鍋爐安全技術與安全附件

鍋爐基礎知識鍋爐基礎知識鍋爐是利用燃料燃燒時放出的熱能或用其他形式的熱能將工質(zhì)（水或其他流體）加熱到一定參數(shù)的設備。它由鍋和爐兩大部分組成。鍋是指吸收熱量并傳給工作的受熱面系統(tǒng)，爐是指將燃料的化學能轉(zhuǎn)變誒熱能的燃燒設備。鍋爐的功能是通過熱能轉(zhuǎn)換以輸出具有規(guī)定特性的蒸汽或熱水。（1）鍋爐的概念適用于固定式承壓蒸汽鍋爐、承壓熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐，以及以余(廢)熱利用為主要目的的煙道式、煙道與管殼組合式余(廢)熱鍋爐。但不包括：（2）鍋爐的適用范圍①設計正常水位水容積小于30L的蒸汽鍋爐；②額定蒸汽壓力小于0.1MPa的蒸汽鍋爐；③額定出水壓力小于0.1MPa或者額定熱功率小于0.1MW的熱水鍋爐；④額定熱功率小于0.1MW的有機熱載體鍋爐；⑤為滿足設備和工藝流程冷卻需要的換熱裝置。鍋爐基礎知識鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程鍋爐安全管理1）材料質(zhì)量證明（1）材料①材料制造單位應當按照相應材料標準和訂貨合同的規(guī)定，向用戶提供質(zhì)量證明書原件，并且在材料的明顯部位做出清晰、牢固的鋼印標志或者其他標志。材料質(zhì)量證明書的內(nèi)容應當齊全、清晰，并且加蓋材料制造單位質(zhì)量檢驗章；②鍋爐用材料不是由材料制造單位直接提供時，供貨單位應當提供材料質(zhì)量證明書原件或者材料質(zhì)量證明書復印件并且加蓋供貨單位公章和經(jīng)辦人簽章。鍋爐制造、安裝、改造、修理單位應當對鍋爐用材料按照有關規(guī)定進行入廠驗收，合格后才能使用。2）材料驗收鍋爐安全管理3）材料管理（1）材料①)鍋爐制造、安裝、改造、修理單位應當建立材料保管和使用的管理制度，鍋爐受壓元件用的材料應當有標記，切割下料前，應當作標記移植，并且便于識別；②焊接材料使用單位應當建立焊接材料的存放、烘干、發(fā)放、回收和回用管理制度。有關單位采用新材料、新工藝、新技術（包括引進境外技術、按照境外標準制造、新結構等），與《鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》不符時，可能對安全性能有重大影響的，應當向國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局申報，由國家質(zhì)檢總局委托安全技術咨詢機構或者專業(yè)機構進行技術評審，評審結果經(jīng)國家質(zhì)檢總局批準，方可投入生產(chǎn)、使用?！?）特殊情況處理鍋爐安全管理基本要求與設計審查（2）設計①鍋爐的設計應當符合安全可靠和節(jié)能的要求。取得鍋爐制造許可證的單位對其制造的鍋爐產(chǎn)品設計質(zhì)量負責。②鍋爐本體的設計文件應當經(jīng)過國家質(zhì)檢總局核準的設計文件鑒定機構或者鍋爐制造監(jiān)督檢驗機構審查合格后方可投入生產(chǎn)。①鍋爐制造單位應當取得相應產(chǎn)品的特種設備制造許可證，方可從事批準范圍內(nèi)的鍋爐產(chǎn)品制造，鍋爐制造單位對出廠的鍋爐產(chǎn)品性能和制造質(zhì)量負責；②鍋爐用材料下料或者坡口加工、受壓元件加工，冷成形應當避免產(chǎn)生冷作硬化引起脆斷或者開裂，熱成形應當避免因成形溫度過高或者過低而造成有害缺陷；③用于承壓部位的鑄鐵件不準補焊。1）基本要求（3）制造（3）制造鍋爐安全管理①鍋爐受壓元件的焊工，持證上崗②

