保護(hù)與鍋爐的容量、結(jié)構(gòu)

26、和運(yùn)行方式有關(guān)。 一般水位偏差分為三個(gè)值一般水位偏差分為三個(gè)值, ,稱為高一、高二、高三值稱為高一、高二、高三值( (例如例如:+50:+50、+150+150、+25+250mm)0mm)，反之稱為低一、低二、低三值反之稱為低一、低二、低三值( (例如例如:-50:-50，-150-150、-250-250mm)mm)。高或低高或低一、二值為報(bào)警值一、二值為報(bào)警值, ,三值為停爐值。三值為停爐值。SHANDONG UNIVERSITY29SHANDONG UNIVERSITY30SHANDONG UNIVERSITYSHANDONG UNIVERSITY32DCS系統(tǒng)鍋爐汽包水位保護(hù)邏輯原理

27、圖SHANDONG UNIVERSITY33SHANDONG UNIVERSITY34水水位位保保護(hù)護(hù)的的電電氣氣原原理理SHANDONG UNIVERSITY35水位保護(hù)的電氣原理水位保護(hù)的電氣原理1.1.當(dāng)水位高到第一值時(shí)當(dāng)水位高到第一值時(shí), ,水位高水位高一值觸點(diǎn)一值觸點(diǎn)( (由單獨(dú)水位發(fā)送器或由單獨(dú)水位發(fā)送器或帶觸點(diǎn)的水位表提供帶觸點(diǎn)的水位表提供) )閉合閉合, , 中中間繼電器間繼電器2323ZJZJ帶電帶電, ,它的一副常它的一副常開觸點(diǎn)閉合發(fā)出燈光報(bào)警信號開觸點(diǎn)閉合發(fā)出燈光報(bào)警信號, ,另一副常開觸點(diǎn)閉合另一副常開觸點(diǎn)閉合, ,作為打開作為打開事故放水門的事故放水門的 與與 條件

28、，它的一條件，它的一副常閉觸點(diǎn)斷開，閉鎖打開備用副常閉觸點(diǎn)斷開，閉鎖打開備用給水門的操作。給水門的操作。 2. 2.當(dāng)水位高到二值時(shí)當(dāng)水位高到二值時(shí), ,水位水位高二值觸點(diǎn)閉合高二值觸點(diǎn)閉合, ,繼電器繼電器4 4ZJZJ的線的線圈通電圈通電, ,它的一副常開觸點(diǎn)閉合它的一副常開觸點(diǎn)閉合, ,發(fā)出水位高二值的燈光報(bào)警信號發(fā)出水位高二值的燈光報(bào)警信號, ,另一副常開觸點(diǎn)閉合另一副常開觸點(diǎn)閉合, ,發(fā)出開事發(fā)出開事故放水門的啟動(dòng)指令故放水門的啟動(dòng)指令, ,通過通過lZJlZJ和和2 2ZJZJ的常閉觸點(diǎn)的常閉觸點(diǎn), ,使中間繼電器使中間繼電器6 6ZJZJ的工作線圈通電。的工作線圈通電。 SHAN

29、DONG UNIVERSITY366 6ZJZJ有兩副常開觸點(diǎn)有兩副常開觸點(diǎn), ,第一副第一副閉合閉合, ,發(fā)出打開事故放水門的發(fā)出打開事故放水門的信號信號( (通過事故放水門的控制通過事故放水門的控制回路起作用回路起作用),),第二副觸點(diǎn)閉第二副觸點(diǎn)閉合合, ,作為水位高三值的作為水位高三值的“與與”條件。條件。3.3.事故放水門是否打開事故放水門是否打開, ,除取除取決于水位高一值和水位高二決于水位高一值和水位高二值是否同時(shí)出現(xiàn)外值是否同時(shí)出現(xiàn)外, ,還取決于還取決于1 1ZJZJ或或2 2ZJZJ的常閉觸點(diǎn)是否斷的常閉觸點(diǎn)是否斷開開, ,因?yàn)樵陔姎饣芈飞弦驗(yàn)樵陔姎饣芈飞?323ZJZJ、

30、4ZJ4ZJ和和lZJlZJ、2ZJ2ZJ組成了組成了“禁止禁止”邏輯門邏輯門, ,只要只要1 1ZJ ZJ 和和2 2ZJZJ中中的任一觸點(diǎn)斷開的任一觸點(diǎn)斷開, ,啟動(dòng)指令都啟動(dòng)指令都被禁止。被禁止。1 1ZJZJ斷開的條件是安斷開的條件是安全門動(dòng)作全門動(dòng)作,2,2ZJZJ斷開的條件是斷開的條件是計(jì)算機(jī)有禁止信號發(fā)出。計(jì)算機(jī)有禁止信號發(fā)出。SHANDONG UNIVERSITY37當(dāng)當(dāng) 安全門安全門 動(dòng)作時(shí)動(dòng)作時(shí), ,DKJDKJ觸點(diǎn)觸點(diǎn)閉合產(chǎn)生禁止信號閉合產(chǎn)生禁止信號, ,這個(gè)禁止這個(gè)禁止信號經(jīng)過一段時(shí)間后自動(dòng)消信號經(jīng)過一段時(shí)間后自動(dòng)消除除, ,因此專門設(shè)置了一個(gè)延時(shí)因此專門設(shè)置了一個(gè)延時(shí)

