锅炉本体附件

锅炉本体附件主要有安全阀、水位计、膨胀指示器及清灰装置等。

一、安全阀

安全阀的作用是保障锅炉不在超过规定的蒸汽压力下工作，以免发生爆炸。它是保障锅炉安全运行的重要部件，必须定值准确，动作灵活、可靠。

锅炉安全阀在使用上分为控制安全阀和工作安全阀两种。一台锅炉如装有两个或两个以上的安全阀，那么其中一个是控制安全阀，另一个为工作安全阀。控制安全阀的启座压力值应低于工作安全阀的启座压力值，保证压力超过时控制安全阀先动作。

安全阀一般装在汽包、过热器、省煤器及再热器等位置上，主要有重锤式、弹簧式、脉冲式及液压系统控制的活塞式等几种类型。

01

重锤式安全阀

重锤式安全阀是用杠杆和重锤来平衡阀瓣的压力，移动重锤的位置或改变重锤的重量来调整压力。优点在于结构简单；缺点是比较笨重回座力低。重锤式安全阀只用于固定的设备上。

重锤式安全阀的动作原理：

重锤重量通过杠杆及支点作用在阀杆上，将阀芯压紧在阀座上，使阀门关闭，蒸汽压力由下部作用在阀芯上，当蒸汽作用于阀芯上的力对支点所形成的力矩大于重锤对支点所形成的力矩时，阀芯被顶起离开阀座，蒸汽向外排放，即安全阀开启。调整重锤在杠杆上的位置，即可实现对安全阀起座压力的调整。

02

弹簧式安全阀

弹簧式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡阀瓣的压力并使之密封，靠调节弹簧的压缩量来调整压力。优点在于比重锤式安全阀体积小、轻便、灵敏度高，安装位置不受严格限制；缺点是作用在弹簧上的力随弹簧的变形而发生变化。弹簧式安全阀的弹簧作用力一般不要超过2000kg，因为过大过硬的弹簧不适于精确的工作。

弹簧式安全阀的动作原理：

正常运行时，弹簧的向下作用力大于流体作用在阀芯上的向上作用力，安全阀关闭。一旦流体压力超过允许压力时，流体作用在阀芯上的向上作用力增加，阀芯被顶开，流体溢出，待流体压力下降至弹簧作用力以下后，弹簧又压住阀芯迫使它关闭。

03

脉冲式安全阀

脉冲式安全阀由主阀和辅阀组成。主阀和辅阀连在一起，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。当管路中介质超过额定值时，辅阀首先动作带动主阀动作，排放出多余介质。

脉冲式安全阀主要结构特点有：

1、通过杠杆和重锤来平稳阀瓣的压力，使阀门保证密封，移动重锤的位置和改变重锤的重量来达到要求的起跳压力。

2、密封面用铁基铬镍不锈钢堆焊而成，阀瓣经热处理，提高了耐磨性和抗冲蚀性。

3、阀门上部带有开启和关闭的电磁铁，机械和电器动作互不干扰。

04

安全阀拒动的原因

安全阀拒动的原因如下：

(1)重锤向杠杆尽头移动或弹簧收得太紧或弹簧压力范围不适当。

(2)阀座和阀芯被粘住生锈。

(3)阀杆与外壳间隙太小，受热膨胀卡住。

(4)安装不当。

(5)杠杆上有不当重物时。

(6)阀芯和阀座密封不好，造成漏汽。

安全阀误动的原因如下：

(1)杠杆安全阀重锤至阀芯支点距离不够，或弹簧安全阀调整螺母没拧到位，安全阀调整不当。

(2)重锤未固定好。

(3)压力变送器故障。

(4)安装不当。

05

安全阀校验原则

锅炉安全阀校验原则如下：

(1)在机组大修或安全阀检修后均应对安全阀动作值进行校验。电磁泄压阀的热控、电气回路试验每月进行一次。每次大、小修停机前应对安全门、电动泄压阀进行一次放气试验。

(2)安全阀校验工作应由锅炉检修负责人主持，检修人员负责校验，运行人员负责操作。安全阀校验必须有完善的技术、组织措施。热态安全阀整定时，严禁非试验人员进入现场；安全阀校验过程中，校验人员不得中途撤离现场。