受壓元件采用氣體保護焊施焊時應避免氣流干擾，當環(huán)境溫度低于0℃時應有預熱措施；③焊件裝配時不應當強力對正，質(zhì)量符合工藝文件的要求后，方能進行焊接。2）焊接作業(yè)產(chǎn)品出廠時，鍋爐制造單位應當提供鍋爐圖樣、鍋爐質(zhì)量證明書、鍋爐安裝說明書和使用說明書；等與安全有關的技術資料。3）出廠資料無損檢測人員應當按照有關安全技術規(guī)范進行考核，取得資格證書后，方可從事相應方法和技術等級的無損檢測工作。4）無損檢測（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理每臺鍋爐至少應當裝設兩個安全閥(包括鍋筒和過熱器安全閥)。符合下列規(guī)定之一的，可以只裝設一個安全閥：額定蒸發(fā)量小于4t/h且裝設有可靠的超壓聯(lián)鎖保護裝置的蒸汽鍋爐；

額定熱功率小于或者等于2.8MW的熱水鍋爐；額定蒸發(fā)量小于或者等于0.5t/h的蒸汽鍋爐；再熱器出口處，以及直流鍋爐的外置式啟動(汽水)分離器上；直流蒸汽鍋爐過熱蒸汽系統(tǒng)中兩級間的連接管道截止閥前；多壓力等級余熱鍋爐，每一壓力等級的鍋筒和過熱器上。安全閥1）安全閥設置要求（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理①額定工作壓力為0.1MPa的蒸汽鍋爐可以采用靜重式安全閥或者水封式安全裝置，熱水鍋爐上裝設有水封式安全裝置時，可以不裝設安全閥；②水封式安全裝置的水封管內(nèi)徑應當根據(jù)鍋爐的額定蒸發(fā)量（額定熱功率）和額定工作壓力確定，并且不小于25mm,不應當裝設閥門，有防凍措施。安全閥1）安全閥的選用蒸汽鍋爐鍋筒(鍋殼)上的安全閥和過熱器上的安全閥的總排放量，應當大于額定蒸發(fā)量，對于電站鍋爐應當大于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量，并且在鍋筒(鍋殼)和過熱器上所有的安全閥開啟后，鍋筒(鍋殼)內(nèi)的蒸汽壓力不應當超過設計時的計算壓力的1.1倍。再熱器安全閥的排放總量應當大于鍋爐再熱器最大設計蒸汽流量。2）蒸汽鍋爐安全閥的總排放量（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理蒸汽鍋爐安全閥流道直徑應當大于或者等于20mm。安全閥3）蒸汽鍋爐安全閥排放量的確定熱器和再熱器出口處安全閥的排放量應當保證過熱器和再熱器有足夠的冷卻。直流蒸汽鍋爐外置式啟動(汽水)分離器的安全閥排放量應當大于直流蒸汽鍋爐啟動時的產(chǎn)汽量。4）鍋筒以外安全閥的排放量（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理

①蒸汽鍋爐安全閥整定壓力按照表5-3的規(guī)定進行調(diào)整和校驗，鍋爐上有一個安全閥按照表中較低的整定壓力進行調(diào)整；對有過熱器的鍋爐，過熱器上的安全閥按照較低的整定壓力調(diào)整，以保證過熱器上的安全閥先開啟；安全閥5）安全閥整定壓力額定工作壓力(MPa)安全閥整定壓力最低值最高值P≤0.8工作壓力加0.03MPa工作壓力加0.05MPa0.8＜P

≤5.91.04倍工作壓力1.06倍工作壓力P＞5.91.05倍工作壓力1.08倍工作壓力②直流蒸汽鍋爐過熱器系統(tǒng)安全閥最高整定壓力不高于1.1倍安裝位置過熱器工作壓力；（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理③直流蒸汽鍋爐外置式啟動(汽水)分離器的安全閥整定壓力為裝設地點工作壓力的1.1倍；再熱器安全閥最高整定壓力應當不高于其計算壓力；