31、回路回路, ,它的工作原理如下它的工作原理如下: : DKJ DKJ觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn)閉合, ,時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器SJSJ帶電帶電, ,而而lZJlZJ通過通過SJSJ的常閉的常閉觸點(diǎn)通電觸點(diǎn)通電, ,lZJlZJ的常開觸點(diǎn)閉的常開觸點(diǎn)閉合合, ,起自保持作用起自保持作用, ,常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)1 1ZJZJ斷開斷開, ,對事故放水門的啟對事故放水門的啟動(dòng)指令起禁止作用。動(dòng)指令起禁止作用。當(dāng)當(dāng)計(jì)計(jì)算機(jī)發(fā)出不允許開事故算機(jī)發(fā)出不允許開事故放水門的信號時(shí)放水門的信號時(shí), ,計(jì)算機(jī)的常計(jì)算機(jī)的常開觸點(diǎn)閉合開觸點(diǎn)閉合,2,2ZJZJ通電通電, ,常閉觸常閉觸點(diǎn)斷開點(diǎn)斷開, ,啟動(dòng)指令被禁止。啟動(dòng)指令被禁止。

32、SHANDONG UNIVERSITY38如果水位高一值和高二值同時(shí)出現(xiàn)后如果水位高一值和高二值同時(shí)出現(xiàn)后, ,無禁令信號到來無禁令信號到來, ,開事故放水門的啟動(dòng)開事故放水門的啟動(dòng)指令就順利通過指令就順利通過, ,這時(shí)將放水門打開這時(shí)將放水門打開, ,進(jìn)進(jìn)行事故放水。行事故放水。 4.4.當(dāng)水位高到第三值時(shí)當(dāng)水位高到第三值時(shí), ,水位高三值常水位高三值常開信號觸點(diǎn)閉合開信號觸點(diǎn)閉合, ,繼電器繼電器5 5ZJZJ通電通電, ,其常其常開觸點(diǎn)閉合開觸點(diǎn)閉合,6,6ZJZJ觸點(diǎn)已處于閉合狀態(tài)觸點(diǎn)已處于閉合狀態(tài), ,中間繼電器中間繼電器1212ZJZJ通電通電,12,12ZJZJ的常開觸點(diǎn)的常開觸

33、點(diǎn)閉合閉合, ,發(fā)出緊急停爐信號發(fā)出緊急停爐信號, ,然后就按事故然后就按事故停爐的順序停止鍋爐的運(yùn)行。停爐的順序停止鍋爐的運(yùn)行。打開事故放水門后打開事故放水門后, ,如水位降到高一值如水位降到高一值以下以下, ,這時(shí)水位高一值觸點(diǎn)斷開這時(shí)水位高一值觸點(diǎn)斷開,23,23ZJZJ斷斷電電,6,6ZJZJ相應(yīng)斷電相應(yīng)斷電, ,開事故放水門的信號開事故放水門的信號消除。消除。2323ZJZJ的常閉觸點(diǎn)閉合的常閉觸點(diǎn)閉合, ,發(fā)出關(guān)閉發(fā)出關(guān)閉事故放水門的信號事故放水門的信號( (見圖見圖2-62-6中至中至 被控被控設(shè)備設(shè)備 回路回路) )。SHANDONG UNIVERSITY392.32.3直流鍋

34、爐斷水保護(hù)直流鍋爐斷水保護(hù)一、直流鍋爐汽水系統(tǒng)的特點(diǎn)一、直流鍋爐汽水系統(tǒng)的特點(diǎn) 各受熱面各受熱面( (省煤段、蒸發(fā)段和過熱段省煤段、蒸發(fā)段和過熱段) )沒有明顯分界線沒有明顯分界線, ,沒有中間儲存環(huán)節(jié)沒有中間儲存環(huán)節(jié), ,從給從給水泵給水到過熱蒸汽形成的過程是連續(xù)的、一次完成的。水泵給水到過熱蒸汽形成的過程是連續(xù)的、一次完成的。 由于中間沒有緩沖地帶由于中間沒有緩沖地帶, ,因此對于供水的要求很嚴(yán)。直流鍋爐要求給水和燃料因此對于供水的要求很嚴(yán)。直流鍋爐要求給水和燃料必須緊密配合必須緊密配合, ,從而保持汽水行程中各處的濕度和溫度一定。從而保持汽水行程中各處的濕度和溫度一定。 如果直流鍋爐在運(yùn)

35、行中發(fā)生斷水故障如果直流鍋爐在運(yùn)行中發(fā)生斷水故障, ,就會導(dǎo)致受熱面嚴(yán)重超溫而損壞就會導(dǎo)致受熱面嚴(yán)重超溫而損壞, ,如果在如果在斷水后幾秒鐘內(nèi)不能恢復(fù)供水?dāng)嗨髱酌腌妰?nèi)不能恢復(fù)供水, ,這將嚴(yán)重危及鍋爐的安全這將嚴(yán)重危及鍋爐的安全, ,為此應(yīng)裝設(shè)斷水保護(hù)系為此應(yīng)裝設(shè)斷水保護(hù)系統(tǒng)。統(tǒng)。 二、直流鍋爐斷水保護(hù)系統(tǒng)二、直流鍋爐斷水保護(hù)系統(tǒng)SHANDONG UNIVERSITY40SHANDONG UNIVERSITY41鍋爐鍋爐再熱器保護(hù)再熱器保護(hù)再熱器壁溫高保護(hù)再熱器壁溫高保護(hù) 鍋爐點(diǎn)火后鍋爐點(diǎn)火后, ,受熱面被加熱受熱面被加熱, ,受熱管道中的積水被蒸發(fā)。受熱管道中的積水被蒸發(fā)。升壓后升壓后,

