锅炉附件、仪表和自动控制课件.ppt

1、锅炉附件、仪表和自控装置蒋 磊宁波市特种设备检验研究院目录 总论 第一节 安全阀 第二节 压力表 第三节 水位表 第四节 排污装置 第五节 常用阀门 第六节 仪表 第七节 自动控制 第八节 管道 复习题总论 锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备 锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。锅炉事故锅炉事故锅炉事故锅炉附件与仪表 锅炉附件的内容 锅炉附件的作用 三大安全附件安全阀、压力表、水位表安全阀安全阀 安全阀是锅炉三大附件之一，它能自动将锅炉工作压力控制在允许范围之内 主要作

2、用1.锅炉内蒸汽压力超过规定压力，自动开启2.锅炉内压力降到比安全阀开启压力低时，自动关闭安全阀 安全阀的工作原理 它由三个基本部件组成：阀座、阀芯和加压装置。阀座内通道与锅炉蒸汽空间相通。阀芯上面是加压装置。载荷的大小是可以调节的。当锅炉内的蒸汽压力在规定的工作压力范围之内时，锅炉内压力作用于阀芯上的力小于加压装置施加在它上面的力，两者之差构成阀芯与阀座之间的密封力，使阀芯紧压着阀座。锅炉内的蒸汽无法排出。当锅炉内的压力超过规定的工作压力并达到安全阀的开启压力时，蒸汽作用于阀芯上的力大于加压装置施加在它上面的力，于是阀芯离开阀座。安全阀开启。锅炉内的蒸汽即通过阀座排出。当蒸汽作用于阀芯上的力

3、经过短时间的排放后又小于加压装置施加在它上面的力，阀芯复位并压紧阀座，蒸汽停止排放，锅炉随即恢复正常的运行状态。安全阀 弹簧式安全阀安全阀 弹簧式安全阀安全阀 优点1.结构紧凑2.调整方便3.灵敏度高4.适用压力范围广因此，是使用最为普遍的一种安全阀安全阀 杠杆式安全阀安全阀 杠杆式安全阀安全阀 静重式安全阀安全阀 脉冲式安全阀 安全阀 安全阀的技术要求 1.数量要求 锅炉安全阀应采用全启式弹簧式、杠杆式和控制式安全阀 额定蒸发量0.5吨 至少装设两个安全阀（不包括省煤器）额定蒸发量=0.5吨 至少装设一个安全阀 可分式省煤器出口处，蒸汽过热器出口处，再热器入口和出口处，必须装设安全阀 P0.

4、1MPa，应采用静重式安全阀或水封管安全阀 安全阀的技术要求 2.安装要求 安全阀应铅直安装，并应尽可能装在锅筒、集箱的最高位置。为保证安全阀开启压力准确，防止超压事故，在安全阀与锅筒之间或安全阀与集箱之间，不得装有取用蒸汽的出汽管和阀门。例外 有机热载体炉液相炉安全阀 安全阀的技术要求 3.排放量 安全阀的总排放量，必须大于锅炉额定蒸发量。过热器和再热器出口处安全阀的排放量，应保证在该排汽量下，过热器和再热器有足够的冷却。安全阀 安全阀的排放量计算1.按GB12241安全阀一般要求计算2.按以下公式计算E=0.235A(10.2p+1)K3.按安全阀制造单位提供的计算公式和数据计算安全阀 安

5、全阀的排放量计算E=0.235A(10.2p+1)KE 安全阀理论排放量 P 安全阀入口处蒸汽压力A 安全阀流道面积，d 安全阀流道直径 K 安全阀入口蒸汽比容修正系数，K=KpKgKp 压力修正系数 Kg 过热修正系数42dA安全阀 安全阀的技术要求 4.整定压力锅炉额定压力MPa安全阀的整定压力MPa备注0.8工作压力+0.03控制安全阀工作压力+0.05工作安全阀0.8P5.91.04倍工作压力控制安全阀1.06倍工作压力工作安全阀P5.91.05倍工作压力控制安全阀1.08倍工作压力工作安全阀安全阀 安全阀的技术要求 4.整定压力 省煤器、再热器、直流锅炉启动分离器的安全阀开启压力为装

6、设地点工作压力的1.1倍安全阀 安全阀的技术要求 5.附件装置 a)弹簧式安全阀要有提升手把和防止随意拧动调整螺丝的装置b)杠杆式安全阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越出的导架c)静重式安全阀要有防止铁盘飞脱的装置d)控制式的安全阀应有可靠的电源安全阀 安全阀的技术要求 6.直径 P3.8Mpa，安全阀喉径不小于25毫米P3.8Mpa，安全阀喉径不小于20毫米如几个安全阀共同装置于短管上，短管通路截面积不小于所有安全阀截面积之和安全阀 安全阀的技术要求 7.排汽与疏水 安全阀一般应装排汽管，排汽管应尽量排往室外，并留有足够的截面积，排气管应予以固定安全阀排汽管底部应装有接到安全地点的疏水