④熱水鍋爐上的安全閥按照下表規(guī)定的壓力進行整定或者校驗；蒸汽鍋爐安全閥整定壓力按照下表規(guī)定進行調(diào)整和校驗，

⑤直流蒸汽鍋爐過熱蒸汽系統(tǒng)中兩級間的連接管道上裝有截止閥時，裝于截止閥前的安全閥整定壓力按照過熱蒸汽系統(tǒng)出口安全閥最高整定壓力進行整定。安全閥5）安全閥整定壓力最低值最高值1.10倍工作壓力但是不小于工作壓力加0.07MPa1.12倍工作壓力但是不小于工作壓力加0.10MPa（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理一般應當為整定壓力的4％～7％，最大不超過10％。當整定壓力小于0.3MPa時，最大啟閉壓差為0.03MPa。安全閥6）安全閥的啟閉壓差安全閥應當鉛直安裝，并且應當安裝在鍋筒(鍋殼)、集箱的最高位置，在安全閥和鍋筒(鍋殼)之間或者安全閥和集箱之間，不應當裝設有取用蒸汽或者熱水的管路和閥門；7）安全閥安裝①靜重式安全閥應當有防重片飛脫的裝置；②彈簧式安全閥應當有提升手把和防止隨便擰動調(diào)整螺釘?shù)难b置；③杠桿式安全閥應當有防止重錘自行移動的裝置和限制杠桿越出的導架。8）安全閥上的裝置（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理

①排汽管應當直通安全地點，并且有足夠的流通截面積，同時排汽管應當予以固定，不應當有任何來自排汽管的外力施加到安全閥上；②安全閥排汽管底部應當裝有接到安全地點的疏水管，在疏水管上不應當裝設閥門；③兩個獨立的安全閥的排汽管不應當相連；④安全閥排汽管上若裝有消音器，其結構應當有足夠的流通截面積和可靠的疏水裝置；⑤露天布置的排汽管若加裝防護罩，防護罩不應當妨礙安全閥的正常動作和維修。安全閥9）蒸汽鍋爐安全閥排汽管熱水鍋爐的安全閥應當裝設排水管，排水管應當直通安全地點，并且有足夠的排放流通面積。在排水管上不應當裝設閥門，并且應當有防凍措施。10）熱水鍋爐安全閥排水管（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理①在用鍋爐的安全閥每年至少校驗一次，校驗一般在鍋爐運行狀態(tài)下進行；②如果現(xiàn)場校驗有困難時或者對安全閥進行修理后，可以在安全閥校驗臺上進行；③新安裝的鍋爐或者安全閥檢修、更換后，應當校驗其整定壓力和密封性；④安全閥經(jīng)過校驗后，應當加鎖或者鉛封；⑤控制式安全閥應當分別進行控制回路可靠性試驗和開啟性能檢驗⑥安全閥整定壓力、密封性等檢驗結果應當記入鍋爐安全技術檔案。安全閥11）安全閥校驗①鍋爐運行中安全閥不允許隨意解列和任意提高安全閥的整定壓力或者使安全閥失效；②鍋爐運行中安全閥應當定期進行排放試驗。12）鍋爐運行中安全閥使用（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理每臺蒸汽鍋爐鍋筒(鍋殼)至少應當裝設兩個彼此獨立的直讀式水位表，符合下列條件之一的鍋爐可以只裝設一個直讀式水位表：①額定蒸發(fā)量小于或者等于0.5t/h的鍋爐；②額定蒸發(fā)量小于或者等于2t/h，且裝有一套可靠的水位示控裝置的鍋爐；③裝設兩套各自獨立的遠程水位測量裝置的鍋爐；④電加熱鍋爐。壓力表安全技術要求、措施（同壓力容器），略1）基本要求水位測量與示控裝置①多壓力等級余熱鍋爐每個壓力等級的鍋筒應當裝設兩個彼此獨立的直讀式水位表；②直流蒸汽鍋爐啟動系統(tǒng)中儲水箱和啟動(汽水)分離器應當分別裝設遠程水位測量裝置。2）特殊要求（4）安全附件及儀表鍋爐安全管理