36、,部分管道中積水亦被流過的蒸汽所造成的受熱面進(jìn)出口壓差所排除。部分管道中積水亦被流過的蒸汽所造成的受熱面進(jìn)出口壓差所排除。 在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前, ,過熱器、再熱器通汽量受到旁路系統(tǒng)容量的限制。汽輪機(jī)過熱器、再熱器通汽量受到旁路系統(tǒng)容量的限制。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后又受到汽輪機(jī)流通量限制沖轉(zhuǎn)后又受到汽輪機(jī)流通量限制, ,因而蒸汽在管內(nèi)的流量還是很小的。因而蒸汽在管內(nèi)的流量還是很小的。 為此為此需需對再熱器進(jìn)行壁溫高的保護(hù)。對再熱器進(jìn)行壁溫高的保護(hù)。SHANDONG UNIVERSITY42鍋爐鍋爐再熱器保護(hù)再熱器保護(hù)再熱器壁溫高保護(hù)再熱器壁溫高保護(hù)的措施的措施 采用限制受熱面入口煙氣溫度的方法采

37、用限制受熱面入口煙氣溫度的方法, ,防止管壁超溫。防止管壁超溫。 煙氣進(jìn)口溫度控制值應(yīng)比金屬材料最高允許溫度還要低些。煙氣進(jìn)口溫度控制值應(yīng)比金屬材料最高允許溫度還要低些。 當(dāng)煙溫超過規(guī)定限值時(shí)當(dāng)煙溫超過規(guī)定限值時(shí), ,應(yīng)停運(yùn)若干個(gè)油燃燒器應(yīng)停運(yùn)若干個(gè)油燃燒器, ,并及時(shí)調(diào)整風(fēng)量并及時(shí)調(diào)整風(fēng)量, ,使煙溫不超使煙溫不超過規(guī)定值。過規(guī)定值。 若調(diào)整失效若調(diào)整失效, ,煙溫繼續(xù)超過限值煙溫繼續(xù)超過限值, ,則主燃料跳閘則主燃料跳閘( (MFT),MFT),迫使緊急停爐。而當(dāng)鍋迫使緊急停爐。而當(dāng)鍋爐啟動(dòng)成功爐啟動(dòng)成功, ,再熱器內(nèi)有冷卻蒸汽流動(dòng)再熱器內(nèi)有冷卻蒸汽流動(dòng), ,則該項(xiàng)保護(hù)措施將手動(dòng)切除。則該

38、項(xiàng)保護(hù)措施將手動(dòng)切除。SHANDONG UNIVERSITY43屏式再熱器壁溫高保護(hù)系統(tǒng)框圖鍋爐兩側(cè)裝設(shè)能伸縮的煙溫檢鍋爐兩側(cè)裝設(shè)能伸縮的煙溫檢測器。鍋爐啟動(dòng)時(shí)將測溫探頭測器。鍋爐啟動(dòng)時(shí)將測溫探頭伸進(jìn)煙道，嚴(yán)密監(jiān)視煙氣溫度。伸進(jìn)煙道，嚴(yán)密監(jiān)視煙氣溫度。啟動(dòng)結(jié)束轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行時(shí)，將啟動(dòng)結(jié)束轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行時(shí)，將測溫探頭退出，以免探頭燒壞。測溫探頭退出，以免探頭燒壞。當(dāng)煙溫超過規(guī)定限值時(shí)，應(yīng)停當(dāng)煙溫超過規(guī)定限值時(shí)，應(yīng)停運(yùn)若干個(gè)油燃燒器，并及時(shí)調(diào)運(yùn)若干個(gè)油燃燒器，并及時(shí)調(diào)整風(fēng)量，使煙溫不超過規(guī)定值。整風(fēng)量，使煙溫不超過規(guī)定值。若調(diào)整失敗，煙溫繼續(xù)超過限若調(diào)整失敗，煙溫繼續(xù)超過限值，則主燃料跳閘值，則主燃料

39、跳閘(MFT)(MFT)，迫，迫使緊急停爐。而當(dāng)鍋爐啟動(dòng)成使緊急停爐。而當(dāng)鍋爐啟動(dòng)成功，再熱器內(nèi)有冷卻蒸汽流動(dòng)，功，再熱器內(nèi)有冷卻蒸汽流動(dòng)，則該項(xiàng)保護(hù)措施將手動(dòng)切除。則該項(xiàng)保護(hù)措施將手動(dòng)切除。 SHANDONG UNIVERSITY44(1)(1)汽輪機(jī)跳閘時(shí)燃料量汽輪機(jī)跳閘時(shí)燃料量25%25%額定值，并且鍋爐熱負(fù)荷額定值，并且鍋爐熱負(fù)荷40%40%，則，則MFTMFT動(dòng)作。動(dòng)作。(2)(2)汽輪機(jī)跳閘時(shí)燃料量汽輪機(jī)跳閘時(shí)燃料量25%25%額定值，且發(fā)生中壓調(diào)門與低壓旁路門同時(shí)關(guān)額定值，且發(fā)生中壓調(diào)門與低壓旁路門同時(shí)關(guān)閉，或者發(fā)生主汽門和高壓旁路門都關(guān)閉，則閉，或者發(fā)生主汽門和高壓旁路門都關(guān)閉

