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1、火力发电厂锅炉毕业论文火力发电厂大型锅炉故障与处理 作者姓名： 专业名称: 指导老师： 目录一、锅炉缺水问题.31、锅炉缺水事故.2、锅炉缺水的现象.3、锅炉缺水的原因.4、锅炉缺水的处理.二、锅炉满水问题. 1、锅炉满水事故.2、锅炉满水的现象 .3、锅炉满水的原因 .4、锅炉满水的处理.三、锅炉爆管问题.1、事故的概况及经过.2、事故原因分析 .3、处理措施.四、CFB运行故障问题.1、冷渣器故障 .2、J阀（旋风分离器）故障 .3、给煤系统故障 .4、CFB锅炉的磨损和浇注料脱落. 5、CFB锅炉膨胀问题 .五、锅炉结渣问题.1、结渣的危害主要表现.2、锅炉结渣原因.3、炉内温度的控制.
2、 六、安全阀常见故障原因分析及解决方法.1、阀门漏泄.2、阀体结合面渗漏.3、冲量安全阀动作后主安全阀不动作.4、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长.5、安全阀的回座压力低.6、安全阀的频跳.7、安全阀的颤振. 七、总结. 前言 火电厂大型锅炉故障分析与处理【摘要】 (1)在分析锅炉缺水与满水故障的基础上,可有效提高锅炉运行的安全性。通过对一台发生爆管锅炉割管的检验，认为该凝渣管爆管是由于下降管设计不合理，上升管、下降管截面比偏离设计要求，后墙水冷壁管受热强，弯头数量多，局部阻力过大，造成管子锅炉故障 磨损 分析 解决措施 锅炉 结渣蒸汽锅炉具有工作压力大 , 介质温度高 , 运行工况复
3、杂 等特点 , 其事故种类呈现出多种多样形式。一、锅炉缺水问题锅炉缺水事故在锅炉运行中,锅炉水位低于最低安全水位而危及锅炉安全运行的现象,称为缺水事故。缺水事故可分为轻微缺水和严重缺水两种。如水位在最低安全水位线以下,但还能看见,或虽然已看不见水位,但对允许采用“叫水法”的锅炉 进行 “叫水”后水位很快出现时,属于轻微缺水。如水位已看不见,用“叫水法”也不能出现时,属于严重缺水。锅炉缺水事故,如果处理不当,会造成设备严重损坏,如果在锅炉严重缺水的情况下进水,就会导致锅炉爆炸。这是因为锅炉缺水后,一方面钢板被干烧而过热,甚至烧红,使强度大为下降,另一方面由于过热后的钢板温度与给水的温度相差极为悬
4、殊,钢板先接触水的部位因遇冷急剧收缩而龟裂,在蒸汽压力的作用下,龟裂处随即撕成大的破口,汽水从破口喷射出来,即造成爆炸事故。1. 锅炉缺水的现象:(1) 水位低于最低安全水位线,或看不见水位,水位表玻璃管 ( 板 ) 上呈白色;(2) 双色水位计呈全部气相指示颜色;(3) 高低水位警报器发生低水位警报信号;(4) 低水位联锁装置使送风机、引风机、炉排减速器电机停止运行;(5) 过热器汽温急剧上升,高于正常出口汽温;(6) 锅炉排烟温度升高;(7) 给水流量小于蒸汽流量,如若因炉管或省煤器管破裂造成缺水时,则出现相反现象;(8) 缺水严重时,可嗅到焦味;(9) 缺水严重时,从炉门可见到烧红的水冷
5、壁管;(10) 缺水严重时,炉管可能破裂,这时可昕到有爆破声,蒸汽和烟气将从炉门、看火门处喷出。2. 锅炉缺水的原因(1) 司炉人员疏忽大意,对水位监视不够;(2) 司炉人员或维修人员冲洗水位表或维修水位表时,误将汽、水旋塞关闭,造成假水位;(3) 司炉人员冲洗水位表不及时,造成假水位;(4) 给水设备发生故障,给水自动调节器失灵或水源中断 , 停止供水;(5) 给水管路设计不合理;(6) 给水管道被污垢堵塞或破裂;给水系统的阀门关闭或损坏;(7) 排污阀泄漏或忘记关闭;(8) 炉管或过热器管、省煤器管破裂;(9) 高低水位报警器失灵 , 不发出铃声和光信号。3. 锅炉缺水的处理当锅炉水位表见
6、不到水位时,首先用冲洗水位表的方法判断缺水还是满水。如果判断为缺水,对于水位表的水连管低于最高火界的锅炉,应立即紧急停炉,降低炉膛温度,关闭主汽阀和给水阀。对于水容量较大,并且水连管高于锅炉最高火界的锅炉,可用“叫水”法判断缺水严重程度,以便采取相应措施。通过“叫水”判断缺水不严重时,可以继续向锅炉给水,恢复正常水位后,可启动燃烧设备逐渐升温、升压投入运行。通过“叫水”判为严重缺水时,必须紧急停炉,严禁盲目向锅炉给水。决不允许有侥幸心理,企图掩盖造成锅炉缺水的责任而盲目给水。这种错误的做法往往酿成大祸,扩大事故,甚至造成锅炉爆炸而炉毁人亡。“叫水”的方法是:(1) 开启水位表的放水旋塞。(2)