(3)安全门校验一般在机组不带负荷工况下进行，如进行带负荷校验，必须经总工批准，并有完善的技术措施。

(4)安全门校验内容包括起、回座及阀门升程等。

(5)安全门校验的顺序应先高压、后低压，依次对汽包安全门、过热器安全门、再热器进口安全门、再热器出口安全门逐一进行校验。

(6)安全阀校验过程中，如出现异常情况，应立即停止校验工作。

热态校验安全阀时应注意如下事项：

(1)热态校验安全阀时，当压力超过工作压力时，工作人员应站远些，以防蒸汽喷出烫伤人。

(2)热校验应统一指挥，各司其职，避免人多混乱，出现不安全的问题。

判断安全阀是否内漏的方法如下：

(1)听声音。安全阀内漏一般伴随着较大的节流声，很刺耳。

(2)测温度。安全阀内漏后阀后管道温度明显升高。

06

安全阀动作处理方法

锅炉安全阀动作处理方法：

锅炉安全阀动作后，立即减少锅炉燃料，降低机组负荷，降低蒸汽压力，使安全门回座。检查动作原因，动作后部分蒸汽量短路，加强蒸汽温度监视，防止超温和金属受热面超温，不同区域安全门动作，对蒸汽温度影响也不同，比如主蒸汽安全门动作，动作侧主蒸汽温度可能会降低，再热蒸汽温度可能会升高等。持续降低负荷，直到安全门回座，降到一定压力，安全门仍不回座，就要停炉处理。锅炉安全阀动作后，会产生虚假水位，汽包水位会迅速上升，然后再下降，因此，在运行中一定要调整好汽包水位，并掌握好上水的时间。

二、水位计

水位计用以指示锅炉汽包内水位的高低。汽包水位是锅炉运行中的重要控制指标，水位过高会造成蒸汽带水，损坏过热器及汽轮机；水位过低会造成锅炉缺水，使受热面烧坏，甚至引起锅炉的爆炸。

每台锅炉控制盘上至少应装三个彼此独立的水位计，以防水位计故障时无法显示水位。

水位计的种类有就地水位计、低置水位计、电接点水位计、电气指示、记录水位计及双色水位计等多种类型。图所示为就地水位计和低置水位计。

三、膨胀指示器

膨胀指示器是用来监视汽包、联箱及受热设备在点火升压过程中的膨胀情况的，可以预防因点火升压不当或安装、检修不良引起的受热设备变形、裂纹和泄漏等事故。

膨胀指示器如图所示，它由标有刻度的方铁板和圆铁制成的指示针组成。方铁板固定在受热膨胀影响较小的地方，根据指针移动情况，即可知道联箱等设备的膨胀情况。

锅炉侧使用的三向膨胀指示器的检修注意事项：

锅炉侧使用的三向膨胀指示器一般应符合以下要求：膨胀指针要大于500mm长，且刻度部分大于300mm；刻度盘的刻度网格部分应大于150mm×150mm。

检修时主要检查指针是否可以上、下自由活动，指针是否脱出刻度盘，刻度盘的刻度是否清晰，膨胀指示器焊缝是否开裂。

在冷态安装时，还需校对指针是否指示刻度盘的0位，标注指针的上、下向的0位，同时保证刻度盘的空白区域在设备的膨胀方向上，如图所示。

四、清灰装置

常用的清灰装置主要是以蒸汽、水或空气为介质的各种吹灰器，其作用是吹去受热面积灰，保持受热面清洁。常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃气脉冲激波吹灰器、声波吹灰器。

01

蒸汽吹灰器

蒸汽吹灰器分为长伸缩式和短伸缩式两种。长伸缩式吹灰器用于吹扫过热器和再热器(也有用于省煤器的)管束中的积灰。吹灰时吹灰器管子和喷头一面旋转，一面伸入烟道。喷头用拉瓦尔喷管式，蒸汽或空气的喷射速度超过声速，有效吹灰半径约1.5~2m。