40、，則MFTMFT動(dòng)作。動(dòng)作。(3)(3)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后發(fā)生中壓調(diào)門和低壓旁路門都關(guān)閉，或者發(fā)生主汽門和高發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后發(fā)生中壓調(diào)門和低壓旁路門都關(guān)閉，或者發(fā)生主汽門和高壓旁路門同時(shí)關(guān)閉，則壓旁路門同時(shí)關(guān)閉，則MFTMFT動(dòng)作。動(dòng)作。(4)(4)發(fā)電機(jī)尚未并網(wǎng)，但油燃燒器發(fā)電機(jī)尚未并網(wǎng)，但油燃燒器8 8個(gè)投入運(yùn)行，并且發(fā)生中壓調(diào)門和低個(gè)投入運(yùn)行，并且發(fā)生中壓調(diào)門和低壓旁路門關(guān)閉，或者高壓旁路門和主汽門都關(guān)閉，則壓旁路門關(guān)閉，或者高壓旁路門和主汽門都關(guān)閉，則MFTMFT動(dòng)作。動(dòng)作。SHANDONG UNIVERSITY45再熱汽溫高保護(hù)再熱汽溫高保護(hù) 一般通過一般通過改變煤粉燃燒器的上、下擺動(dòng)角來調(diào)節(jié)

41、。但當(dāng)再熱汽改變煤粉燃燒器的上、下擺動(dòng)角來調(diào)節(jié)。但當(dāng)再熱汽溫超過規(guī)定的限值時(shí)溫超過規(guī)定的限值時(shí), ,為了防止再熱器損壞為了防止再熱器損壞, ,不得不使用噴水減溫。不得不使用噴水減溫。當(dāng)再熱汽溫達(dá)到正常值時(shí)當(dāng)再熱汽溫達(dá)到正常值時(shí), ,自動(dòng)關(guān)閉事故噴水電動(dòng)門。自動(dòng)關(guān)閉事故噴水電動(dòng)門。 甲側(cè)熱段再熱器汽溫高& 乙側(cè)熱段再熱器汽溫高打開事故噴水門當(dāng)鍋爐燃燒惡化而引起煙道中當(dāng)鍋爐燃燒惡化而引起煙道中二次燃燒、再熱器前受熱面積二次燃燒、再熱器前受熱面積灰、結(jié)焦而引起再熱器進(jìn)口煙灰、結(jié)焦而引起再熱器進(jìn)口煙溫嚴(yán)重升高，或減溫減壓裝置溫嚴(yán)重升高，或減溫減壓裝置失靈等，都可能引起再熱汽溫失靈等，都可能引起

42、再熱汽溫過高。保護(hù)措施是打開事故噴過高。保護(hù)措施是打開事故噴水門，進(jìn)行緊急降溫，以保護(hù)水門，進(jìn)行緊急降溫，以保護(hù)再熱器。當(dāng)再熱汽溫達(dá)到常值再熱器。當(dāng)再熱汽溫達(dá)到常值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉事故噴水電動(dòng)門。時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉事故噴水電動(dòng)門。SHANDONG UNIVERSITY462.22.2爐膛爆燃的原因爐膛爆燃的原因及及防止防止?fàn)t膛爆燃爐膛爆燃 爐膛爆燃是一種在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常猛烈的爐內(nèi)爆燃過爐膛爆燃是一種在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常猛烈的爐內(nèi)爆燃過程。此時(shí)程。此時(shí)，爐內(nèi)反應(yīng)物放熱速度極高爐內(nèi)反應(yīng)物放熱速度極高，煙氣迅速膨脹煙氣迅速膨脹，并且爐并且爐內(nèi)多個(gè)不同的爆炸中心形成的壓力波互相重疊內(nèi)多個(gè)不同的爆炸中心形

43、成的壓力波互相重疊，使?fàn)t內(nèi)壓力迅使?fàn)t內(nèi)壓力迅速升高。這個(gè)壓力往往超過爐膛承受內(nèi)壓強(qiáng)度的若干倍，使?fàn)t速升高。這個(gè)壓力往往超過爐膛承受內(nèi)壓強(qiáng)度的若干倍，使?fàn)t膛遭到破壞。同時(shí)，高溫?zé)煔夂兔悍蹏姵觯瑫＜叭松戆踩Ｌ旁獾狡茐摹Ｍ瑫r(shí)，高溫?zé)煔夂兔悍蹏姵觯瑫＜叭松戆踩?在鍋爐的爐膛、煙道和通風(fēng)管道中積聚了一定數(shù)量的可燃在鍋爐的爐膛、煙道和通風(fēng)管道中積聚了一定數(shù)量的可燃混合物突然同時(shí)被點(diǎn)燃混合物突然同時(shí)被點(diǎn)燃，這種現(xiàn)象稱為爆燃這種現(xiàn)象稱為爆燃，俗稱俗稱“放炮放炮”，嚴(yán)重的爆燃即為爆炸。由于爐膛壓力驟增，超過爐膛結(jié)構(gòu)所能嚴(yán)重的爆燃即為爆炸。由于爐膛壓力驟增，超過爐膛結(jié)構(gòu)所能承受的壓力，使?fàn)t墻外延崩塌稱為承

