课件：四锅炉附件及仪表解读.ppt

第四章、锅炉的附件及仪表 第一节安全阀 安全阀是一种自动泄压报警装置。它的主要作用是：当蒸气锅炉压力超过允许的数值时，能自动开启排气泄压，同时能发出声响警报，警告思路人员，以便采取必要措施，降低锅炉压力。当锅炉压力降到允许值后，安全阀又能自动关闭，从而使锅炉在允许的压力范围内安全的运行，防止锅炉因超压而引起爆炸。司炉人员常将安全阀比喻为“耳朵”。,安全阀的型号表示 在使用安全阀，选择和鉴别其型号时，尤其要注意密封面材料，阀体材料和公称压力是否满足要求。,A , ,连接型式代号,结构型式代号,密封面材料代号,公称压力（以kgf/cm2为单位）,阀体材料代号,安全阀的型式与结构 工业锅炉上常用的安全阀，根据阀芯上加压的方式可分为静重式、弹簧式、杠杆式三种；根据阀芯在开启时的提升高度可分为微启式、全启式两种。 本厂所使用的是（全启式）弹簧式安全阀,弹簧式安全阀 弹簧式安全阀主要是由阀体、阀座、阀芯、阀杆、弹簧调整螺丝和手柄等组成。这种安全阀是利用弹簧的力量，将阀芯压在阀座上，弹簧压力的大小是通过拧紧或放松调整螺丝来调节的。弹簧式安全阀结构紧凑、调整方便、灵敏度高，适用压力范围广，是最常用的一种安全阀。,对安全阀的要求 1、蒸汽锅炉额定蒸发量大于0.5吨/时，至少装设两个安全阀（不包括省煤器安全阀）；额定蒸发量小于或等于0.5吨/时，至少装一个安全阀，可分式省煤器出口处、蒸汽过热器出口处，都必须装设安全阀。 2、安全阀应垂直安装，并尽可能安装在锅筒、集箱的最高位置。在安全阀和锅筒之间或安全阀和集箱之间，不得装有取用蒸汽的出气管和阀门。,3、安全阀的总排气量，必须大于锅炉额定蒸发量，并且在在锅筒和过热器上所有安全阀开启后，锅筒内蒸汽压力不得超过设计压力的1.1倍。过热器安全阀的排气量，应保证在该排气量下过热器有足够的冷却，不致被烧坏。 4、安全阀必须有下列装置： 弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整螺钉的装置。 杠杆式安全阀要有重锤自行移动的装置和限制杠杆越出的导架。,静重式安全阀要有防止重片飞脱的装置 对于额定蒸汽压力小于或等于3.82兆帕的锅炉安全阀喉径不应小于25毫米；对于额定蒸汽压力大于3.82兆帕的锅炉，安全阀喉径不得小于20毫米。几个安全法如同装在一个与锅筒直接相连的短管上，则短管的通路截面积不应小于所有安全阀排气量面积。 安全阀一般应装设排气管，排气管应尽量直通室外，并有足够的截面积，保证排气通畅。安全阀排气管底部应装有接到安全地点的疏水管。在排气管和疏水管上都不准许装设阀门,对于新安装的锅炉及检修后的安全阀，都应效验安全阀的始启压力和回座压力。安全阀的回座压差一般为始启压力的4%7%，最大不超过10%。当始启压力小于0.30兆帕时，最大回座压差为0.03兆帕。使用过程中的安全阀一般每年也应效验一次。安全阀经效验后，其始启压力、回座压力登记效验结果应记入锅炉技术档案。安全阀经效验后，应加锁或铅封。严禁用加重物、移动重锤、将阀芯卡死等手段来任意提高安全阀始启压力或使安全阀失效。锅炉在运行中，严禁将安全阀解列。,为防止安全阀的阀芯和阀座粘连，应定期对安全法作手动或自动的排气、放水实验。,第二节压力表 压力表是一种测量压力大小的仪表，可用来测量锅炉内实际压力的压力值，压力表指针的变化可以反映燃烧及法和的变化，司炉人员根据家里表的指标数值来调节燃烧，使之适应外界负荷的变化，将锅炉压力控制在允许的范围内，达到安全运行的目的。