電廠(chǎng)鍋爐安全閥
鍋爐安全閥是鍋爐的主要安全附件之一,它能自動(dòng)防止鍋爐的蒸汽壓力超過(guò)預定的允許范圍,從而保證鍋爐的安全運行,是一種超壓泄放的安全裝置。
一、結構原理
主要靠閥座、閥瓣和加壓裝置來(lái)動(dòng)作。閥座與有壓介質(zhì)相通,閥瓣由加壓裝置壓緊在閥座上,當工作壓力大于加壓力時(shí)閥瓣被開(kāi)啟,介質(zhì)泄壓;加壓力大于介質(zhì)壓力時(shí)閥瓣被壓緊在閥座上,調節閥被關(guān)閉。起到安全保障作用。
二、按結構型式分為靜重式、杠桿式、彈簧式和沖量式。
1、靜重式:加壓裝置時(shí)一組環(huán)形鐵件,壓力提高,壓鐵又重又笨,壓力調節不便,靈敏度低,因加壓力起點(diǎn)可以做得小,常用在額定蒸汽壓力小于0.10Mpa(1Kgf/cm2)的蒸汽鍋爐上。
2、杠桿式:由杠桿、重錘和支點(diǎn)組成,它比靜重式輕便,回座壓力低。其優(yōu)點(diǎn)結構簡(jiǎn)單,易調整自動(dòng)能穩定,采用廣泛。
3、彈簧式:閥瓣采用彈簧加壓,結構緊湊,動(dòng)作靈敏,對震動(dòng)和搖晃不敏感,調節方便,可用于移動(dòng)式鍋爐上。其缺點(diǎn)式彈簧受高溫和腐蝕影響,使加壓力變化,始啟壓力漂移。另外閥瓣的開(kāi)啟高度與彈壓力成正比,超壓力較高。彈簧作用力不宜超過(guò)20000N,過(guò)大過(guò)硬彈簧不能準備工作。
4、沖量式(先導式或脈沖式):通過(guò)副閥門(mén)脈沖作用驅動(dòng)主閥動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn):動(dòng)作靈敏,密封性好,常應用在大口徑和高壓大容量鍋爐上。它的始啟壓力,不能沖量接出地點(diǎn)的工作壓力來(lái)計算,并應分別計算機械,由氣回路和運行操作試驗。安全閥以其閥瓣的開(kāi)啟高度不同分為全啟式和微啟式。前者起座高度h≥d/4,d為閥座喉徑;后者h=(1/20~1/40)d。排氣能力相同,全啟式d要比微啟式小得多。全啟式常用于蒸汽、空氣可壓縮流體,微啟式適用于水、油等不可壓縮流體,微啟式結構要求不嚴,設計、制造、維修、試驗方便。
5、水封安全裝置:其加壓力式一定高度的水柱。
三、鍋爐安全閥的作用
當鍋爐受壓附件內的介質(zhì)壓力超過(guò)許用時(shí),能自動(dòng)打開(kāi)排出,壓力下降后能自動(dòng)關(guān)閉,泄放時(shí)發(fā)出較大的響聲,起到自動(dòng)報警的作用,保證鍋爐安全運行。
四、鍋爐安全閥的技術(shù)要求
1、額定蒸發(fā)量<0.5t>0.5t/h的鍋爐,除省煤器以外至少裝兩個(gè)??煞质绞∶浩鞯某隹谔?,蒸汽過(guò)熱器的出口處,再熱器的出口處以及直流鍋爐的啟動(dòng)分離器都必須裝設安全閥。大氣式熱力除氧器、排污擴容器、減壓閥后均應裝設安全閥。
2、額定壓力小于0.10Mpa(1kgf/cm2)的鍋爐應采用靜重式或水封裝置。(水封管的內徑應不小于25mm,且不裝設閥門(mén),應由防凍措施)。
3、安全閥應鉛直安裝于鍋筒(或集箱)的最高位置,裝設地點(diǎn)應便于日常的維護和檢查,并能聽(tīng)到排放響聲。鍋爐安全閥于鍋筒(或聯(lián)箱)的最高位置,并便于維修;閥與鍋爐(聯(lián)箱)之間不得裝有取用蒸汽的出汽管和閥門(mén)。
4、安全閥上必須有下列裝置:杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動(dòng)的裝置和限制杠桿越量的導架;彈簧式安全閥要有防止隨便擰動(dòng)的調整螺釘、螺母的裝置;靜重式安全閥要有防止重片飛脫的裝置;沖量式安全閥的沖量接入導管上的截止閥要保持全開(kāi)并加鎖或鉛封;用壓縮空氣控制的安全閥必須有可靠的氣源和電源。