44、受的壓力，使?fàn)t墻外延崩塌稱為“外爆外爆”。當(dāng)爐膛壓力過低，。當(dāng)爐膛壓力過低，其下降幅值超過爐膛結(jié)構(gòu)所能承受的壓力時(shí)，爐膛就會向內(nèi)其下降幅值超過爐膛結(jié)構(gòu)所能承受的壓力時(shí)，爐膛就會向內(nèi)坍坍塌，這種現(xiàn)象稱為爐膛塌，這種現(xiàn)象稱為爐膛“內(nèi)爆內(nèi)爆”。 SHANDONG UNIVERSITY47爐膛外爆爐膛外爆只有符合下列三種情況才只有符合下列三種情況才有可能發(fā)生爆燃。有可能發(fā)生爆燃。(1)(1)爐膛或煙道內(nèi)積存了燃爐膛或煙道內(nèi)積存了燃料和助燃空氣。料和助燃空氣。(2)(2)積存的燃料和空氣的混積存的燃料和空氣的混合物是具有爆炸性的合物是具有爆炸性的，即即可以點(diǎn)燃的混合物可以點(diǎn)燃的混合物( (達(dá)到了達(dá)到了爆

45、燃的濃度爆燃的濃度) )。 (3)(3)具有足夠的點(diǎn)火能源。當(dāng)這三個(gè)條件中有一個(gè)不存在時(shí)具有足夠的點(diǎn)火能源。當(dāng)這三個(gè)條件中有一個(gè)不存在時(shí)，就不就不會發(fā)生爆燃。在鍋爐啟動(dòng)、工作過程中不可能沒有可燃混合物會發(fā)生爆燃。在鍋爐啟動(dòng)、工作過程中不可能沒有可燃混合物，也也不可能沒有點(diǎn)火能源不可能沒有點(diǎn)火能源，因此因此，防止爆燃的主要措施是防止可燃物在防止爆燃的主要措施是防止可燃物在爐膛、煙道中的積存。爐膛、煙道中的積存。SHANDONG UNIVERSITY48爐膛內(nèi)最可能發(fā)生可燃混合物積存的幾種危險(xiǎn)情況爐膛內(nèi)最可能發(fā)生可燃混合物積存的幾種危險(xiǎn)情況：(1)(1)燃料在停爐時(shí)積存或停爐后漏進(jìn)鍋爐爐膛中，未燃

46、料在停爐時(shí)積存或停爐后漏進(jìn)鍋爐爐膛中，未經(jīng)吹掃，進(jìn)行點(diǎn)火。經(jīng)吹掃，進(jìn)行點(diǎn)火。(2)(2)重復(fù)不成功的點(diǎn)火，未及時(shí)吹掃，造成大量爆炸重復(fù)不成功的點(diǎn)火，未及時(shí)吹掃，造成大量爆炸性混合物積聚。性混合物積聚。(3)(3)在多個(gè)燃燒器運(yùn)行時(shí)，一個(gè)或者幾個(gè)燃燒器燃燒在多個(gè)燃燒器運(yùn)行時(shí)，一個(gè)或者幾個(gè)燃燒器燃燒不良或失去火焰，從而堆積起可燃的混合物。不良或失去火焰，從而堆積起可燃的混合物。(4)(4)運(yùn)行中整個(gè)爐膛熄火，造成燃料和空氣可燃混合運(yùn)行中整個(gè)爐膛熄火，造成燃料和空氣可燃混合物的積聚，隨后再次點(diǎn)火或者有其他點(diǎn)火源存在時(shí)，使物的積聚，隨后再次點(diǎn)火或者有其他點(diǎn)火源存在時(shí)，使這些可燃混合物點(diǎn)燃。這些可燃混合

47、物點(diǎn)燃。SHANDONG UNIVERSITY49VrrVCQVT 11112121TTTTTTTPP影響爆燃后壓力升高的主要因素是：影響爆燃后壓力升高的主要因素是：(1)(1)可燃混合物貯存容積同爐膛容積的比值可燃混合物貯存容積同爐膛容積的比值Vr/VVr/V（爐膛容積爐膛容積V V為定值）；為定值）；(2)(2)可燃混合物單位容積發(fā)熱量可燃混合物單位容積發(fā)熱量QrQr；(3)(3)爆燃前爐膛介質(zhì)的絕對溫度爆燃前爐膛介質(zhì)的絕對溫度T T1 1。)1 (112TCQVVppVrrSHANDONG UNIVERSITY50(1)(1)Vr/VVr/V。是一個(gè)相對值。對某一臺鍋爐而言是一個(gè)相對值。

