火力電站鍋爐脈沖式安全閥維護        

                          上海申弘閥門有限公司

之前介紹三級減壓閥串聯，現在介紹火力電站鍋爐脈沖式安全閥維護安全閥是火力發電廠中安全設備之一，安全門拒動、誤動時操作不及時不規范將使鍋爐滅火甚至機組停運，造成很大的經濟損失。影響安全門動作的因素有多種，根據不同情況采取各種措施加以避免。電站鍋爐用沖量安全裝置主要由脈沖式安全閥、截止閥和節流閥等組成 (圖 1 )。脈沖式安全閥由主閥和輔閥組成。當鍋爐內介質壓力超過允許值時 ,輔閥開啟 ,蒸汽進入主閥活塞室 ,使主閥開啟并排汽。待鍋爐內的余壓排除后 ,輔閥關閉 ,切斷進入主閥內的蒸汽 ,主閥在彈簧和介質的

         一、概述
        安全閥是一種非常重要的保護用閥門，廣泛地用在各種壓力容器和管道系統上，包括彈簧式、脈沖式等多個種類。當承壓系統中的壓力超過規定值時，能自動打開，把過剩的介質排放到大氣中去，以保證壓力容器和管道系統安全運行，防止事故的發生，而當系統內壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時又能自動關閉。安全閥工作的可靠與否直接關系到設備及人身的安全，必須給予重視。我廠鍋爐安全閥多數為脈沖式安全閥，該類安全閥以脈沖式安全裝置為主，具有排放能力大，調整方便，機械與電器雙保護，安裝維護工作量小，造價低等優點。本文對脈沖式安全閥的工作過程及常見問題做一簡單介紹。
        二、火力電站鍋爐脈沖式安全閥維護安全閥的工作過程
        1、脈沖式安全閥的工作原理。
        脈沖式安全閥由主安全閥和脈沖安全閥組成，脈沖安全裝置如圖一所示，用于高壓，超高壓亞臨界鍋爐上，為雙排汽結構，用于再熱器上中壓主安全閥，則為單排汽結構。它的工作原理是用脈沖安全閥控制主安全閥，在正常情況下，主安全閥被活塞下部高壓蒸汽壓緊，嚴密關閉。當壓力達到安全閥起座規定值時，脈沖安全閥先打開，蒸汽引入主安全閥活塞上面，由于活塞受壓面積大于閥瓣受壓面積，可以同時克服蒸汽和彈簧的作用力，將主安全閥打開。壓力降到一定數值時，脈沖安全閥關閉，活塞上的汽源中斷，因此在蒸汽壓力和彈簧力作用下主安全閥自動關閉。脈沖安全閥還分別帶有用來開啟或關閉用的電磁鐵，機械和電氣動作互不干擾。

          假如脈沖安                                                                        圖一、脈沖式安全閥原理圖全閥拒動，即使 壓力再高，主安  

     1、 脈沖安全閥全閥也不能動作，                                                        2、主安全閥3、活塞    反而是越壓越緊。                                               4、主蒸汽管5、導汽管疏水節流閥可                                                     6、疏水節流閥調節回座壓力,。                                                          7、脈沖來汽閥     通過開大或關小    