7、 关闭汽旋塞。(3) 关闭水旋塞。(4) 再关闭放水旋塞。(5) 然后开启水旋塞,看是否有水从水连管冲出。如有水冲出,则是轻微缺水;如无水位出现,证明是严重缺水。“叫水”过程可反复几次但不得拖延太久,以免扩大事故。二、锅炉满水问题锅炉满水事故在锅炉运行中,锅炉水位高于最高安全水位而危及锅炉安全运行的现象,称为满水事故。满水事故可分为轻微满水和严重满水两种。如水位超过最高许可水位线,但低于水位表的上部可见边缘,或水位虽超过水位表的上部可见边缘,但在开启水位表的放水旋塞后,能很快见到水位下降时,均属于轻微满水。如水位超过水位表的上部可见边缘,当打开放水旋塞后,在水位表内看不到水位下降时,属于严重满
8、水。发生满水与缺水事故时,在水位表内几乎都看不见水位,但满水事故可从水位表放水管放出炉水,而缺水事故不能从水位表放水管放出炉水。锅炉满水事故的危害,主要是造成蒸汽大量带水,从而可能使蒸汽管道发生水锤现象,降低蒸汽品质,影响正常供汽,严重时会使过热器管积垢,损坏用汽设备。1. 锅炉满水的现象(1) 水位高于最高许可线,或看不见水位,水位表玻璃管 ( 板 ) 内颜色发暗;(2) 双色水位计呈全部水相指示颜色;(3) 高低水位警报器发生高水位警报信号;(4) 过热蒸汽温度明显下降;(5) 给水流量不正常地大于蒸汽流量;(6) 分汽缸大量存水,疏水器剧烈动作;(7) 严重时蒸汽大量带水,含盐量增加,蒸
9、汽管道内发生水锤声,连接法兰处向外冒汽滴水。2.锅炉满水的原因(1)司炉人员疏忽大意 , 对水位监视不够 , 判断与操作错误 , 或违反岗位责任制 , 擅离职守;(2) 水位表安装位置不合理;(3) 汽水连管堵塞 , 形成假水位;(4) 水位表的放水旋塞漏水 , 造成水位表中水位显示低于实际水位 , 形成假水位;(5) 水位表的照明不良 , 看不清水位表。双色水位计失灵 , 颜色显示错误;(6) 给水自动调节器失灵 , 司炉人员不注意监视水位 , 而 依赖自动调节器;(7) 高低水位报警珞朱灵 , 不发出铃声和光信号;(8) 给水压力突然增加 , 进水速度加快 , 司炉人员疏忽未发现。3. 锅
10、炉满水的处理(1) 冲洗水位表,检查是否有假水位,确定是轻微满水还是严重满水。(2) 如果是轻微满水,应减弱燃烧,将给水自动调节器改为手动,部分或全部关闭给水阀门,减少或停止给水,打开省煤器再循环管阀门或旁通烟道。必要时可开启排污阀,放出少量锅水,同时开启蒸汽管道和过热器上的疏水阀门,加速疏水,待水位降到正常水位线后,再恢复正常运行。(3) 如果是严重满水,应做紧急停炉处理,停止给水,迅速放水,加速疏水,待水位恢复正常,管道、阀门等经检查 可以使用,在查清原因并消除后,可恢复运行。在使用锅炉过程中,工作人员掌握故障发生的原因及解决对策,可提高工作效率,保障工作安全进行。三、锅炉爆管问题事故的概
11、况及经过2005年，本市某工厂，一台SHL201.25-AII型蒸汽锅炉炉膛水冷壁管发生爆管事故。受该厂邀请，我单位派员到事故现场进行了事故调查分析。锅炉的技术规范如下：额定蒸发量20吨时，额定蒸汽压力：l.25Mpa，额定蒸汽温度194，（饱和）给水温度60，燃烧方式链条炉排层燃。该工厂于1984年安装了由北京某锅炉厂制造的2台SHL201.25-All型锅炉，投产20多年来，这2台锅炉在炉膛出口烟窗部位的第一排凝渣管（共18根管）处，经常因变形逃漏、爆管而频繁进行检修。通常每三年要彻底进行大修一次。特别是在2005年年初一号锅炉大修时，更换了由有资质的正规锅炉制造厂制造且经检验合格的全部受
12、热面管子，但运行了半年突然发生爆管。爆管部位导锅炉后墙炉膛出烟窗的隔火墙数起的第10号管。该根管的迎火面有一横向55毫米、宽35毫米、高I0毫米的鼓疱，鼓疱的顶点裂开一横向长40毫米、宽2毫米的裂口。在爆破口处附近的500毫米管段内，还有五处小鼓包，迎火面有三个，背火面有两个。这些鼓疱都是横向的，长7080毫米、宽15毫米，高56毫米，外观很象弯管时的波浪度。此外，第一排凝渣管的其余15根管全部在同一管段部位向后方弯曲变形，个别管也有小的鼓疱，过热变形管段长约2米，最大弯曲度为295毫米，这部分管段的管径由直径70毫米，不同程度胀粗达直径74-直径77.5毫米。事故原因分析经割管检查，管壁有不