48、對某一臺鍋爐而言，V V為常數(shù)為常數(shù)，只有當(dāng)可只有當(dāng)可燃混合物容積比較大時(shí)燃混合物容積比較大時(shí)( (也就是說爐膛內(nèi)積存的可燃混合物較多時(shí)也就是說爐膛內(nèi)積存的可燃混合物較多時(shí)) )爆燃壓力才會升高較大。爐膛內(nèi)產(chǎn)生可燃混合物的積存是因?yàn)橛形幢級毫Σ艜咻^大。爐膛內(nèi)產(chǎn)生可燃混合物的積存是因?yàn)橛形唇?jīng)點(diǎn)燃而進(jìn)入爐膛的燃料經(jīng)點(diǎn)燃而進(jìn)入爐膛的燃料，延續(xù)時(shí)間越長可燃物的積存量將越多延續(xù)時(shí)間越長可燃物的積存量將越多，這說明在這說明在點(diǎn)火時(shí)如送點(diǎn)火時(shí)如送入入的燃料未點(diǎn)燃或已點(diǎn)燃而火焰又中斷時(shí)的燃料未點(diǎn)燃或已點(diǎn)燃而火焰又中斷時(shí)，就就應(yīng)立即切斷燃料應(yīng)立即切斷燃料，切斷越快進(jìn)入爐膛的燃料就越少。切斷越快進(jìn)入爐膛的燃

49、料就越少。(2)(2)QrQr。QrQr越大越大，爆燃后的壓力升高就越大。爆燃后的壓力升高就越大。QrQr值的大小同燃料空值的大小同燃料空氣的濃度比有關(guān)。氣的濃度比有關(guān)。在理論燃燒空氣量時(shí)在理論燃燒空氣量時(shí)，QrQr值最高且火焰?zhèn)鞑ニ俣戎底罡咔一鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣茸羁熳羁臁．?dāng)空氣量超過理論值時(shí)熱值降低。當(dāng)空氣量超過理論值時(shí)熱值降低，空氣過多的混合物將成為空氣過多的混合物將成為不可燃物。如果混合物中燃料濃度過高則會造成氧氣不足。但有一不可燃物。如果混合物中燃料濃度過高則會造成氧氣不足。但有一點(diǎn)值得說明的是點(diǎn)值得說明的是：隨著以后外界空氣擴(kuò)散進(jìn)去高濃度的燃料將成為隨著以后外界空氣擴(kuò)散進(jìn)去高濃度的燃料將成為

50、可燃混合物。在實(shí)際運(yùn)行中如因火焰熄滅而切斷燃料可燃混合物。在實(shí)際運(yùn)行中如因火焰熄滅而切斷燃料，爐膛和煙道爐膛和煙道中可能有未點(diǎn)燃的燃料積存暫時(shí)因空氣不足是不可燃的中可能有未點(diǎn)燃的燃料積存暫時(shí)因空氣不足是不可燃的，但是當(dāng)空但是當(dāng)空氣擴(kuò)散進(jìn)入后就可能會引起爆燃。氣擴(kuò)散進(jìn)入后就可能會引起爆燃。)1 (112TCQVVppVrrSHANDONG UNIVERSITY51(3)(3)T1T1。 T1T1越低越低，爆燃后的破壞壓力越大。這是因?yàn)槿莘e和壓力一爆燃后的破壞壓力越大。這是因?yàn)槿莘e和壓力一定時(shí)定時(shí)，絕對溫度越低介質(zhì)的質(zhì)量就越多。絕對溫度越低介質(zhì)的質(zhì)量就越多。在鍋爐點(diǎn)火期間爐膛在鍋爐點(diǎn)火期間爐膛溫度

51、低溫度低，這時(shí)爆燃的破壞力將更為嚴(yán)重。這時(shí)爆燃的破壞力將更為嚴(yán)重。爐膛介質(zhì)溫度高時(shí)其爐膛介質(zhì)溫度高時(shí)其破壞力將大為減小。當(dāng)爐膛溫度越過可燃混合物的著火溫度時(shí)破壞力將大為減小。當(dāng)爐膛溫度越過可燃混合物的著火溫度時(shí)混合物一進(jìn)入爐膛就立即被點(diǎn)燃混合物一進(jìn)入爐膛就立即被點(diǎn)燃，也就不會有可燃混合物的積也就不會有可燃混合物的積存。化石燃料的著火溫度一般不超過存。化石燃料的著火溫度一般不超過 650 650，理論上當(dāng)爐膛溫理論上當(dāng)爐膛溫度超過此值就不會有爆燃情況發(fā)生。但由于燃燒器送入的混合度超過此值就不會有爆燃情況發(fā)生。但由于燃燒器送入的混合物有一定流速物有一定流速，這就要求有更高的溫度才能使燃料迅速點(diǎn)燃這

52、就要求有更高的溫度才能使燃料迅速點(diǎn)燃，一般認(rèn)為當(dāng)爐膛溫度超過一般認(rèn)為當(dāng)爐膛溫度超過750750時(shí)時(shí)，可保證不發(fā)生爐膛爆燃。可保證不發(fā)生爐膛爆燃。 )1 (112TCQVVppVrrSHANDONG UNIVERSITY52爐膛內(nèi)爆爐膛內(nèi)爆 當(dāng)爐膛壓力過低，使鍋爐受到由外向內(nèi)的擠壓，并爐膛內(nèi)外差壓超過當(dāng)爐膛壓力過低，使鍋爐受到由外向內(nèi)的擠壓，并爐膛內(nèi)外差壓超過爐墻所能承受的壓力時(shí)，使?fàn)t墻向內(nèi)受到損壞，這就是發(fā)生了內(nèi)爆。爐墻所能承受的壓力時(shí)，使?fàn)t墻向內(nèi)受到損壞，這就是發(fā)生了內(nèi)爆。VMRTP 112212TMTMPP 在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，P P在近似于大氣壓力下保持為常數(shù)，并且與質(zhì)量在近似于