        2、脈沖安全閥的動作方式
        圖二、脈沖安全裝置圖
        正常運行中，脈沖安全閥的關閉電磁鐵通電，有一經常關閉壓力加在脈沖安全閥上。當電接點壓力表高閉合，或者通過CRT或立盤操作時，中間繼電器帶電，開啟電磁鐵動作，閥桿受到向上拉力，將閥門打開，關閉電磁鐵失電、關閉力喪失。當安全閥壓力降低時，中間繼電器失電，則關閉磁鐵帶電，閥桿受到向下壓力，閥門關閉。如電氣回路失靈，則在壓力升高至動作值時，直接頂開脈沖安全閥，進一步使主安全閥動作。
        工質壓力高至動作值時，在人為不干預情況下，通過電接點壓力表高閉合或直接克服電磁鐵關閉力兩種動作途徑，打開脈沖安全閥，使主安全閥動作。
        控制室立盤操作，對其它兩種遠方動作方式有閉鎖作用，優先于其它兩種方式。例如在電接點壓力表管發生凍結導致壓力升高，安全閥誤動時，可以在立盤上操作來關閉安全閥。但在立盤上操作時，必須用手將其保持住，否則一松手，立盤上操作操作按鈕會自動復位，失去關閉作用，在保持的同時，可以解掉電接點壓力表，來防止它的誤動。
        假如關閉脈沖來汽門，因沒有蒸汽通過脈沖安全閥進入主安全閥，即使脈沖安全閥動作，主安全閥也不會動作，這就是正常運行中對脈沖安全閥進行定期試驗的原理。
        3、啟座壓力的整定
        鍋爐過熱器安全閥有控制安全閥與工作安全閥之分，實質相當于兩級汽壓保護。控制安全閥的啟座壓力為工作壓力的1.05倍，工作安全閥的啟座壓力為工作壓力的1.08倍，汽壓升高時，定值低的控制安全閥先動作，壓力繼續升高時工作安全閥動作，避免兩閥同時動作，排汽量過大，對汽包水位造成太大的擾動。再熱安全閥啟座壓力為工作壓力的1.1倍。啟座壓力可通過改變脈沖安全閥的彈簧緊力來調節。
        4、回座壓力的整定
        安全閥的回座壓力設定為啟座壓力的94%（一般回座壓力為啟座壓力的93-96%即為合格）。回座壓力是通過疏水節流閥來調節的，疏水節流閥裝設在脈沖安全閥至主安全閥的導汽管上，它的作用是使留在導汽管內的蒸汽迅速排放掉，從而降低了活塞內的壓力，使其作用在活塞上向下運動的推力迅速減小，閥芯在管道內蒸汽介質向上的推力和主安全閥自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。
   

  三、常見問題
        1、閥門泄漏
包括脈沖安全閥及主安全閥的泄漏，又有內漏及外漏。原因是密封面上有臟物及雜質、密封面損傷或裝配不當或有關零件尺寸不合適。運行中當脈沖安全閥發生泄漏時，可關閉脈沖來汽閥，檢修對其進行處理，此時要辦理主保護退出申請票。而主閥發生泄漏時，在運行中是的，需要停機處理。
        2、安全閥拒動
        拒動包括脈沖安全閥拒動及主安全閥拒動。當脈沖安全閥拒動時，主安全閥必定不能動作，而脈沖安全閥動作時，主安全閥仍有可能拒動。拒動的原因包括閥門運動部件有卡阻現象、主安全閥活塞室漏氣量大或主安全閥與脈沖安全閥的匹配不當，脈沖安全閥的蒸汽流量太小。運行中發生安全閥拒動是極其危險的，可能造成大幅度超壓，采取措施降壓無效時必須緊急停爐。每月脈沖安全閥的定期試驗必須嚴格執行，確認試驗結果良好，保證脈沖安全閥的靈活好用。
        3、安全閥誤動
        誤動的原因包括彈簧緊力不足、電氣回路誤閉合等。發生誤動對于運行工作來說是一個很大的考驗。此種情況下，會造成汽包水位的大幅波動，發生汽包滿水或缺水。所以，在平時的工作中，要監視機組的主參數，負荷、汽壓、蒸汽流量等，盡早發現處理，防止事故的擴大。
        4、安全閥動作后回座壓力偏高、偏低或不回座
        安全閥動作后回座壓力偏高時，容器內壓力可能又會很快升起來，又造成安全閥動作，易造成密封面的泄漏。這種情況可通過開大節流閥的開度的方法予以消除。節流閥開大后，通往主安全閥活塞室內的汽源減少，推動活塞向下運動的力較小，主安全閥動作的機率較小，從而避免了主安全閥連續啟動。
        回座壓力低的原因有閥芯與導向套的配合間隙不適當、運動零件磨擦力大、有些部位有卡澀，還有一種原因是脈沖安全閥上蒸汽的排泄量大，需要將節流閥關小，使流出脈沖安全閥的介質流量減少，降低動能壓力區內的壓力，從而使脈沖安全閥回座。
        上海申弘閥門有限公司生產相關的產品有：減壓閥(氣體減壓閥安全閥回座壓力低還有一種情況是蒸汽壓力已經很低，脈沖安全閥回座后，主閥仍不回座，原因是主安全閥的運動部件與固定部件之間的磨擦力過大造成主安全閥回座遲緩；或者是疏水節流閥開度小，需要開大疏水節流閥，使活塞上壓力降低，安全閥回座。