①水位表應當有指示最高、最低安全水位和正常水位的明顯標志，水位表的下部可見邊緣應當比最高火界至少高50mm、并且應當比最低安全水位至少低25mm，水位表的上部可見邊緣應當比最高安全水位至少高25mm；②水位表應當有放水閥門和接到安全地點的放水管；③水位表或者水表柱和鍋筒(鍋殼)之間的汽水連接管上應當裝設閥門，鍋爐運行時，閥門應當處于全開位置；對于額定蒸發(fā)量小于0.5t／h的鍋爐，水位表與鍋筒(鍋殼)之間的汽水連管上可以不裝設閥門。3）水位表的結構、裝置水位測量與示控裝置（5）安全保護裝置鍋爐安全管理①蒸汽鍋爐應當裝設高、低水位報警（高、低水位報警信號應當能夠區(qū)分）和低水位聯(lián)鎖保護裝置，保護裝置最遲應當在最低安全水位時動作；②額定蒸發(fā)量大于或者等于2t/h的鍋爐，應當裝設蒸汽超壓報警和聯(lián)鎖保護裝置，超壓聯(lián)鎖保護裝置動作整定值應當?shù)陀诎踩y較低整定壓力值；③鍋爐的過熱器和再熱器，應當根據(jù)機組運行方式、自控條件和過熱器、再熱器設計結構，采取相應的保護措施，防止金屬壁超溫；再熱蒸汽系統(tǒng)應當設置事故噴水裝置，并且能自動投入使用；④安置在多層或者高層建筑物內(nèi)的鍋爐，每臺鍋爐應當配備超壓(溫)聯(lián)鎖保護裝置。1）基本要求（5）安全保護裝置鍋爐安全管理控制循環(huán)蒸汽鍋爐應當裝設以下保護和聯(lián)鎖裝置：①鍋水循環(huán)泵進出口差壓保護；②循環(huán)泵電動機內(nèi)部水溫超溫保護；③鍋水循環(huán)泵出口閥與泵的聯(lián)鎖裝置。2）控制循環(huán)蒸汽鍋爐循環(huán)流化床鍋爐應當裝設風量與燃料聯(lián)鎖保護裝置，當流化風量低于最小流化風量時，能夠切斷燃料供給。3）循環(huán)流化床鍋爐鍋爐水處理高溫使許多原本較慢的反應變得相當快高壓給鍋爐爆炸帶來隱患因濃度的不斷升高而形成水垢，這一現(xiàn)象特別易發(fā)生在劇烈蒸發(fā)的部位

高溫高壓

快速濃縮高溫也要求鍋爐本體得經(jīng)受住熱脹冷縮的考驗，必須保證熱量及時被水吸收水質(zhì)不良的危害水質(zhì)不良的危害鍋爐水處理（1）鍋爐水的特點Textinhere當水中某種鹽分在爐水中的濃度超過其相應的溶解度，即會從爐水中析出并形成沉淀物，形成水垢。水垢成分復雜，一般是多種化合物的混合體，按其化學成分可分為鈣鎂水垢、硅酸鹽水垢、鐵垢和銅垢。結垢

腐蝕汽水共騰鍋爐水處理（2）水之不良的危害Textinhere金屬構件破損結垢

腐蝕汽水共騰產(chǎn)生垢下腐蝕含有高價鐵的水垢，容易引起與水垢接觸的金屬鐵的腐蝕。增加鍋爐水中的結垢成份例如，混有鐵、二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的熱損失，相當于4mm厚的其他成份的水垢。鍋爐水處理（2）水之不良的危害Textinhere即在鍋爐筒的水、汽界面上，若蒸汽和水不能迅速分離，在鍋水沸騰蒸發(fā)過程中，液面就會產(chǎn)生泡沫，泡沫薄膜破裂后分離出很多的水滴，這些含鹽很高的水滴不斷被蒸汽帶走，嚴重時，蒸汽攜同泡沫一同進入蒸汽系統(tǒng)。鍋水中含有過多的氯化鈉、磷酸鈉、油脂和硅化物時易引起汽水共騰。結垢

腐蝕汽水共騰鍋爐水處理（2）水之不良的危害Textinhere鍋爐汽水共騰會造成危害：①蒸汽受到嚴重污染；②過熱器管和蒸汽流通管道內(nèi)出現(xiàn)積鹽；③水面計內(nèi)充有氣泡；④在蒸汽流通系統(tǒng)中產(chǎn)生水錘作用；⑤容易引起蒸汽閥門、管路彎頭及熱交換器內(nèi)的腐蝕結垢