长吹灰器的作用是清扫水平烟道和竖井烟道内各受热面上的结渣和积灰，维持受热面的清洁。

短伸缩式吹灰器用于吹扫炉膛水冷壁管子表面的结渣和积灰，维持水冷壁的清洁。其结构如图所示。

这种吹灰器一般采用压力小于或等于3.0MPa、400～425℃的过热蒸汽，其作用半径为2m左右。使用时由电动机驱动，将枪头推入燃烧室，一边转动，一边吹灰，然后将枪头退出来，每次吹灰过程约0.5～1min。

吹灰器在锅炉本体的汽源为屏式过热器出口蒸汽。在空气预热器吹灰汽源一路接自屏式过热器出口蒸汽，一路接自高温辅助蒸汽联箱。

蒸汽吹灰器的优、缺点

蒸汽吹灰器的优点：

(1)可以布置在锅炉各个部位，能对炉膛、水平烟道、尾部竖井的受热面进行吹灰。

(2)对结渣性较强、灰熔点低和较黏的灰有较明显效果。

(3)蒸汽来源比较充分。

蒸汽吹灰器的缺点：

(1)由于蒸汽吹灰是靠射流吹灰，所以介质吹扫面积有限。

(2)由于蒸汽吹灰器是将喷管深入炉膛进行旋转吹灰，吹灰完毕要将喷管撤出，所以活动部件非常多，这就造成吹灰器操作频繁且故障出现率高，机械、电气维护和检修量大。

(3)工作介质损耗量大，运行成本高。

(4)吹灰周期长，使受热面积灰过多，甚至使积灰烧结硬化，增加吹灰难度。

(5)蒸汽吹灰器如果压力过高或长期使用，会加快金属管壁的磨损，压力过低又影响吹灰效果。

(6)蒸汽疏水效果差时，还会对受热面的金属管壁造成热冲击，使吹灰管线水击和腐蚀。

(7)价格昂贵。

(8)蒸汽吹灰器的使用会增大烟气中的含湿量，使烟气露点温度升高，从而增大省煤器冷端堵灰及腐蚀现象。

02

燃气脉冲激波吹灰器

燃气脉冲激波吹灰器是利用空气和可燃气体(如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等)以适当的比例在一特殊的容器中混合，经高频点火，产生爆燃，瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体，以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束，使其表面积灰飞溅，随烟气带走。

燃气脉冲吹灰的基本原理：

主要是使预混可燃气(例如乙炔-空气预混气)在特制的、一端连接喷管的爆燃罐内点火爆燃，产生强烈的压缩冲击波(即爆燃波)并通过喷管导入烟道内，通过压缩冲击波对受热面上的灰垢产生强烈的“先冲压、后吸拉”的交变冲击作用而实现吹灰。爆燃罐每次爆燃通过喷口发射出的爆燃波有两个：首先是爆燃罐内由于爆燃造成的压力骤增而产生的热爆冲击波，而后紧跟着的则是在喷口处由压力骤降造成的物理弱爆而产生的压缩冲击波。两道冲击波之间的间隔只有8～12ms，这种紧邻的双冲击波强化了其吹灰效果。燃气脉冲吹灰器如图所示。

燃气脉冲激波吹灰器根据气体混合点的设置位置分为串联式和并联式两种型式。串联式系统是指气体混合点设置在主干管路上，经点火器后产生的高温气体再经分配器至各吹灰点；并联式系统是指气体混合点设置在各吹灰点的分支管路上，经点火器后产生的高温气体直接至各吹灰点。从系统设置而言，并联式系统比串联式系统更安全、控制更灵活。

燃气脉冲吹灰器的优、缺点

燃气脉冲吹灰器的优点：

(1)除具有蒸汽吹灰和声波清灰的功能外，还具有热清洗功能，能量大，既适合于松散性积灰又适合于黏结性积灰、结焦和堵灰的清除。

(2)能量强度和喷口的方向，形状易于调整，对于不同类型的积灰和不同形状的工作面都有最佳的适当性。

(3)整个系统简单，无转动机械，运行程序全自动化。操作简单，可靠性高，不需要经常维护。

(4)结构尺寸小，易用于空间尺寸小的位置。

(5)一次性投资少，运行和维护成本低、经济性好、效率高。

燃气脉冲吹灰器的缺点：

(1)吹灰消耗燃气，需定期更换供气设备。

(2)吹灰主要对垂直冲刷面作用大，吹灰有死角。

(3)吹灰长期冲刷固定的受热面，燃气须注意安全。

(4)设备一次性投资较多。

03

声波吹灰器

声波吹灰器是将压缩空气(或蒸汽)转换成大功率声波[一种以疏密波的形式在空间介质(气体)中传播的压力波]送入炉内，当受热面上的积灰受到以一定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。