53、大氣壓力下保持為常數(shù)，并且與質(zhì)量M M和溫度和溫度T T取得平衡。鍋爐的爐膛溫度取決于熱量輸入與熱量輸出之間的熱平衡，所以取得平衡。鍋爐的爐膛溫度取決于熱量輸入與熱量輸出之間的熱平衡，所以通過控制鍋爐排煙量，維持爐膛壓力一定。爐膛滅火后，停止輸入燃料時(shí)這通過控制鍋爐排煙量，維持爐膛壓力一定。爐膛滅火后，停止輸入燃料時(shí)這一平衡就不復(fù)存在。在燃料切斷后的任意給定時(shí)間內(nèi)存留在爐膛中或煙道中一平衡就不復(fù)存在。在燃料切斷后的任意給定時(shí)間內(nèi)存留在爐膛中或煙道中的煙氣平均溫度將迅速降低，由于溫度的下降，爐膛中的壓力也開始下降。的煙氣平均溫度將迅速降低，由于溫度的下降，爐膛中的壓力也開始下降。如果系統(tǒng)中存留的

54、質(zhì)量在數(shù)量方面保持不變時(shí)，則爐膛中絕對壓力將隨著絕如果系統(tǒng)中存留的質(zhì)量在數(shù)量方面保持不變時(shí)，則爐膛中絕對壓力將隨著絕對溫度下降成比例地下降。因此，維持爐膛壓力不變的關(guān)鍵是保持存留的質(zhì)對溫度下降成比例地下降。因此，維持爐膛壓力不變的關(guān)鍵是保持存留的質(zhì)量與溫度的乘積不變。量與溫度的乘積不變。 爐膛熄滅后溫度爐膛熄滅后溫度T T下降，又引起下降，又引起P P下降，這個(gè)下降幅值超過爐膛結(jié)構(gòu)所能下降，這個(gè)下降幅值超過爐膛結(jié)構(gòu)所能承受的壓力時(shí)，爐膛就會內(nèi)爆。承受的壓力時(shí)，爐膛就會內(nèi)爆。SHANDONG UNIVERSITY53爐膛內(nèi)爆一般發(fā)生在燃料中斷之后如：爐膛內(nèi)爆一般發(fā)生在燃料中斷之后如：( (l)l

55、)鍋爐在一瞬間突然熄火，由于爐內(nèi)溫度下降，造成爐膛負(fù)壓過大。鍋爐在一瞬間突然熄火，由于爐內(nèi)溫度下降，造成爐膛負(fù)壓過大。(2)(2)燃料突然中斷造成爐膛負(fù)壓增大。燃料突然中斷造成爐膛負(fù)壓增大。(3)(3)運(yùn)行人員的誤操作或控制系統(tǒng)失靈也可造成爐膛內(nèi)爆。運(yùn)行人員的誤操作或控制系統(tǒng)失靈也可造成爐膛內(nèi)爆。如打開運(yùn)行著的引風(fēng)機(jī)擋板同時(shí)關(guān)閉送風(fēng)機(jī)擋板，即使鍋爐沒有燃燒，也會造如打開運(yùn)行著的引風(fēng)機(jī)擋板同時(shí)關(guān)閉送風(fēng)機(jī)擋板，即使鍋爐沒有燃燒，也會造成破壞性負(fù)壓。假如在采用平衡通風(fēng)的機(jī)組上，當(dāng)主燃料點(diǎn)燃之前或燃料突然中成破壞性負(fù)壓。假如在采用平衡通風(fēng)的機(jī)組上，當(dāng)主燃料點(diǎn)燃之前或燃料突然中斷時(shí)，送風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)，而引

56、風(fēng)機(jī)還在抽吸，因而使?fàn)t內(nèi)的空氣及煙氣量陡減，斷時(shí)，送風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)，而引風(fēng)機(jī)還在抽吸，因而使?fàn)t內(nèi)的空氣及煙氣量陡減，在在1020s之內(nèi)煙氣量減少到額定值的之內(nèi)煙氣量減少到額定值的50%，因而煙氣側(cè)的壓力急降，使?fàn)t膛負(fù)壓，因而煙氣側(cè)的壓力急降，使?fàn)t膛負(fù)壓在在78s之內(nèi)降到之內(nèi)降到30506860Pa，造成爐膛鋼性梁及爐墻的破壞造成爐膛鋼性梁及爐墻的破壞。爐膛熄火的速度爐膛熄火的速度越快或熄火時(shí)鍋爐的負(fù)荷越大則爐膛發(fā)生內(nèi)爆后的破壞性越大越快或熄火時(shí)鍋爐的負(fù)荷越大則爐膛發(fā)生內(nèi)爆后的破壞性越大 SHANDONG UNIVERSITY54SHANDONG UNIVERSITY55防止?fàn)t膛爆燃防止?fàn)t膛爆燃防