因此，压力表也是锅炉上不可缺少的安全附件，司炉人员常将压力表比喻为“眼睛”。,第三节水位表 水位表是一种反映液位的测量仪表，用来指示锅炉内水位的高低，可协助司炉人员监视锅炉水位的动态，以便控制锅炉水位在正常范围内。因此，水位表也是蒸汽锅炉的主要安全附件之一。水位表的工作原理和连通器的原理相同。因为锅炉的锅筒是一个大容器，水位表是一个小容器，将他们连通后，两者的水位必定在同一高度上，所以水位表上显示的水位也就是锅筒内的实际水位。,水位表的分类 玻璃管式水位表：玻璃管式水位表主要由玻璃管、气旋塞、放水旋塞等构件组成。 平板式水位表：平板式水位表有单面玻璃板和双面玻璃板两种。主要由玻璃板、金属框盒、气旋塞、水旋塞和放水旋塞等构件组成。 双色水位表：双色水位表是利用光学原理设计的，通过光的反射或透射的作用，是水位表中物色的水和气分别以不同的颜色显示，气水分界面清晰醒目，利用它使在远距离或夜间操作者也能准确的判断水位。,第四节排污装置 1、排污的作用：锅炉在运行中，由于锅水不断蒸发、浓缩，炉水中含盐量不断增加。所谓的排污即是连续或定期从锅内排出一部分含高量盐度的锅水和锅炉底部泥渣、水垢等杂质，以达到保持锅水质量的目的。,2、定期排污装置 定期排污装置设在锅筒、集箱的最低处，只要是排出锅炉底部的泥渣和水垢，一般只有两只串联的排污阀和排污管组成。 常用的排污阀有旋塞式、齿条闸门式、摆动闸门式、慢开闸门式和慢开斜球形等多种型式。,3、连续排污装置 连续排污装置也叫表面排污装置，设在上锅筒蒸发面处，主要是拍出高浓度的锅水，一般由截止阀、节流阀和和排污管组成。在上锅筒内沿纵轴方向布置直径约75100毫米的排污管，其上间隔适当距离焊有多根敞口的短管。短管上端低于锅筒正常水位3040毫米，由上而下开成锥形裂口。这样，锅水中高浓度的盐类就由短管吸入，茎下部排污管汇合后流出，即使水位波动也不会中断排污。,第五节温度测量仪表 1、温度仪表的作用 温度是热力系统的重要状态参数之一。在锅炉和锅炉房热力系统中，给水、蒸汽和烟气等介质的热力状态是否正常，风机和水泵的等设备轴承的运行情况是否良好，都依靠对温度来进行监视。,2、温度仪表的型式与结构 常用的温度测量仪表有玻璃温度计、压力式温度计、电热偶温度计和光学高温计等多种形式。 本厂所使用的多是玻璃温度计、热电偶温度计，下面对这两种温度计做下简单介绍。,玻璃温度计 玻璃温度计是根据水银、酒精、甲苯等工作液体具有热胀冷缩的物理性质制成的。在工业锅炉中使用最多的是水银玻璃温度计。 水银玻璃管温度计，由测温包、毛细管和分度标尺等部分组成，一般有内标式和外表式（双称棒式）两种。 水银玻璃管温度计的优点是，测量范围大（-30500），精度较高，构造简单和价格便宜等。缺点是，已破损，示值不够明显，不能远距离观察。,热电偶温度计 热电偶温度计是利用两种不同金属导体的节点，受热后产生热电势的原理制成的测量温度仪表。主要由热电偶、补偿导线和电气测量仪表（检流计）三部分组成。 常用的热电偶：普通铂铑铂铑热电偶（WRLL型）最高测量温度1600，普通铂铑铂热电偶（WRLB型）最高测量温度1400。,热电偶温度计的优缺点 热电偶温度计的优点是，灵敏度高，测量范围大，无需外接电源，便于远距离测量和自动记录等。缺点是，需要补偿导线，安装费用较贵。在工业锅炉上，常用来测量蒸汽温度、炉膛火焰温度和烟道内的烟气温度。