声波吹灰器根据发声原理可分为膜片式声波吹灰器、共振腔式声波吹灰器、旋笛式声波吹灰器。

声波吹灰器的基本原理是通过声波发生器将压缩空气或高压蒸汽调制成声波，将压缩空气的能量转化为声能(声波)。声波在弹性介质(炉内空间)里传播，声波循环往复地作用在换热表面的积灰上，对灰粒之间及灰粒和管壁之间的结合力起到减弱和破坏的作用，声波持续工作，结合力必然会减弱，当结合力减弱到一定程度之后，由于灰粒本身的重量或烟气的冲刷力，灰粒会掉下来或被烟气带走。声波吹灰器如图2-7所示。

声波之所以能够吹灰，是由于两大要素存在：声波强度和声波频率。声波强度可以简单地看作声波的力量，频率表示空气粒子单位时间内来回振动的次数。声波强度越高，振动越频繁，声波的作用就越强。事实上，声波的强度是有一定的限度的，太高了，声波会产生泄漏，对环境造成噪声污染。声波频率更是如此，声波频率太高，则声波波长就短，声波的绕射能力就差，声波衰减就快。声波、频率超出一定范围之后就会得不偿失。因此，声波强度和声波频率是衡量声波吹灰效率的两大要素，在一定范围里，声波强度和声波频率的值越高，则声波吹灰的效力越强。

声波吹灰器的优、缺点

声波吹灰器的优点：

(1)结构简单可靠，启停操作方便，运行安全，维修工作量少，费用低。

(2)声波可以贯穿和清洁蒸汽吹灰难以达到的位置。

(3)适合于松散积灰的清除。

声波吹灰器的缺点：

(1)需要配备空压站，设备一次性投资大。

(2)能量较小，对于炉膛和对流受热面，特别是低温段空气预热器结渣，黏结性积灰和严重堵灰以及坚硬的灰垢无法清除。

(3)作用距离有限，声波吹灰器安装的台数要比传统吹灰器多；采用扩声结构的声波吹灰器在高温区域的安装受到限制。

(4)由于次声波吹灰器所使用的为饱和压缩空气，过滤器需定期排水，而且冬季频繁出现冻凝导致过滤器破裂；声波吹灰器油雾器需定时加油。

(5)空气管如果不配备冷却风或冷却风压力低，会造成压缩空气管腐蚀严重；声波吹灰器如果使用的压缩空气压力达不到要求，吹灰效果会变差。

04

锅炉吹灰注意事项

吹灰的注意事项如下：

(1)当锅炉负荷低于25%额定负荷时应保持空气预热器连续吹灰；当空气预热器烟气侧压差增大时可请示专业主管同意增加空气预热器吹灰，低负荷煤、油混烧时应增加空气预热器吹灰次数。

(2)当锅炉燃烧不稳时应及时暂停吹灰。

(3)捞渣机、干渣机检修时禁止吹灰。

(4)停炉前全面吹灰一次，锅炉灭火后检查吹灰全部停止。

(5)低负荷炉膛吹灰时要严密监视着火情况，当发现磨煤机火焰检测信号变弱燃烧不稳时，要立即停止炉膛吹灰器运行。

(6)投入吹灰后必须严密注意蒸汽温度、蒸汽压力、炉膛负压的变化，吹炉膛时如发现火焰检测信号不稳，及时退出吹灰。

(7)无吹灰蒸汽时严禁投入吹灰器，防止烧损吹灰器。

(8)吹灰前必须通知吹灰器厂家维护人员到场，吹灰时就地必须有人监护，吹灰器无法退出时，维护人员就地及时退出吹灰器，短吹卡涩时及时关闭汽源，将吹灰器退出。

(9)如果吹灰系统发了报警信号(启动失败、超时、过载等)，程序自动中断，运行人员必须及时电话告知吹灰维护人员，运行人员不允许在触摸屏上按复位信号按钮，待跟踪吹灰人员查明报警原因并进行缺陷处理或对故障的吹灰器采取可靠措施，且在运行交代本上交代清楚原因后，才允许操作复位信号按钮。