7、管在排汽管和疏水管上都不允许装置阀门安全阀 安全阀的技术要求 8.检验 安全阀每年至少应检验一次严禁用加重物、移动重锤、将阀芯卡死等手段任意提高开启压力或使安全阀实效，运行过程中安全阀严禁解列应定期对安全阀做手动或自动的放汽或放水试验安全阀 安全阀的注意事项 （1）汽包和集箱上的安全阀管接头，应具有足够强度，除了承受内外压力外同时要承受安全阀开启时产生的附加排放推力；（2）为了减少反力力矩，进口接管与悬臂应尽可能直而短；（3）应避免在阀门进出口接管之间设置大小头；安全阀 安全阀的注意事项 （4）安全阀应装设在距离高速气流管道弯头至少8倍管径的直管上；（5）安全阀的出口必须安装适当的膨胀节。排放

8、管的内径应比出口直径大，长度应尽可能短；（6）消声器的出口处要有足够的面积，防止背压影响排放能力。安全阀 安全阀的试验与调整 1.耐压试验 检验安全阀是否具有足够的强度分为两部分进行（1）阀体密封面以下部分，压力从阀门进口处引进，试验压力为工作压力的1.5倍（2）阀体密封面以上部分，压力从阀门出口处引进，试验压力小于或等于工作压力安全阀 安全阀的试验与调整 2.气密性试验 检验安全阀密封机构的严密程度试验压力为工作压力的1.1倍试验介质为饱和蒸汽安全阀 安全阀的试验与调整 3.热态校验 锅炉大修后或安全阀检修后按动作压力先高后低的顺序进行记录起跳压力与回座压力安全阀 安全阀的试验与调整 3.质

9、量要求 对于弹簧式安全阀（1）阀瓣的起跳高度应符合设计规定（2）校验时起跳压力允许误差为0.6%，回座压力为起跳压力的93%96%，最低不低于起跳压力的90%安全阀 安全阀的常见故障1.漏汽2.到规定压力不排汽3.不到规定压力就排汽4.排汽后阀芯不回座安全阀 安全阀的检修1 拆卸 2 检查 3 研磨 4 组装 安全阀 安全阀型号A 4 8 Y 16 C安全阀型号一连接形式代号连接形式代号连接形式代号内螺纹1对夹7外螺纹2卡箍8法兰4卡套9焊接6安全阀型号二结构形式代号安全阀结构形式代号弹簧式封闭带散热片全启式0微启式1全启式2带扳手全启式4双弹簧微启式3不封闭微启式7全启式8带控制机构微启式全

10、启式56脉冲式（先导式）9安全阀型号三阀座密封面代号阀座密封面材料代号阀座密封面材料代号铜合金T渗氨钢D橡胶X渗硼钢P尼龙塑料N硬质合金Y合金钢耐酸或不锈钢H阀体本体加工W锡基轴承合金（巴氏合金）B安全阀型号四公称压力代号公称压力代号用阿拉伯数字表示，其数值是以兆帕（MPa）为单位的公称压力值的10倍 安全阀 注意事项安全阀的压力级别锅炉工作压力安全阀型号五阀体材料代号阀体材料代号阀体材料代号灰铸铁H碳素钢C球墨铸铁Q铬钼合金钢I铬镍钛钢P铬钼钒合金钢V压力表 压力表是锅炉三大安全附件之一 作用：指示锅炉内蒸汽压力的高低压力表压力表 弹簧管式压力表压力表 电接点式压力表 不但能测量介质压力变化

11、，而且能将介质保持在一定压力范围内压力表 压力表的安全技术要求 1.数量要求a)每台蒸汽锅炉必须装有与锅筒直接相连的压力表b)在给水管的调节阀前、可分式省煤器出口、过热器出口与主汽阀之间、燃油锅炉油泵进出口、燃气锅炉气源入口，都应装设压力表压力表 压力表的安全技术要求 2.精度要求a)压力越高，精度越高b)P2.5Mpa，不应低于2.5级c)P2.5Mpa，不应低于1.5级压力表 压力表的安全技术要求 3.量程要求a)根据工作压力选用b)刻度极限值应为工作压力的1.53倍，最好是2倍压力表 压力表的安全技术要求 4.尺寸要求a)保证司炉工能清楚的看到压力指示值b)表盘直径不应小于100毫米压力