装用后每年至少效验一次。,第六节流量测量仪表 流量是锅炉性能的重要指标之一，也是进行锅炉房经济核算必不可少的数据。 常用的流量仪表有转子式流量计、流速式流量计、压差式流量计和分流旋翼式流量计等多种。 1、转子式流量计：转子式流量计主要是由锥形管和转子两部分组成。转子在上粗下细的锥形管内可以随着流量的大小沿轴线方向而上下移动,2、流速式流量计：流速式流量计主要由叶轮和外壳两部分组成，当介质流过时推动叶轮旋转，因为叶轮的转速与水流速度成正比，所以测出叶轮的转数，就可以知道流量的大小。 3、压差式流量计：压差式流量计也叫节流式流量计，是由节流装置、引压管和压差计三个部分组成，适用于测量液体、气体和蒸汽的流量。,4、分流旋翼式蒸汽流量计 这种流量计直接安装在被测蒸汽管道上，不用外接电源和二次仪表，就能直接读出流经仪表的蒸汽累积量，也可以通过简单的计算得出某段时间的平均流量。这种仪表是由节流孔板、叶轮、喷嘴、阻尼机构、减速机构、磁联轴节、压力补偿机构、计数表头等组成的。现在还有再次仪表上装设微处理器，组成微计算机系统，完成输入输出交换、数字运算、数字显示，并可发生越限的声光报警信号。,第七节锅炉保护装置 为了防止在某些不正常运行状况下出现事故，除安装必要的测量仪表和完全阀外，还必须加装一些自动保护装置，以便在出现某些事故苗头时，能及时的报警和自动停止运行。,1、水位报警器 为了保持锅炉水位正常，防止发生缺水或满水事故，对蒸发量大于或等于2吨/时的锅炉，除装设水位表外，还必须装设高低水位报警器。它的作用是：当锅炉内的水位高于最高安全水位或低于最低安全水位时，水位报警器就能自动发出报警声响和光信号，提醒锅炉人员迅速采取措施，防止事故发生。水位报警器是利用锅筒和报警器内水位同时升降而造成警报器浮球相应上下，或者利用锅水能够到点的原理而制成的。,水位报警器的形式与结构 水位报警器有安装在锅筒内和锅筒外两种。前者因检修困难而淘汰，后者常用的有浮球式、磁铁式、电极式三种。 浮球式水位报警器：浮球式水位报警器的结构由报警汽笛、高水位针型阀、低水位针型阀、连杆、高水位浮球和低水位浮球等构件组成。当水位正常时，低水位浮球侵没在水中，高水位浮球悬于蒸汽空间，连杆属于水平平衡状态，两个针型阀关闭。如水位低于最低水位线，则低水位浮球所受浮力减小；如水位高于最高水位线，则高水位浮球所受浮力增加，此时均会破坏连杆的平衡，而使针型阀开启发出报警。,磁铁式水位报警器：磁铁式水位报警器的结构主要由永磁钢组、浮球、三组水银开关和调整箱等构件组成。当锅炉内的水位发生变化时，浮球也随之变化，从而带动永磁钢组上升或下降，并接通相应的高水位、低水位或极限低水位开关发出报警信号。为了提高水位报警器的灵敏度和使用寿命，有的单位使用干簧管继电器取代水银开关，效果较好。,电极式水位报警器：电极式水位报警器的主要结构由一组高、低水位电极，以及附属的电气部分组成。高低水位电极的末端位置分别在锅炉最高、最低安全水位处。当锅水上升（或下降）至最高（或最低）安全水位时，电极于锅水接触（活脱开），是接触回路中电源导通（或切断），从而发出报警。常用的报警信号有音响、灯光等，可组成联锁装置，是燃烧停止。,2、超温报警器 超温报警器由能发出电讯号的温度测量仪表、电气控制线路及音响、灯管报警信号组成。当锅炉出现过水温度超过贵姓或汽化时，能发出警报，使司炉人员能采取措施，消除锅水汽化及超温现象，以避免热水正常循环的破坏和产生超压现象。