(10)吹灰结束后运行人员对吹灰系统进行一次全面检查，重点为：吹灰器是否退出到位，管道和吹灰器有无内、外泄漏，就地吹灰压力表指示是否到零位。并对吹灰电动总门的严密性进行重点检查，当电动总门有泄漏时，关闭手动总门，有效隔绝吹灰汽源，防止因电动门不严，吹灰器不能完全退出时吹损受热面。

(11)吹灰结束后运行人员对四管泄漏监视系统进行检查，对比吹灰前后的趋势变化，发现异常及时汇报。

(12)锅炉吹灰结束后，要保持供汽电动门、调节门关闭，疏水门开启。

(13)吹灰过程中，如果发现该区域受热面出口工质温度变化比较大，应暂时停运吹灰，参数稳定后再继续进行，也可实行吹灰器间隔投入的方式进行吹灰。

(14)当燃用灰熔点较低的煤种时，应根据炉膛结焦情况请示专业主管同意后适当增加炉膛吹灰次数。

(15)吹灰过程中，注意锅炉燃烧和炉膛负压变化，做好炉膛垮灰或掉焦的事故预想。

【注意】遇到下列情况应立即停止吹灰工作：

(1)锅炉运行工况不稳或发生故障。

(2)吹灰系统故障或设备损坏。

(3)进行启停辅机操作。

(4)进行投停制粉设备。

(5)有人进行锅炉打焦工作。

05

吹灰器解体检修的主要内容

吹灰器解体检修的主要内容和要求如下：

(1)减速机解体。检查齿轮的磨损接触情况，齿轮应无毛刺、裂纹等，磨损不超过原厚度的1/3，接触良好。检查测量轴、轴承、滚珠、珠架及内外套，应无麻点、起皮，内套与轴的装配不应松动，轴承各部间隙应符合标准要求，轴承和箱体应用煤油清洗干净。

(2)检查喷嘴头，应完好、不变形，无磨损，喷射气流角度正确。

(3)检查修理汽阀，使阀门动作灵活、关闭严密不漏，检查供汽管的冲刷、腐蚀情况，局部减薄不应超过原壁厚的30%。

(4)对于长杆吹灰器，应检查传动链条、链轮的磨损等，确保符合质量要求；对于短杆吹灰器，检查杠杆机构，应动作灵活，符合要求。

06

吹灰器主要故障及原因

短吹灰器主要故障及原因、防范措施

短吹灰器主要故障如下：

(1)吹灰器螺纹管机械卡涩、进退不灵活。

(2)吹灰器启动臂、棘爪变形严重。

(3)吹灰器内漏。

(4)吹灰器进汽法兰漏汽。

短吹灰器故障的主要原因如下：

(1)滑销与螺纹管之间长时间滑磨，导致两者磨损；螺纹管有毛刺生成；滑销变形严重是导致吹灰器卡涩的原因之一。

(2)吹灰器长时间进退导致限位紊乱，行程不对，造成启动臂与凸轮盘卡死，启动臂变形，也是导致吹灰器卡涩的原因之一。

(3)吹灰器棘爪经常开闭，棘爪与凸轮盘相互摩擦，造成棘爪磨损、变形与凸轮盘卡死，也能形成卡涩。

(4)吹灰器经常吹灰，阀门开闭频繁导致阀杆与阀瓣脱落，其原因为个别阀杆质量问题，属于正常缺陷。

(5)吹灰器吹灰时管道振动大、管内压力大，导致法兰垫变形，法兰漏汽，也属于正常缺陷。

短吹灰器故障的防范措施如下：

定期对螺旋套管进行添加耐高温润滑脂。

短吹灰器故障的处理与控制方法如下：

(1)更换滑销，打磨螺纹管。

(2)调整限位，校正启动臂。

(3)更换滑销。

(4)更换阀杆。

(5)更换缠绕垫。

长伸缩式吹灰器主要故障及原因

长伸缩式吹灰器主要故障如下：

(1)吹灰器伸缩管烧弯。

(2)吹灰器退车过位。

长伸缩式吹灰器故障的主要原因如下：

(1)吹灰器伸缩管的制作工艺不符合要求，导致连接处焊口断裂。

(2)吹灰器进退车行程限位损坏，造成退车过位现象。

(3)吹灰器控制系统故障。

07

蒸汽吹灰器运动时容易发生的故障

蒸汽吹灰器运动时容易发生下列故障：

(1)当吹灰器的运动受阻，吹灰器控制系统的过载继电器会进行干预，并改变驱动电动机的旋转方向。此时吹灰器齿轮行走箱将反向运动，当到达停用位置时，后限位开关就关闭电动机。