13、同程度的变薄，内壁也有过烧的颜色，凡是变薄处呈灰黑色与酸洗后相似，其余管壁还有些氧化铁类附着物，附着物上有片状白色盐类。对爆管采样进行金相和机械性能试验，金相组织为珠光体加铁素体，并有轻微过烧、机械性能比正常降低20左右。根据现场情况，我们对改锅炉进行了全面检查和分析，认为造成管子过热，发生变形、爆管的原因主要是：1.循环回路设计不合理，受热面得不到充分的冷却该锅炉左右炉膛水冷壁的受热面都是上锅筒引出的下降管供水，通过计算，下降管与上升管的截面比都在30左右，回路的循环高度差大，下降管都布置在炉墙外面，绝热可靠，因而循环比较可靠，受热面没有发生过因为水循环故障引起的缺水变形等现象。而后拱管和后
14、墙水冷壁管水冷壁集箱的下降管由于结构原因，设置在下锅筒上，通过两根89的管子为35根513X3.5的后拱管和后培管供水，下降管与上升管的截面比为19，下降管截面积偏小，后拱管后是后墙和上部凝渣管，管子弯头数量多，受热面积大，受热较强，虽然其循环回路本身是循环回路，但是凌回路由下锅筒供水，水温较高，同时与对流管束一起形成了复杂的循环回路，后排凝渣管由于从后墙直接引到锅筒，没有向前延伸成为棋管，在烟窗处也没有向前延伸弯曲，水循环阻力小，循环比较可靠，没有发生因冷却不良导致的变形，而拱管由于弯头数量多，循环阻力大，水分配少，造成管 处理措施1.把集箱加长，从土锅筒冷水区两侧炉墙外引出下降管。2.加大
15、下降管管直径，由原来的89增加到108，下降管与上升管的截面比有原来的19增加到29.5，接近与正常设计的常规数据。3.全面更换后墙水冷壁，把弯管直径由原来的R160增加到R300，降低了水冷壁管的局部阻力。4.后拱管上部分采取耐火涂层保护，降低了后墙管的受热面积，避免 风帽堵塞较多或大粒径的床料进入冷渣器导致选择室的流化不良。冷渣器中的床料未冷却到设计温度就进行排渣，造成冷渣器内部部件变形，影响冷渣器的流化；冷渣器长时间停用或长期选择单个冷渣器排渣，停用的冷渣器中的床料在水蒸气作用下粘结，形成低温焦。运行人员未把握好冷渣器流化风量的配比，不恰当的风量配比导致了冷渣器中灰渣流化不良。（2）选择
16、室结焦的解决措施 运行人员加强对锅炉运行工况的了解，及时调整锅炉参数，树立锅炉物料动态平衡的概念，控制锅炉的运行床压在正常值，尽量避免锅炉大量排渣。 每次停炉应对冷渣器风帽进行吹扫，发现堵塞风帽应疏通，控制好燃料的粒径。锅炉进行排渣，冷渣器应交替进行；对进入冷渣器的灰渣进行充分冷却，保证冷渣器的运行工况。对冷渣器流化风室风量进行经验，选择冷渣器各风室风量的优化参数包括冷渣器最低的流化风量，保证冷渣器在任何负荷下的正常流化。3、冷渣器下灰仓格删堵塞原因及采取措施采用仓泵输灰的锅炉，其格栅堵塞的主要原因是燃料中的大粒径煤矸石和大量的排灰量。解决措施是加强燃料的质量，优化煤的分级，对格栅进行预见性的
17、清理。在冷渣器的改造方面，河南新乡电厂做了有力探索，其改造的滚筒式冷渣器运行取得了良好效果，该滚筒式冷渣器主要通过变频器改变滚筒式冷渣器的转速来满足排渣要求。 J阀（旋风分离器）故障1、J阀（旋风分离器）故障主要原因（1)旋风分离器回料不正常。旋风分离器因灰位较高而影响了分离器的分离效果，从而使一定量未分离灰进入烟道造成空预器积灰严重，引起J阀入口静压波动。（2)过高的循环倍率造成J阀循环灰量过大，超出J阀流通能力。（3)燃烧工况的突然改变破坏了J阀的循环。（4)流化风配比不恰当，J阀回料未完全流化。2、J阀（旋风分离器）故障采取措施（1)发现回料不正常时，及时对旋风分离器的风量进行调整，必要
18、时降低锅炉负荷；尾部烟道积灰严重时，加强对其吹灰（注意控制炉膛负压），必要时采用从事故放灰口放灰。（2)适当降低冷渣器用风，适当提高二次风量的比例，降低燃烧风量，保证炉内的燃料和床料在炉内有足够的停留时间，即增加内循环的时间和数量，降低旋风分离器的物料比例。（3)在燃烧工况突然改变导致循环被破坏时，应及时调整锅炉运行参数建立新的平衡。（4)加强对J阀风量配比的经验总结，寻找J阀各部分最优化参数，选择合适流化风量和松动风，建议在风量调定且回料正常时，不宜对该风量做随意变更。给煤系统故障1、给煤系统故障主要原因（1）CFB锅炉燃料的颗粒较粗，但燃料中的细微颗粒在煤质中有较大水份时极容易粘结，从而造