常用的能发出电讯号的温度测量仪表是一种电接点压力式温度计。,3、超压报警装置 超压报警装置是由能发出电讯号的压力测量仪表，必要的电气控制线路及音响、灯光、报警信号等组成。当锅炉出现超压现象时，能发出警报，并通过联锁装置控制燃烧。如停止供应燃料、停止通风、开启安全阀泄压，是司炉人员能及时采取措施，以避免锅炉超压爆炸事故。,4、防爆门 对于用煤粉、有或气体作燃料的锅炉，如果点火前未吹扫或误操作、喷嘴有毛病或燃烧不完全、熄火时未能孙素切断燃料等，均容易造成炉膛和尾部烟道风压过高，严重时引起爆炸和再次燃烧，并会引起炉墙和烟道开裂、倒塌、尾部变热而烧坏等事故。为了防止炉膛和烟道风压过高，目前常用的方法是在锅炉炉墙上装设防爆门。,防爆门的作用和原理 挡路倘或烟道发生爆炸时，防爆门能自动开启泄压，以避免造成炉墙开裂、倒塌事故。防爆门主要是利用自身的重量或强度，当它大于或和炉膛在正常压力时作用在其上的总压力相平衡时，防爆门处于关闭状态。当炉膛压力发生变化，使作用在防爆门上的总压力超过防爆门本身的重量锅强度时，防爆门就会被冲开或冲破，炉膛内就会有一部分烟气泄出，而达到泄压目的。,防爆门的型式和结构 常用的防爆门有翻板式和爆破膜式两种。 翻板式防爆门：又称旋起式防爆门，多装置于燃烧室的炉墙上。按其安装位置分为倾斜式和垂直式两种，均由门框、门盖和铰链等构件组成。门盖和门框多用铸铁制成圆形或方形，其相互接触面宽度一般为35毫米，并应保证严密。门盖内面涂有耐热混凝土，其厚度需要根据限制压力数值，经过计算或实验来确定当炉膛烟道内发生气体爆炸时门盖自动绕轴开启泄压，然后又自行关闭。,爆破膜式防爆门：爆破膜式防爆门多装置于烟道上，由爆破膜和夹紧壮志组成，爆破膜一般用石棉和铝、不锈钢等金属薄板制成。为了增加强度，常在薄板上压有十字槽。当炉膛或烟道内发生气体爆炸时，爆炸膜即被冲击波破坏，起到泄压作用。,对防爆门的要求 防爆门一般布置在燃烧室、炉膛出口烟道、省煤器烟道、引风机前的烟道、引风机后部的水平烟道或倾斜角度小30的烟道上。 防爆门应装在不致威胁操作人员安全的地方，并设有泄压导向管，其附近不的存放易燃易爆物品。 活动防爆门需定期进行手动实验，以防锈死。,第八节常用阀门 阀门是安装在锅炉及其管路上，用以切断、调节介质流量或改变介质流动方向的重要附件。在锅炉系统上常用的各种阀门除已介绍过的安全阀和排污阀以为，还有截止阀、闸阀、止回阀和减压阀等。 阀门的型号编制方法如下：, ,阀门类型,驱动方式,连接型式代号,结构形式代号,密封面材料代号,公称压力（kgf/cm2),阀体材料代号,2019/8/25,37,可编辑,1、阀门类型 类型代号用汉语拼音字母表示：,注：低温（低于-40）、保温（带加热套）和带波纹管的阀门，类型代号分别是D、B、W,驱动方式代号用阿拉伯数字表示,注：1、手轮、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。 2、对于气动或液动：常开式用6K7K表示；阀式用6B7B表示；气动、带动、手动用6S表示；防爆电动用9B表示。,连接型式代号用阿拉伯数字表示,注：焊接包括对焊和承插焊。,结构形式代号用阿拉伯数字表示：,注：杠杆式安全阀在类型代号前面加字母G,密封面材料代号用汉语拼音字母表示,注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用W表示；当阀座和阀瓣（闸板）蜜蜂面材料不同时，用低硬度材料代号表示。