57、止?fàn)t膛爆燃的原則應(yīng)當(dāng)是防止?fàn)t膛爆燃的原則應(yīng)當(dāng)是限制爐膛中可燃混合物的數(shù)量與爐膛總?cè)莘e的比例限制爐膛中可燃混合物的數(shù)量與爐膛總?cè)莘e的比例。但爆燃經(jīng)常發(fā)生在鍋爐點(diǎn)火、熄火或鍋爐突然甩負(fù)荷的過程中，對于不同的運(yùn)但爆燃經(jīng)常發(fā)生在鍋爐點(diǎn)火、熄火或鍋爐突然甩負(fù)荷的過程中，對于不同的運(yùn)行情況要采用不同的方法防止?fàn)t膛爆燃。行情況要采用不同的方法防止?fàn)t膛爆燃。防止?fàn)t膛爆燃的原則性措施防止?fàn)t膛爆燃的原則性措施(1)(1)點(diǎn)火器的安裝位置要恰當(dāng)，火焰要穩(wěn)定，在主燃料與空氣混合物進(jìn)口處有點(diǎn)火器的安裝位置要恰當(dāng)，火焰要穩(wěn)定，在主燃料與空氣混合物進(jìn)口處有足夠的點(diǎn)火能源，能把主燃料點(diǎn)燃。足夠的點(diǎn)火能源，能把主燃料點(diǎn)燃。(2

58、)(2)當(dāng)有未點(diǎn)燃的燃料進(jìn)入爐膛時(shí)，這段時(shí)間應(yīng)盡可能縮短，使積存的可燃物當(dāng)有未點(diǎn)燃的燃料進(jìn)入爐膛時(shí)，這段時(shí)間應(yīng)盡可能縮短，使積存的可燃物容積只占爐膛容積的極小部分。容積只占爐膛容積的極小部分。(3)(3)點(diǎn)火之前或爐膛熄火后對已進(jìn)入爐膛的可燃混合物應(yīng)盡快地沖淡，使之超點(diǎn)火之前或爐膛熄火后對已進(jìn)入爐膛的可燃混合物應(yīng)盡快地沖淡，使之超出可燃范圍，并不斷地把它吹掃出去。出可燃范圍，并不斷地把它吹掃出去。(4)(4)鍋爐在起、停、運(yùn)行過程中，當(dāng)送入爐膛的燃料只有部分燃燒時(shí)應(yīng)立即切鍋爐在起、停、運(yùn)行過程中，當(dāng)送入爐膛的燃料只有部分燃燒時(shí)應(yīng)立即切斷未燃燒的燃料，并應(yīng)沖淡未燃燒的燃料使之成為不可燃的混合物。

59、斷未燃燒的燃料，并應(yīng)沖淡未燃燒的燃料使之成為不可燃的混合物。點(diǎn)火暖爐期間防止?fàn)t膛爆燃點(diǎn)火暖爐期間防止?fàn)t膛爆燃點(diǎn)火之前爐膛是冷的，這時(shí)還沒有預(yù)熱空氣，從達(dá)到點(diǎn)火條件到點(diǎn)火期間需要點(diǎn)火之前爐膛是冷的，這時(shí)還沒有預(yù)熱空氣，從達(dá)到點(diǎn)火條件到點(diǎn)火期間需要啟動(dòng)的設(shè)備和進(jìn)行的操作很多，很易發(fā)生誤操作，致使?fàn)t膛火焰不穩(wěn)定而滅火。啟動(dòng)的設(shè)備和進(jìn)行的操作很多，很易發(fā)生誤操作，致使?fàn)t膛火焰不穩(wěn)定而滅火。所以點(diǎn)火暖爐油燃燒器的數(shù)量應(yīng)盡可能的少，但每只油燃燒器的燃燒率應(yīng)大些，所以點(diǎn)火暖爐油燃燒器的數(shù)量應(yīng)盡可能的少，但每只油燃燒器的燃燒率應(yīng)大些，保證有足夠的火焰，達(dá)到使操作簡化，火焰穩(wěn)定，爐膛能均勻加熱的目的。另外保證有

60、足夠的火焰，達(dá)到使操作簡化，火焰穩(wěn)定，爐膛能均勻加熱的目的。另外點(diǎn)火由手動(dòng)改為自動(dòng)也是減少誤操作的一種措施。點(diǎn)火由手動(dòng)改為自動(dòng)也是減少誤操作的一種措施。SHANDONG UNIVERSITY56在點(diǎn)火器點(diǎn)燃之前應(yīng)保證爐膛與煙道內(nèi)沒有積存的可燃混合物。這樣在點(diǎn)火前在點(diǎn)火器點(diǎn)燃之前應(yīng)保證爐膛與煙道內(nèi)沒有積存的可燃混合物。這樣在點(diǎn)火前必須要做的工作是用空氣吹掃爐膛和煙道，將積存在爐膛內(nèi)的可燃混合物都吹掃必須要做的工作是用空氣吹掃爐膛和煙道，將積存在爐膛內(nèi)的可燃混合物都吹掃出去，同時(shí)還要防止燃料再流入爐膛和煙道。如何才算達(dá)到吹掃目的呢出去，同時(shí)還要防止燃料再流入爐膛和煙道。如何才算達(dá)到吹掃目的呢? ?吹掃時(shí)吹掃時(shí)要使?fàn)t膛有