19、成煤仓和给煤线堵塞。（2）煤粒在给煤机中堵塞、挤压，从而造成给煤机链条爬坡、断链。（3）煤中杂质如编织袋、树块进入给煤机，造成给煤机卡涩、堵煤、跳闸和销子断。2、给煤系统故障解决措施（1）CFB锅炉的燃煤根据煤的特性和现场实际，设置干煤设施；有效减少煤中的细微颗粒（如在煤破碎机前加设旁路），防止煤的过度粉碎，减少贴煤的可能性；根据各厂燃煤的实际情况，锅炉煤仓加装可靠的松动装置，在给煤机下加装电动或手动调节阀，保证给煤的连续性和均匀性。（2）对给煤线做好选型，加强给煤线运行中检查。（3）加强燃料的和质量控制，防止不易破碎的杂物进入给煤线。CFB锅炉的磨损和浇注料脱落1、CFB锅炉的磨损CFB锅炉
20、典型特征是烟气流速较高，烟气中灰的浓度大，颗粒粒径大，因而对炉墙的冲刷严重。在CFB锅炉中容易磨损的主要部位有：承压部件、内衬、旋风分离器、布风板、返料装置及水冷风室。影响磨损的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循环方式、运行参数、受热面结构和布置方式。其解决措施是：选择合适的防磨及浇注料；采用合理的结构设计；对材料表面进行特殊处理，锅炉磨损严重部位应增加防磨衬垫；运行人员加强对锅炉燃烧参数的调整，控制床温变化幅度在允许值；注意煤质质量。2、浇注料脱落锅炉频繁的启停、不恰当的养护措施可能导致炉内浇筑料在膨胀和收缩过程中的脱落。炉内浇筑料应根据炉内不同部位的温度、磨损条件、耐磨材料的性质、抗震
21、特性、热膨胀性及价格因素综合考虑，选择既耐磨又具有较强结合强度材料，耐火材料的浇注需要有资质的专业施工队伍进行。CFB锅炉膨胀问题锅炉炉膛、旋风分离器、尾部烟道有不同的膨胀中心，因此锅炉的许多部件连接采用了膨胀节连接，如锅炉到旋风分离器进口、旋风分离器出口到水平烟道等。各膨胀节特别是床下水冷风室和回料系统的膨胀节，在金属膨胀节能够满足各方面的膨胀要求时，应考虑换成金属膨胀节；充分利用停炉机会，对膨胀节进行检查、修补、更换。非金属膨胀节设计应考虑通风以及防止积灰和煤粉导致损坏；在锅炉设计时应考虑对不同的膨胀进行补偿。在这些故障中，不难看出，锅炉的燃料导致了许多故障。因此，在锅炉大型化设计时，应考
22、虑对燃料预处理做出优化设计，如使燃料的水份降低，煤质更具有宽筛分特点，进一步降低煤中煤矸石含量等。通过燃料的预处理改善燃料特性，将直接降低冷渣器、J阀（旋风分离器）、给煤系统、锅炉的磨损等故障率，使锅炉的可用率得到保证。五、锅炉结渣问题锅炉的结渣问题1 结渣的危害主要表现在以下一些方面：锅炉热效率下降：受热面结渣后，使传热恶化排烟温度升高，锅炉热效率下降；燃烧器出口结渣，造成气流偏斜，燃烧恶化，有可能使机械未完全燃烧热损化学未完全燃烧热损失增大；使锅炉通风阻力增大，厂用电量上升。影响锅炉出力：水冷壁结渣后，会使蒸发量下降；炉膛出口烟温升高，蒸汽出口温度升高，管壁温度升高，以及通风阻力的增大，有
23、可能成为限制出力的因素。影响锅炉运行的安全性：结渣后过热器处烟温及汽温均升高，严重时会引起管壁超温；结渣往往是不均匀的，结果使过热器热偏差增大，对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响；炉膛上部结渣块掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，造成炉膛灭火或堵塞排渣口，使锅炉被迫停止运行；除渣操作时间长时，炉膛漏入冷风太多，使燃烧不稳定甚至灭火。2 锅炉结渣原因是多方面的，防止或解决锅炉结渣问题首先应找出结渣的原因，从多方面入手，加以解决。防止和减少锅炉结渣的具体措施如下：要有合适的煤粉细度。煤粉粗，火炬拖长，粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。再则，粗煤粉燃烧温度比烟温高许多，