12、表 压力表的安全技术要求 5.校验a)压力表装用前应由计量部门校验b)装用后每半年至少应校验一次，校验后应铅封压力表 压力表的安全技术要求 6.位置a)应装置于便于观察和冲洗的位置b)防止受到高温、冰冻和震动的影响压力表 压力表的安全技术要求 7.存水弯管a)压力表与锅筒之间应装有存水弯管b)其内径不应小于10毫米压力表 压力表的安全技术要求 8.三通旋塞a)装设三通旋塞的目的：吹洗管路，卸换压力表b)操作三通旋塞压力表大气锅炉压力表 压力表的安全技术要求 9.停止使用a)不能回零b)表盘破碎，刻度模糊c)超过检验有效期d)漏气e)其他压力表 常见故障a)指针不动b)指针回不到零位c)指针抖动

13、d)表面模糊水位表 水位表是锅炉三大安全附件之一 它的作用是显示锅炉内水位的高低 原理：连通器水位表水位表 玻璃管式水位表水位表 玻璃管式水位表 1.公称通径 15毫米与20毫米 2.防护罩 3.适用范围：工作压力P1.27Mpa水位表 平板式水位表 适用范围：P1.27Mpa水位表 双色水位表 原理：利用光在不同介质中呈现不同的折射率和反射特性，并借助于滤色片使液相呈绿色，气相呈红色的双色显示，气液分界面极为清晰 水位表 电接点水位表 原理：利用饱和蒸汽和炉水的导电性能不同 指示准确，工作可靠水位表 水位表安全技术要求 1.数量要求a)每台锅炉应装设两个彼此独立的水位表b)蒸发量小于或等于0

14、.5T/h的，可装设一个水位表水位表 水位表安全技术要求 2.位置要求a)应装在便于观察和操作的地方b)距离操作地面高于6米时，应加装低地位水位表水位表 水位表安全技术要求 3.安全标志a)水位表玻璃管（板）应划有最高、最低安全水位的明显标志b)最低可见边缘比最低安全水位低25毫米 最高可见边缘比最高安全水位高25毫米水位表 水位表安全技术要求 4.放水阀门与放水管a)水位表应有放水旋塞或放水阀门和接到安全地点的放水管水位表 水位表安全技术要求 5.结构要求a)锅炉运行时，能够冲洗和更换玻璃管b)汽水连接管应尽可能短，且内径不小于18毫米c)水位表汽、水旋塞的内径和玻璃管的内径都不得小于8毫米

15、d)安装位置水位表 水位表安全技术要求 6.阀门a)运行时全开并锁住水位表 水位表安全技术要求 7.冲洗水位表a)每班至少冲洗一次b)冲洗方法：下中中上上下下中中上上下水位表水位表 常见的故障及排除方法a)旋塞泄漏b)水位呆滞不动c)玻璃板（管）内水位高于实际水位d)玻璃管炸裂排污装置 排污装置的作用 排污装置的分类a)定期排污（底部排污）b)连续排污（表面排污）定期排污 目的 清除炉内水渣及泥污等沉积物 位置 锅筒、集箱的最低处 组成 串联的排污阀+排污管连续排污 目的：连续地排除锅炉水中溶解的部分盐分 位置：汽包蒸发面附近排污装置 排污装置安全技术要求 1.数量a)在锅筒和每组水冷壁下集箱

16、的最低处，都应装设排污阀。过热器或再热器集箱、每组省煤器的最低处，都应装设放水阀b)蒸发量1t/h或工作压力0.7Mpa的锅炉，排污管应装两个串联的排污阀排污装置 排污装置安全技术要求 2.材料a)锅炉不得使用灰口铸铁制造，截止阀、球阀不宜作排污阀排污装置 排污装置安全技术要求 3.通径a)排污阀公称通径为20-65毫米，卧式火管锅炉排污阀公称通径不得小于40毫米排污装置 排污装置安全技术要求 4.连接a)排污阀和排污管不允许采用螺纹连接排污装置 排污装置安全技术要求 5.地点a)排污管的出口要接到室外安全地点。通过墙壁，要留有间隙。排污装置 排污装置安全技术要求 6.合用a)几条锅炉合用一个

17、总排污管，不得有两台或两台以上的锅炉同时排污排污装置 排污装置安全技术要求 7.时间a)定期排污操作过程时间短暂，应当选择在锅炉高水位、低负荷或压火状态时进行排污b)定期排污必须按照“勤排、少排、均匀排”的原则进行常用阀门 阀门是安装在锅炉及其管路上，用以控制、调节介质流量或改变介质流动方向的必要附件。常用阀门 阀门的技术条件a)主汽阀应装在靠近锅筒或过热器集箱的出口处b)额定蒸发量大于或等于220t/h的锅炉应该装设遥控的向空排汽阀c)可分式省煤器的入口处和通向锅筒的给水管上都应该分别装设给水切断阀和给水止回阀d)额定蒸发量大于4t/h的锅炉，应装设自动给水调节器e)额定蒸汽压力大于等于3.