(2)吹灰器管路的压力低于设定的最小值，压力监控系统立即使运行的吹灰管返回到初始位置。

(3)如果吹灰器在吹扫过程中驱动失灵，可以将手柄插在电动机后曲轴上，摇动手柄将齿轮行走箱返回。此时必须确认电动机电源已切断，电动机不能再启动；不允许使用卷扬机或类似设备来使吹灰器齿轮行走箱返回。因为有可能损坏齿轮。

08

蒸汽吹灰器后限位开关越程的处理

蒸汽吹灰器后限位开关越程的处理：

如果后限位开关越程，吹灰器齿轮行走箱的驱动齿轮将脱离齿条，以避免更多的损坏。此时，吹灰器齿轮行走箱的轴向运动终止，而吹灰管的旋转仍将继续。

(1)必须确认吹灰器电动机电源已切断，不能马上开动。

(2)将吹灰器齿轮行走箱前移约一定距离，使驱动齿轮触及齿条。

(3)摇动插在电动机后出轴上的手柄，同时用力下压齿轮行走箱，驱动齿轮与齿条就会啮合。

(4)机箱在最终位置再次就位后，必须检查限位开关是否受损和吹灰器控制系统是否失灵。

(5)受损部位修复后，按正常的启动操作步骤进行操作。

09

蒸汽吹灰器前限位开关故障的处理

蒸汽吹灰器前限位开关故障后处理方法如下：

(1)决不能关闭用以冷却吹灰管的吹扫介质，而且齿轮行走箱应尽快返回到停用位置。

(2)在齿轮行走箱能够后移时，切断电动机电源，并确认电动机不能再启动。

(3)为使齿轮行走箱反向运动，可以人工将其拉回，必要时可使用卷扬机或相似设备，直到驱动齿轮触及齿条。

(4)利用手柄使齿轮行走箱返回约300mm，结果是此位置超过前端但在正常操作范围内。此时注意限位开关的开关杆是否卡在吹灰器齿轮行走箱行走轨道上。

(5)使用电动机和电器控制设备来倒退齿轮行走箱，电动机开动时检查行程方向是否正确。

(6)吹灰器齿轮行走箱返回到停用位置，应检查限位开关是否受损，吹灰器控制设备是否有缺陷。

(7)修理好损坏部分后，吹灰器可以再次投运。

10

声波吹灰器故障及处理

声波吹灰器喇叭有声响但强度不够的原因及处理：

(1)压缩空气压力低、供应不足。

处理方法：喇叭工作时检查压力。

(2)发生头内结构机械磨损或膜片磨损。

处理方法：清洁或更换膜片。

(3)压缩空气脏。

处理方法：管路清洁并增加开启次数。

(4)供气系统中有潮气。

处理方法：检查分离器或压缩空气罐放水。

声波吹灰器喇叭不发声的原因及解决方法如下：

(1)压缩空气的压力或流量过低。

处理方法：检查压力和流量情况。

(2)电磁阀没有开启或失灵。

处理方法：找热工控制人员检查定时器、电源线路等。

(3)发生头内部有杂质或膜片上有裂缝。

处理方法：更换膜片，清洁发生头。

(4)电磁阀的安装位置离喇叭太远。

处理方法：调整移近电磁阀位置。

(5)发生头连接件松动。

处理方法：紧固气管连接件。

声波吹灰器喇叭不能关闭的原因及解决方法如下：

(1)盖板松脱。

处理方法：拧紧螺栓。

(2)盖板垫片不密封。

处理方法：更换垫片。

(3)排气口被堵塞。

处理方法：用细铁丝清洁内部。

  热电环保