        四、安全閥動作后的處理
        （一）動作現象：
        負荷下降，相應過熱或再熱壓力下降，過再熱汽溫波動，汽包水位波動、蒸汽流量波動。
        （二） 處理：
        1、首先要查閱DCS畫面上安全閥狀態，結合主、再熱蒸汽壓力、機組負荷、主蒸汽流量、給水流量等參數確認安全閥是否正確動作，區別在于：
        （1）正確動作，壓力超限，誤動作時，壓力不超限。
        （2）處理時的區別是誤動作時首先手動關閉安全閥，且要保持一段時間，而正確動作時不可以手動關閉，防止嚴重超壓。
        （3）正確動作時要較大幅度快速的減弱燃燒，降低汽壓，而誤動作時開始稍快降低一定汽壓即可。
        2、再熱安全閥動作處理方向。
        進入汽輪機蒸汽量減少，負荷下降，蒸汽流量變化，引起汽包水位變化，汽包水位變化相對過熱安全閥動作時較小，操作方法基本同過熱安全閥動作。
        3、過熱安全閥動作處理方向。
        （1）若為誤動立即手動關閉誤動安全閥， 正確動作時當汽壓下降到額定壓力時也可以手動關閉，在未回座之前按以下順序處理。
        （2）解除AGC減燃料，降低機組負荷（此時負荷自然下降），降低汽壓。注意保持燃燒的穩定。若燃燒不穩，應投油助燃。
        （3）派人到就地，準備關閉誤動安全閥的脈沖來汽手動門，如汽壓下降到定值仍不回座或立盤操作無效，則立即進行操作。
        （4）安排一名人員專門負責調整汽包水位，不得兼做其它工作。
        1）根據給水流量、主蒸汽流量、小機調門開度及汽包水位變化趨勢調整水位。要充分考慮虛假水位的影響，水位的變化趨勢是先高后低，高是短時的，之后更長時間的是水位低。
        2）在小機低調門尚有調節余度時，暫不干涉小機自動調節。在小機低調門即將開展時，應立即將小機自動解除，防止低調門高位卡死，在指令達90以上時基本上指令再增加已不起作用。
        3）必要時啟電泵運行，啟電泵時注意勺管位置，并派人打開電泵油冷卻器、電機冷卻水。
        4）若汽包水位上升較快，可提前打開事故放水，水位正常后關閉。若事故放水打開后汽包水位仍舊快速上升，可先退出一臺小機，確認再循環打開，調門關小，出口門關閉，若水位仍無法維持，可再退出一臺小機，用電泵調節汽包水位，同時緊急降負荷。
        5）當主控室聽到外部排汽聲突然消失，同時主蒸汽流量變化，應判斷為安全閥已回座。此時汽包水位由于虛假水位影響將瞬間有所下降，但隨后汽包水位將迅速上升，機組人員應立即減小給水量并掌握提前量。同時監視好除氧器、凝汽器水位。
        （6）若汽包水位高三值保護動作滅火，按鍋爐滅火處理，保護未動作，應手動MFT。水位高時注意防止造成跳機，水位高后有10S的延時。
        （7）鍋爐進行吹掃，點火后逐步恢復機組負荷至
150MW，全停油槍。
        （8）如果關脈沖來汽后安全閥仍不回座，說明主閥故障，當汽壓無法維持時，應停爐處理。
        安全閥是保證鍋爐安全運行，防止發生超壓的重要手段。運行工作中要做好燃燒調整，監盤時，要認真仔細，防止發生超壓，盡量避免安全閥的動作。若安全閥動作，處理中做好不回座的準備，發生回座壓力太低或不回座后及時關閉脈沖來汽閥，若仍無效則采取緊急停爐的措施。與本產品相關論文：膜片式結構減壓閥