5、幾個(gè)安全閥共同裝置在一個(gè)鍋筒直接相連接的短管底座時(shí),以短管的通路截面積應大于所有安全閥排汽面積的1.25倍。工作壓力≤3.9Mpa,(39kgf/cm2)的鍋爐,安全閥底內徑應不小于25mm;工作壓力>3.9Mpa,(39kgf/cm2)的鍋爐,安全閥底座內徑應不小于20mm。
6、安全閥的總排氣能力必須大于鍋爐最大連續蒸發(fā)量。并保證在鍋筒和過(guò)熱器上所有的安全閥開(kāi)啟后,鍋爐內的蒸汽壓力上升幅度不超過(guò)安全閥較高開(kāi)啟壓力的30%,并不得使鍋爐的蒸汽壓力超過(guò)設計壓力的1.1倍。(排汽能力參照公式:E=CA(P+1)K)
E-安全閥的排汽能力(Kg/h)
P-安全閥入口處的蒸汽壓力(Mpa)(Kgf/cm2)A-安全閥的排汽面積(mm2)
C-安全閥的排汽常數(按制造廠(chǎng)提供確定)K-安全閥入口處蒸汽比容的修正系數
過(guò)熱器和再熱器出口處安全閥的排汽量,應保證再該排汽量下,過(guò)熱器和再熱器由足夠的冷卻,不致于燒壞;省煤器安全閥的截面積,由設計單位確定。
6、安全閥一般應裝設排汽管,防止排汽時(shí)傷人。排汽管的截面積至少為安全閥總截面積的兩倍。其下方應有接到安全地點(diǎn)的泄水管。在排汽管和泄水管上均不允許裝設任何閥門(mén)。如果安全閥排汽聲音,不能使司爐工在工作地點(diǎn)聽(tīng)到,則不裝設信號裝置。省煤器的安全閥應裝設排汽管并通至安全地點(diǎn),在排水管上不允許裝設任何閥門(mén)。
7、如鍋爐工作壓力和后面連接的分汽缸設計壓力都低于鍋爐的設計壓力,則可能在安全閥排氣時(shí)鍋爐壓力超過(guò)分汽缸設計壓力,因此必須校核分汽缸的強度,并在分汽缸上裝上安全閥。
9、為防止安全閥的閥座和閥芯粘住,應定期對安全閥作手動(dòng)或自動(dòng)的放汽或放水試驗。
10、爐筒和過(guò)熱器上的安全閥應按制造廠(chǎng)的要求調整和校驗,省煤器安全閥的開(kāi)啟壓力為裝置地點(diǎn)的工作壓力的1.10倍。
11、特種鍋爐的工作介質(zhì)不宜排放到空洞時(shí),應將排放管接到特別設計的冷凝回收器內。
12、安裝杠桿式安全閥時(shí)必須嚴格保持閥瓣桿的中心成垂直于水平面。所有的安全閥的進(jìn)、排汽管連接法蘭的螺栓必須均勻上緊,以免閥體產(chǎn)生附加壓力,破壞閥體的同心度,影響正常動(dòng)作。
13、安全閥經(jīng)過(guò)校驗后,應加鎖或鉛封,并將結果填入鍋爐技術(shù)檔案。
五、常見(jiàn)故障及原因
1、漏氣
1)閥芯和閥座接觸面損壞或中間夾有臟物。
2)閥桿和襯套磨損,彈簧于閥桿間隙太大,閥桿彎曲,安裝時(shí)閥桿傾斜,中心線(xiàn)不正。
3)杠桿于支點(diǎn)之間偏斜,閥芯閥座接觸面因受壓力不均勻而損壞。
4)彈簧永久性變形,失去彈力。
5)彈簧于彈簧托盤(pán)接觸面不平整。
6)彈簧的平面不平行或兩側撐桿長(cháng)度不一致,使彈簧受力不均。引起閥芯閥蓋接觸不正。
7)彈簧腐蝕后斷面減小,彈力不及。
2、達到開(kāi)啟壓力而不開(kāi)啟
1)閥芯和閥座倍粘住
2)閥桿于外殼襯套之間間隙太小,受熱后膨脹卡死。
3)閥芯和閥座之間的嚴密性嚴重損壞,長(cháng)期泄漏,作用在閥芯上的壓力減小,安全閥不能在預定的壓力下開(kāi)啟。
4)調整不當,彈簧壓得太緊,重錘向后移動(dòng)過(guò)多。
3、下列規定壓力即排汽
1)調整的開(kāi)啟壓力不準確,彈簧壓緊不夠。
2)彈簧出現永久性變形失去原有的壓力。
3)重錘未固定好。