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燃气锅炉预防事故一般需要哪些安全装置?

文章出处:燃气环保锅炉 人气:发表时间:2020-12-15
一、自动报警器
 
燃气锅炉在运行中,锅炉内水、汽的温度、压及蒸汽锅炉中的水位是保证锅炉安全运行的监测参数,当这些参数出现异常时,应由自动报警装置发出声光信号。
 
1.超温报警
 
该规程规定:燃气热水锅炉额定出口热水温度在120℃以上或等于120℃以下,但额定功率在4.2MW以上,应设置超温报警装置,并有联锁保护,对于中小型燃气锅炉,标准信号一般由热水出口上的温度变送器输出到可编程逻辑控制器(PLC),标准值与给定值比较,一旦超温PLC立即紧急停炉。
 
23超压报警装置
 
汽轮机额定蒸发量大于或等于6t/h时,锅炉应设置蒸汽超压报警装置,并设置联锁保护超压报警装置,同时关闭电磁阀,切断燃气气源,引风机继续运行,锅炉蒸汽压力一般由压力控制器自动控制。
 
3.水位警报
 
当蒸发量为2t或2t/h以上时,蒸汽锅炉应安装高低水位报警,高水位报警信号要能分辨,发生低水位报警时,关闭电磁阀,切断煤气来源,鼓风机停鼓30s后,引风机仍在运行。
 
4.流量警报
 
当给水流量低于起动流量时,直流锅炉应安装报警装置。
 
二、切断装置。
 
燃气锅炉应该安装有连锁装置。当锅炉运行中发生(1)至(5)所述情况时,可自动切断燃气供应;对于装有鼓风燃烧器的锅炉,可自动切断给气源。
 
(1)热水锅炉的减压到时会出现蒸发或水温上升到超出规定的温度;(2)蒸气锅炉压力超过规定值或水位降至最低;当燃气压力过高时,还会发生脱火,甚至在炉膛内发生爆炸,因此,燃烧器必须在所设计的燃气压力下工作,燃气压力过高或过低时都要启动切断装置。当前,国内与燃气锅炉配套的都是进口燃烧器,其自动化程度较高,不仅配备了燃气高低压控制器,而且还配备了自动漏气控制器(在点火前,炉膛吹扫时,检查漏气控制器自动检查燃气阀组系统);(4)送风机、引风机和热水锅炉循环水泵突然断电或停用,或出现诸如变频故障、接触点故障等故障时,启动切断装置;(5)烟温度保护装置启动:烟温度的状况也反映锅炉是否正常工作,当烟温度超过设定值时应立即启动切断装置,目前,国产燃气锅炉普遍采用烟温度变送器,烟温度变送器将一次仪表(Ptl00,Cu50)的测量值转换为标准值,输出至PLC,一旦超温,立即紧急停炉,同时发出声光报警,并在触摸屏或电脑显示屏上显示超温故障。
 
烟温升高的原因有以下几个方面:①水处理后水质不符合要求,造成烟管或水管的管壁结垢,影响烟气向介质传热,此时管壁温度和烟气温度升高,若结垢严重,还会造成管壁温度过高而爆裂;2由于液面控制装置的故障,导致炉体缺水;②对流管束间串气,烟气未按规定行程流动,形成烟气“短路”,这种情况会使锅炉的功率达不到额定出力。

燃气环保锅炉
 
三、喷洒设备
 
蒸气锅炉配有再热器时,应有自动喷水装置。再热器出汽温度达到最高允许值后,可自动投入事故喷水冷却。
 
四、点火控制系统及熄火保护装置。
 
与燃煤锅炉相比,燃气锅炉对抗爆性能的要求很高,特别是天然气,天然气的爆炸极限在5%-15%,如果发生泄漏极易产生爆炸,当可燃混合气体在一个密闭的体积内爆炸时,会产生压力,对于不同的燃气,压力约为0.75MPa一1.65MPa。这种情况对普通锅炉和烟道来说是很难承受的。
 
结果,如发生爆炸,轻则造成锅炉爆燃熄火,重则导致炉膛破裂、烟道爆裂,损坏鼓(引)风机和锅炉房,甚至造成人员伤亡。燃气锅炉点火前,必须仔细吹扫炉膛和烟道,排除燃烧过程中积存的易燃气体,可靠的点火程序控制和保护熄火是燃气锅炉必不可少的安全保护装置。
 