24、熔化比例高，冲墙后容易引起结渣。但是，煤粉太细也会带来问题，一是电耗高，制粉出力受到影响，二是炉膛出口烟温升高，易引起结渣。适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结渣。提高一次风速可推迟煤粉的着火，可使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，可以避免喷口附加结渣。提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性，减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转，避免一次风气流直接冲刷壁面而产生结渣。炉膛出口温度场应尽可能均匀。降低炉膛出口残余旋转，均匀的温度分布可使密排对流管束中烟气温度低于开始结渣温度。应用三次风、二次风反切来减少残余旋转，必须能够很准确地计算出主旋气流和反切气流的动量矩以及合成气流的动
25、量矩，而且通过运行调试来观察是否满足运行要求。组织合理而良好的炉措施：加大运行中过量空气系数，增加配风的均匀性，防止局部热负荷过高和产生局部还原性气氛，调整四角风粉分配的均匀性，防止一次风气流直接冲刷壁面，必要时采取降负荷处理。六、安全阀常见故障原因分析及解决方法阀门漏泄?在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏，安全阀的泄漏不但会引起介质损失。另外，介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏，但是，常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料，虽然力求做得光洁平整，但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此，对于工作介质是蒸汽的安全阀，在规定压力值下，如果在出口
26、端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格的。一般造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况：一种情况是，脏物杂质落到密封面上，将密封面垫住，造成阀芯与阀座间有间隙，从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质，一般在锅炉准备停炉大小修时，首先做安全门跑砣试验，如果发现漏泄停炉后都进行解体检修，如果是点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄，估计是这种情况造成的，可在跑砣后冷却20分钟后再跑舵一次，对密封面进行冲刷。另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点：一是密封面材质不良。例如，在39号炉主安全门由于多年的检修，主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低，
27、使密封面的硬度也大大降低了，从而造成密封性能下降，消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去，然后按图纸要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量，如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。目前使用YST103通用钢焊条堆焊加工的阀芯密封面效果就比较好。二是检修质量差，阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求，消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。?造成安全阀漏泄的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象，或者是阀芯阀座密封面过宽不