腐蝕汽水共騰鍋爐水處理（2）水之不良的危害鍋爐水汽系統(tǒng)分為兩個部分：給水系統(tǒng)和蒸汽系統(tǒng)。鍋爐用水可分為：①原水，未經(jīng)任何處理的天然水，是鍋爐補水的原料；②補水，原水經(jīng)過各種方法凈化處理后，用以補充鍋爐損失的水；③回水，蒸汽經(jīng)用汽設備的作功或熱交換；④給水，送進鍋爐的水，通常包括回水和補水兩部分；⑤爐水，在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動著的水；⑥排污水，鍋爐爐水的含鹽量或堿度在不斷蒸發(fā)和濃縮作用下，其水質(zhì)指標超過標準要求時排放掉的爐水。鍋爐水處理（3）給水指標指標給水指標懸浮物總硬度PH溶解氧含油量鍋爐水指標鍋爐水處理（3）給水指標1）懸浮物規(guī)定給水總硬度≤0.03mmol/l。通常規(guī)定給水PH值≥7.0，高壓鍋爐的除鹽水PH值≥8.0①規(guī)定鍋爐額定蒸發(fā)量大于等于6t/h時應除氧，額定蒸發(fā)量小于6th的鍋爐如發(fā)現(xiàn)局部腐蝕時，應采取除氧措施，②對于供汽輪機用汽的鍋爐給水含氧量應小于等于0.05mg/l。鍋爐水處理（3）給水指標水中的懸浮物較易去除，一般將原水經(jīng)澄清、混凝、過濾后都能達到此標準。

①當采用鍋內(nèi)加藥處理時，規(guī)定懸浮物小于20mg/l，②當采用鍋外化學處理時，規(guī)定懸浮物小于5mg/l，2）總硬度3）PH4）含氧量指標給水指標鍋爐水指標總堿度PH溶解固形物亞硫酸鹽磷酸鹽相對堿度鍋爐水處理（4）鍋爐水指標鍋爐水處理1）總堿度規(guī)定鍋爐中水控制在10-30mg/l通常鍋爐中水PH值10~12為宜。鍋爐水處理（3）鍋爐水指標蒸汽壓力高或有過熱器時，總堿度控制值上限宜下降。①當采用鍋內(nèi)水處理時，總堿度應控制在8-26mmol/l；②當采用鍋外化學水處理時，總堿度控制在6-24mmol/l，2）SO32-3）PH4）PO43-規(guī)定鍋爐中水控制在10-30mg/l5）

相對堿度規(guī)定鍋爐中水相對堿度小于0.2.1）水處理四項任務：①去濁度②軟化：除離子---去鈣、鎂離子等。（陽、陰雙床）③去除溶解氧—防止氧腐蝕④調(diào)整pH值---防止酸腐蝕和堿性鋼保護膜溶解脆化。鍋爐水處理（4）鍋爐水處理

原水→原水泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水處理器→高壓泵→一級反滲透（RO）裝置→純凈水箱→高壓泵→二級反滲透→紫外線殺菌裝置→用水點

2）鍋爐給水處理常用工藝①過濾（傳統(tǒng)的過濾一般采用沙慮）根據(jù)進水濁度的及處理的水量選擇濾罐的尺寸，目的：去除大顆粒濁度等。鍋爐水處理（4）鍋爐水處理3）工藝單元①過濾

功能：在水質(zhì)預處理系統(tǒng)中，活性炭過濾器能夠吸附前級過濾中無法去除的余氯以防止后級反滲透膜受其氧化降解，同時還吸附從前級泄漏過來的小分子有機物等污染性物質(zhì)，對水中異味、膠體及色素、重金屬離子、COD等有較明顯的吸附去除作用。

可以進一步降低RO進水的TOC值，保證TOC<2.Oppm。鍋爐水處理（4）鍋爐水處理鍋爐水處理鍋爐水處理3）工藝單元由于水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般采用陽離子交換樹脂(軟水器)

a.吸附：將水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置換出來，隨著樹脂內(nèi)Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。

b.再生：再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子在置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。②離子交換（軟化）