一种合理的点火程序控制系统,应对点火过程进行自动控制,只有风机完成清炉工作后,才能点火;只有(用火焰探测器确认)确定了点火火焰后,才能打开主燃具的控制阀门;点火火焰可在预定时间后自动熄灭;如果主燃具在预定时间内未被点火,则主燃具可在点火火焰熄灭的同时自动快速关闭,而燃气锅炉的点火程序一般由程序控制器监控和控制。
 
通过点火程序控制,从炉膛到烟囱总容量不少于3倍的点火前总通风量,以及通风时间不少于规定值:20秒锅壳锅炉和60秒水管锅炉。
 
为了避免低负荷运行时风量过大而引起锅炉熄火,应在每台锅炉上安装燃烧自动调节装置,实现燃气锅炉进风与供气的联动控制。
 
灭火保护装置是由火焰探测器和电磁阀等组成,当电磁阀(不能防爆)与燃气直接接触时,灭火保护装置还应包括一个由电磁阀控制的气动阀,火焰监控器是灭火保护装置的关键设备,其工作原理为:当锅炉炉膛熄火时,火焰强度的变化将改变光和热的辐射频率,利用安装在炉膛上的监控元件,可将光辐射频率的变化转化为电能,并通过电气回路控制燃气供应。火警监控器对燃烧情况进行监测,一旦出现熄火现象,立即切断电磁阀,防止煤气泄漏到炉内,因此要求火警监控器反应灵敏,响应速度符合规定要求,动作稳定可靠,能适应锅炉燃烧器的特点,并能发出相关信号。
 
现在使用的火焰监视器主要有两种:一种是监测火焰中的紫外线,如紫外光敏管;另一种是通过火焰具有传导特性来监测火焰,如离子式监视器。
 
相对于紫外感光管,离子监测针更加可靠。其中一项原因是,当火焰不稳定引起火焰强度中心漂移时,会使紫外光敏管保护装置误操作,当燃烧器结构与燃气种类和压力不一致时,或者当燃气与空气混合不良,空气量少或引风机抽气过大时,都会使火焰脱离燃烧头,导致脱火,有时火焰会突然脱火至炉膛后面,若仍有燃气供应给炉内,就会发生爆炸事故。对无紫外光敏感管脱火不作判断,仍可探测到炉内紫外线,指导正常燃烧;当火焰脱离燃烧头时,离子式监测针也脱离了监控针,离子式监测针周围无任何离子产生,因此可指导火焰熄灭,这样可防止因脱火引起的爆炸事故。
 
另外,由于电打火的火光中含有紫外线,紫外线管在着火时无法准确判断小火是否被点燃,只有在停止电打火后,才能检测到小火是否被点燃,而此时,由于风量太大或燃气量太少等原因,小火未被点燃,就会有一部分燃气泄漏到炉内,从而形成不安全隐患。
 
五、安全装置,减少损坏。
 
混合气体的爆炸对其围护结构和受热面结构造成很大的破坏,原因是水管锅炉炉膛和烟道的承压能力较小,转向烟室承压能力较小。一般爆炸事故轻则造成锅炉爆燃熄火,重则导致炉膛和烟道破裂,损坏引风机,损坏锅炉房和烟囱,甚至造成人员伤亡。
 
燃气锅炉的爆炸事故多发生在点火过程中,燃气锅炉的气源阀门没有密封漏气,使混合气体在炉膛或烟道内达到爆炸极限,点火时又没有有效地吹扫炉膛,发生了爆炸;还有的燃气锅炉,由于燃气压力或风压波动过大而导致脱火或回火,导致熄火;有时,也是由于燃气类型或锅炉不匹配,导致燃气点火或燃烧时发生爆炸。为降低混合气体对炉膛和烟道的破坏程度,燃煤锅炉改烧燃气后必须安装防爆门,防爆门的面积根据炉膛和烟道的体积确定,一般为0.025m2/m3,防爆门安装在易泄爆的地方,炉膛、烟道,特别是在难以避开的死角、弯道、闷顶等易聚集易燃气体的区域,防爆门通常安装在易泄爆的地方,尤其是易受锅炉爆炸冲击的易泄爆区域,如烟道、烟道等部位,一旦易燃气体爆炸,防爆门就会泄压,进行防护。

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