,公称压力用阿拉伯数字直接表示；公称压力级别档次：单位MPa(kgf/cm2),阀体材料代号用汉语拼音字母表示,对于公称压力1.57MPa(16kgf/cm2)的灰铸铁阀体的阀门和公称压力2.45MPa(25kgf/cm2)的碳钢阀体的阀门，则省略阀体材料代号。,2、各种阀门介绍 闸阀：闸阀主要由手轮、填料、压盖、阀杆、闸板、阀体等零件组成。闸阀按形式可分为契式和平行式两类。契式大多制成单闸板，两侧密封面称契形。平行式大多制成双闸板，两侧密封面是平行的。闸阀在锅炉上使用很广泛，如用作供气和排污等。但它仅可用为阶段汽、水通路（闸门全开或全关），而不宜用作调节流量（闸门部分开启），否则容易使闸板下半部（未提起部分）长期受介质磨损、腐蚀，以至在关闭后接触面不严密而泄露。,闸阀的优缺点：闸阀的优点是，介质通过闸门为直线流动，阻力小，流势平稳，阀体较短，安装地位紧凑。缺点是，在闸门关闭后，闸板一面受力较大容易磨损，而另一面不受力，故而开启或关闭需用较大的力量。为此，常在高压或大型闸阀的一侧加装旁通管路和旁通阀，在开启主阀前，先开启旁通阀，即起预热作用，又可减少主阀门闸板两侧的压力差，是开启阀门省力。,截止阀：截止阀主要由阀杆、阀体、阀芯和阀座等零件组成。截止阀按介质流动方向可分为标准式、流线式、直流式和角式等数种。截止阀阀芯与阀座之间的密封面形式，通常有平行和锥形两种。平行密封面启闭时擦伤少，容易研磨，但关闭力大，多用于在大口径法门中。锥形密封面结构紧密，启闭力小但启闭时容易擦伤，研磨需要专用工具，多用在小口径阀门中。,截止阀的优缺点：截止阀的优点是，结构简单，密封性能好，制造和维护方便，广泛用于截断流体和调整流量的场合，例如用作锅炉主汽阀、给水阀等。缺点是，流体阻击力大，阀体较长，占地较大。,节流阀：节流阀又名针型阀，主要以手轮、阀杆、阀体、阀芯和阀座等零件组成。阀芯直径较小，呈针形或圆锥形，通过阀芯与阀座之间间隙的细微改变，能精细的调节流量，或进行节流调解压力。 节流阀的优缺点：节流阀的优点是，外形尺寸较小，重量轻，密封性能好。缺点是，制造精度高，加工较困难。,止回阀：止回阀又称逆止阀或单向阀，是依靠阀前、阀后流体的压力差而自动关闭，以防介质倒流的一种阀门。止回阀阀体上标有箭头，安装时必须将箭头的指示方向与介质流动方向一致。给水止回阀按阀芯的动作，分为升降式和摆动式两种。 升降式止回阀：又称为截门式止回阀，主要由阀盖、阀芯、阀杆和阀体等零件组成。这种阀门一般安装在水平管道上。例如安装在给水管路上的的止回阀，当给水压力比锅炉压力高时，给水顶起阀芯进入锅炉。当给水压力比锅炉压力低时，由于阀芯的自重，在加上锅炉内压力的作用，将阀芯压在阀座上，阻止锅水倒流。其优点是结构简单，密封性较好，安装维修方便。缺点是，阀芯容易被卡住。,旋启式止回阀：主要由阀盖、阀芯、阀座和阀体等零件组成。阀芯的上端与阀体用插销连接，整个阀芯可以自由摆动，当给水压力高于锅炉压力时，给水顶开阀芯进入锅炉。当给水压力低于锅炉压力时，锅炉内压力变压紧阀芯，阻止锅水倒流。旋启式止回阀的优点是，结构简单，流动阻力较小。缺点是，噪音较大，在锅炉压力低时，密封性差，因此不适用于低压锅炉的给水管路。,减压阀：减压阀主要作用有两种，一是将较高的气压自动降到需要的低气压，二是当高压侧的气压波动时，其自动调节作用，使低压侧的气压稳定。