28、利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性，保证阀芯顶尖孔与密封面同正度，检查各部间隙不允许抬起阀芯；根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。?阀体结合面渗漏?指上下阀体间结合面处的渗漏现象，造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面：一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏，造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力，在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行，最好是边紧边测量各处间隙，将螺栓紧到紧不动为止，并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如，齿形密封垫径向有轻微沟痕，平行度差，齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关，采
29、用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的，消除的方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。由于杂质垫住而造成密封失效的，在阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。冲量安全阀动作后主安全阀不动作这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的，是重大的设备隐患，严重影响设备的安全运行，一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时，主安全门不动作，使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。 在分析主安全门拒动的原因之前，首先分析一下主安全门的动作
30、原理。如图1，当承压容器内的压力升至冲量安全阀的整压力时，冲量安全阀动作，介质从容器内通过管路冲向主安全阀活塞室内，在活塞室内将有一个微小的扩容降压，假如此时活塞室内的压强为P1，活塞节流面积为Shs，此时作用在活塞上的f1为：f1=P1Shs(1)?假如此时承压容器内的介质的压强为P2，阀芯的面积为Sfx，则此时介质对阀芯一个向上的作用力f2为：f2=P2Shx?.(2)通常安全阀的活塞直径较阀芯直径大，所以式(1)与式(2)中ShsSfx?P1P2假如将弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力设为f3及将运动部件与固定部件间摩擦力(主要是活塞与活塞室间的摩擦力)设为fm，则主安全门的动作的先决条件：只
31、有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在阀芯上使其向上的作用力f2及弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力f3及运动部件与固定部件间摩擦力(主要是活塞与活塞室间的摩擦力)fm之和时，即：f1f2+f3+fm时主安全门才能启动。?通过实践，主安全门拒动主要与以下三方面因素有关：一是阀门运动部件有卡阻现象。这可能是由于装配不当，脏物及杂质混入或零件腐蚀；活塞室表面光洁度差，表面损伤，有沟痕硬点等缺陷造成的。这样就使运动部件与固定部件间摩擦力fm增大，在其他条件不变的情况下f1f2+f3+fm所以主安全门拒动。例如，在2001年3号炉大修前过热主安全门跑砣试验时，发生了主安全门拒动。检修时解体检查发现，活塞室内