18、8Mpa的锅炉应装设紧急放水管f)额定蒸发量大于等于1t/h的锅炉应有锅水取样装置仪表 温度仪表仪表 温度仪表电阻温度计仪表 温度仪表热电偶温度计仪表 温度仪表热电偶温度计安装注意事项：（1）正确使用补偿导线（2）防止沾污（3）热电偶的退火（4）正确使用保护管的选择 温度仪表 温度仪表技术要求1.安装位置：a）过热器出口汽温 b）减温器前后汽温 c）过热器出口水温 d）铸铁省煤器出口水温2.量程：正常介质温度的1.5-3倍3.校验：每年至少送计量部门校验一次仪表 流量仪表仪表 流量仪表5.04211)1/()(2(ppgCqYAWCq 无因次流量系数Y 无因次压缩因数A 喉部截面积g 重力加速

19、度 喉部直径与管道直径之比仪表 氧量表仪表 氧量表仪表 氧量表自动控制 锅炉中常用的自动控制有锅炉炉膛安全监控系统总燃料跳闸MFT水位控制压力控制点火吹扫程序自动控制 锅炉炉膛安全监控系统锅炉炉膛安全监控系统FSSSFSSSFSSS系统，即炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System），也可称作燃烧器管理系统(Burner Management System)，简称BMS。实际上它是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统来实现。采用BMS系统不仅能自动完成各种操作和保护动作，还能避免运行人员在手动操作时的误动作，并能及时执行手操来不及的快动作，

20、如紧急切断和跳闸等。自动控制 锅炉炉膛安全监控系统锅炉炉膛安全监控系统FSSSFSSS自动控制自动控制 总燃料跳闸MFTMFTMFT，全称是Main Fuel Trip，中文名为主燃烧跳闸，是锅炉安全保护的核心内容。它的作用是连续监视预先确定的各种安全运行条件是否满足，一旦出现可能危及锅炉安全运行的工况，就快速切断进入炉膛的燃料，避免事故发生。自动控制 火焰监测装置常用的火焰检测装置有紫外线、红外线和可见光式水位控制压力控制点火程序 原因：防止冷爆启动电源鼓风机启动风门关闭小火点燃火焰监测器大火点燃正常燃烧启动油源关闭油源锅壳式锅炉20s水管式锅炉60s延时60s管道 管道的安全技术要求 1.

21、热膨胀a)尽可能采用自然补偿b)如不能满足要求，应加装补偿器管道 管道的安全技术要求 2.保温a)要求保温后外表面温度50管道 管道的安全技术要求 3.布置要求a)工作压力不同的锅炉，应装设独立的蒸汽管道和给水管道。压力不同的锅炉，相互压力差不超过其中最高压力的20%，可由总的给水系统向锅炉供水。管道 管道的安全技术要求 3.布置要求b)应尽可能沿墙或立柱而行。架空装置高度不可小于5m。室内不可低于2m管道 管道的安全技术要求 3.布置要求c)管道的连接应采用焊接或法兰连接.小直径低压蒸汽管，可采用螺口连接复习题 1.什么是锅炉的三大安全附件 2.安全阀的作用是什么？3.锅炉安全阀有哪些类型？

22、分别有何优缺点？4.锅炉安全阀的安装都有哪些要求？复习题 5.锅炉安全阀如何正确选用？6.压力表的作用是什么？7.如何正确选用压力表 8.水位表的作用是什么？复习题 9.如何冲洗水位表？有那些要求？10.排污装置的作用是什么？有那些类型？11.排污装置的结构和安装有那些要求？12.锅炉常见的阀门有哪几种类型？复习题 13.锅炉进水阀门安装有那些要求？14.安全阀、压力表、温度计的校验各有什么要求？15.燃油锅炉的点火程序控制有那些要求？16.锅炉中常用的自动控制系统和连锁保护装置有哪几类？复习题 13.什么是锅炉炉膛安全监控系统？它包含哪些内容？14.什么是总燃料跳闸？它的作用？15.锅炉各安全阀整定压力分别该如何计算？结束