减压阀的工作原理，主要是依靠膜片、弹簧等灵敏原件来改变阀芯与阀座之间的间隙，使流体通过时产生节流，从而达到对压力自动调整的目的。常用的减压阀有弹簧膜片式、活塞式、波纹管式等。,疏水器：疏水器又称阻气排水阀。他的作用是在蒸汽管道中自动排除凝结水，同时阻止蒸汽外逸，以提高热量利用率，节约能源，并防止管道发生水冲击故障。疏水器的工作原理，是利用蒸汽和凝结水两者的密度差，或改变相态的物理性质，促使阀门启闭来进行工作。常用的疏水器有浮筒式、钟形浮子式、和热动力式等多种。,对阀门的要求： 锅炉管道上的阀门和烟风系统的挡板均有明显标志，表明阀门的挡板的名称、编号、开关方向和介质流动方向，主要阀门还应有开度指示。阀门挡板的操作机构应装设在便于操作的地点。 主气阀应装设在靠近锅筒或过热器集箱的出口处。立式锅炉的主汽阀可以装设在锅炉房便于操作的地方。连接锅炉和蒸汽母管的每根蒸汽管上，应装设两个泄气阀门，法门之间应装有通向大气的疏水管和阀门，其内径不得小于18毫米。,不可分式省煤器入口的给水管上应装设给水截止阀和给水止回阀。可分式省煤器的入口处和通向锅筒的给水管道上，都应分别装设给水截止阀和给水止回阀。 给水截止阀应装设在锅筒（或省煤器入口集箱）和给水止回阀之间，并与给水止回阀紧接相连。 便于处理额定蒸汽压力大于或等于3.82兆帕锅炉的满水事故，应在锅筒的最低安全水位和正常水位之间接出紧急放水管和阀门。,在锅筒、过热器和省煤器等可能聚集空气的地方，都应装设空气阀。锅筒上的安全阀能够代替空气阀时，可不装空气阀。 阀门是一种通用原件，各种类型的阀门一般都以其公称压力（Pg）和公称直径（Dg）来做为选取的规格。选用阀门时，应由使用的介质及其压力和温度，以及工作条件来确定，避免由使用不当而发生事故。,第九节管道 1、概述 管道是连接锅炉及其附属设备的“动脉”，对其设计、布置、安装、管理的正确与否，直接影响到锅炉运行的安全性、经济性和方便性。在锅炉房内普遍使用的是金属管道，根据输送介质的特性、温度、压力、流量、允许温度降、允许压力降等因素来确定管道的材质、管径、壁厚、保温盒热膨胀补偿等。管道的规格一般用公称压力和公称直径来表示。,公称压力是指管道在正常温度（对于碳钢为200，对于铸铁和铜为120 ）时的允许工作压力。当工作温度变化时，管道材料的强度相应变化，所以允许工作压力与工作温度有一定的关系。但标称管道规格时，不可能将它在各温度下的允许工作压力全部标出，而只标出正常工作温度下的允许工作压力即称为公称压力，用符号（Pg）表示。 公称直径是指通路孔的有效直径，也就是与阀门相连接的管道直径。用符号（Dg）来表示,2、管道的油漆、保温和表示 管道油漆的目的，是防止钢铁受大气中的氧气、水分等杂志腐蚀。有保温层的管道一般应先涂两层防锈漆，再涂一层调和漆。输油管道一般先涂一层打底漆或防锈漆，再涂一层磁漆或调和漆。 管道保温的目的，是减少散热损失，满足生产需要的压力和温度；改善劳动条件和环境卫生；防止管道腐蚀，延长其使用年限。常用的保温材料有薄膜混凝土制件、石棉硅藻土、矿渣棉毡、水泥珍珠岩制件等。,管道外表的标示，包括区别不同流动介质的各种涂色，以及指示介质流动方向的箭头符号。介质流动方向的箭头一般涂白色或黄色，若底色浅时，箭头应涂深色。,4、对管道的布置要求 工作压力不同的锅炉，应分别有独立的蒸汽管道和给水管道。如何用一条蒸汽母管时，较高压力的蒸汽管道上必须有自动减压装置，以及防止低压侧超压的安全装置。向运动压力不同的锅炉给水，若相互