32、有大量的锈垢及杂质，活塞在活塞室内无法运动，从而造成了主安全门拒动。检修时对活塞，胀圈及活塞室进行了除锈处理，对活塞室沟痕等缺陷进行了研磨，装配前将活塞室内壁均匀地涂上铅粉，并严格按次序对阀门进行组装。在锅炉水压试验时，对脉冲管进行冲洗，然后将主安全门与冲量安全阀连接，大修后点炉时再次进行安全阀跑砣试验一切正常。二是主安全门活塞室漏气量大。当阀门活塞室漏气量大时，式(1)中的f1一项作用在活塞上的作用力偏小，在其他条件不变的情况下f1f2+f3+fm所以主安全门拒动。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。例如，39号炉主安全阀
33、对活塞环的质量要求是活塞环的棱角应圆滑，自由状态开口间隙不大于14，组装后开口间隙=11.25，活塞与活塞室间隙B=0.120.18，活塞环与活塞室间隙为S=0.080.12，活塞环与活塞室接触良好，透光应不大于周长的16。对活塞室内要求是，活塞室内的沟槽深度不得超过0.080.1mm，其椭圆度不超过0.1mm，圆锥度不超过0.1mm，应光洁无擦伤，但解体检修时检查发现每台炉主安全门的活塞环、活塞及活塞室都不符合检修规程要求，目前一般活塞环与活塞室的间隙都在S0.20，且活塞室表面的缺陷更为严重，严重地影响了活塞室的汽密性，造成活塞室漏汽量偏大。消除这种缺陷的方法是：对活塞室内表面进行处理，更
34、换合格的活塞及活塞环，在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度，增大进入主安全门活塞室的进汽量，在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。三是主安全阀与冲量安全阀的匹配不当，冲量安全阀的蒸汽流量太小。冲量安全阀的公称通径太小，致使流入主安全阀活塞室的蒸汽量不足，推动活塞向下运动的作用力f1不够，即f1f2+f3+fm致使主安全阀阀芯不动。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时，由于考虑不周而造成的。例如2002年5号炉大修时，将两台重锤式冲量安全阀换成两台哈尔滨阀门厂生产A49H-P54100VDg20脉冲式安全阀，此
35、安全阀一般与A42H-P54100VDg125型弹簧式主安全匹配使用，将它与苏产Dg15090250型老式主安全阀配套使用，此种主安全阀与A29H-P54100VDg125型弹簧式主安全阀本比不仅公称通径要大而且气密性较差，在5号炉饱和安全阀定砣完毕，进行跑砣试验时造成主安全阀拒动。后来我们将冲量安全阀解体，将其导向套与阀芯配合部分的间隙扩大，以增加其通流面积，再次跑砣试验一次成功。所以说冲量安全阀与主安全阀匹配不当，公称通径较小也会引起主安全阀拒动。?冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长?发生这种故障的主要原因有以下两个方面：一方面是，主安全阀活塞室的漏汽量大小，虽然冲量安全阀回座了，但
36、存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高，推动活塞向下的力仍很大，所以造成主安全阀回座迟缓，这种故障多发生于A42Y-P5413.7VDg100型安全阀上，因为这种型式的安全阀活塞室汽封性良好。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决，节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉，从而降低了活塞内的压力，使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小，阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。另一方面原因就是主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓，解决这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部
37、件的配合间隙控制台标准范围内。安全阀的回座压力低?安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害，回座压力过低将造成大量的介质超时排放，造成不必要的能量损失。这种故障多发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上，分析其原因主要是由以下几个因素造成的：一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大，这种形式的冲量安全阀在开启后，介质不断排出，推动主安全阀动作。一方面是冲量安全阀前压力因主安全阀的介质排出量不够而继续升高，所以脉冲管内的蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量安全阀维持冲量安全阀动作。另一方面由于此种型式的冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主安全阀活塞室的，介质冲出冲量安全阀的
38、密封面，在其周围形成动能压力区，将阀芯抬高，于是达到冲量安全阀继续排放，蒸汽排放量越大，阀芯部位动能压力区的压强越大，作用在阀芯上的向上的推力就越大，冲量安全阀就越不容易回座，此时消除这种故障的方法就是将节流阀关小，使流出冲量安全阀的介质流量减少，降低动能压力区内的压力，从而使冲量安全阀回座。造成回座压力低的第二因素是：阀芯与导向套的配合间隙不适当，配合间隙偏小，在冲量安全阀启座后，在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内降到较低时，动能压力区的压力减小，冲量阀回座。消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸，配合间隙过小时，减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽
39、帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙，来增加该部位的通流面积，使蒸汽流经时不至于过分节流，而使局部压力升高形成很高的动能压力区。造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大，有些部位有卡涩，解决方法就是认真检查各运动部件，严格按检修标准对各部件进行检修，将各部件的配合间隙调整至标准范围内，消除卡涩的可能性。?安全阀的频跳?频跳指的是安全阀回座后，待压力稍一升高，安全阀又将开启，反复几次出现，这种现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在整动作过程中达到规定的开启高度时，不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利，极易造成密封面的泄漏。分析原因主要与安全阀回
40、座压力达高有关，回座压力较高时，容器内过剩的介质排放量较少，安全阀已经回座了，当运行人员调整不当，容器内压力又会很快升起来，所以又造成安全阀动作，像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后，通往主安全阀活塞室内的汽源减少，推动活塞向下运动的力较小，主安全阀动作的机率较小，从而避免了主安全阀连续启动。?安全阀的颤振?安全阀在排放过程中出现的抖动现象，称其为安全阀的颤振，颤振现象的发生极易造成金属的疲劳，使安全阀的机械性能下降，造成严重的设备隐患，发生颤振的原因主要有以下几个方面：一方面是阀门的使用不当，选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言)，消除的方法是应当使选用阀门的额定排量尽可能接近设备的必需排放量。另一方面是由于进口管道的口径太小，小于阀门的进口通径，或进口管阻力太大，消除的方法是在阀门安装时，使进口管内径不小于阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。排放管道阻力过大，造成排放时过大的北压也是造成阀门颤振的一个因素，可以通过降低排放管道的阻力加以解决。七、总结我国活力发电占全国发电总量的百分之八十以上，而火电厂锅炉是火力发电厂最为重要的组成部分，对锅炉的运行和维护中会出现很多问题，在遇到这些问题的时候要及时的总结和分析，以避免对国家和人民造成不必要的损失。因此，这需要火电厂锅炉的工作人员在工作
