燃煤锅炉热工信号系统与保护装置(1).pdf

第9 卷第5 7 期 2 0 0 8 年1 2 月 建筑照射装衙 B u i l d i n gM a t e r i a l sa n dD e c o r a t i o n s V 0 1 ．9 ．N 0 5 7 D e 犯e m b e r ，2 0 0 8 文章编号1 6 7 4 3 0 2 4 2 0 0 8 0 9 0 1 4 0 0 2 燃煤锅炉热工信号系统与保护装置 王春生 七台河精煤集团公司新建煤矿，黑龙江七台河1 5 4 6 0 0 1 锅炉热工信号系统 1 ．1 热工信号的类型 热T 信号分为预告信号、事故信号和联锁信 号。信号系统方案有直流重复音响系统、交流重复 音响系统和交流不重复音响系统。音响内容通过安 装在控制盘上的光字牌显示，发生音响。操作者听 到音响后，“恢复”按钮，使音响停止，但光字牌 的灯光信号直到参数恢复正常前一直在显示。 1 ．2 锅炉信号报警装置的组成 锅炉热工信号的反应和发出，主要通过报警装 置来实现。锅炉信号报警装置，主要由锅炉语言报 警器、语言报警控制器和锅炉微机监控仪等组成。 锅炉语言报警器。其结构主要由单片机、语言 合成电路、音频放大和相应的电子逻辑电路等组 成。其输入电路与锅炉上的温度、压力和水位仪表 相连。单片机在程序控制下，循环读人来自仪表的 信号并进行判断。发现异常时，控制语音合成电 路，取出预先储存在语言数据储存中的报警语言数 据，作合成处理送到音频放大电路放大，输出到扬 声器，用语言报出锅炉出现的故障。 锅炉语言报警控制器。在锅炉语言报警器的基 础卜增加了自动联锁功能，即在单片机循环检测至 锅炉异常工况时进行语言报警。以后在规定时间 内，因某种原因司炉未能及时处理时，锅炉语言报 警控制器会自动发出控制信号，启动或停止相应设 备运行，以保证锅炉运行的安全。 锅炉微机监控仪。在锅炉语言报警控制器基础 上增加了锅炉运行中各数据的记忆储存功能，还增 加了显示打印记忆储存信息的功能，为锅炉管理人 员与安全监测人员提供了分析依据。 收稿日期2 0 0 8 1 2 1 1 锅炉微机监控仪的逻辑结构。它的报警和联锁 功能的工作原理与锅炉语言报警控制器的工作原理 相同。锅炉微机监控仪在报警的同时，将锅炉当时 的数据和持续的时间输人数据记录储存器，能随时 根据需要显示或打印不同时期记录的数据。其主要 特点是语言报警直观，提高锅炉运行的安伞系数， 工况运行数据都能准确记忆和记录；系统的抗干扰 能力强，可靠性高。 2 锅炉热工报警保护装置 2 ．1 水位报警装置 为保持锅炉水位正常，防止发生缺水或满水事 故，蒸发量大于和等于2 t ／h 的锅炉，除装设水位计 外，还须装设高低水位报警器。其作用是当锅炉内 的水位高于最高安全水位或低于最低安全水位时， 水位报警器会自动发出报警声响和光信号。水位报 警器是利用锅筒和报警器内水位同时升降，造成报 警器的浮球相应上、下。 水位报警器有浮球式、磁铁式和电极式三种 1 浮球式报警器主要由报警汽笛、高水位针 形阀、低水位针形阀、连杆、高水位浮球和低水位 浮球等组成。水位正常时，低水位浮球浸没在水 中，高水位浮球悬于蒸汽空间，连杆处于水平平衡 状态，两个针形阀关闭。水位低于最低水位线时， 低水位浮球所受浮力减少，水位高于最高水位线 时，高水位浮球所受浮力增加。会破坏连杆平衡， 使针形阀开启发出警报。 2 磁铁式报警器主要由永磁锅组、浮球、三 组水银开关和调整箱等组成。锅炉汽包内的水位发 生变化时，浮球随之变化，带动永磁钢组上升或下 降，接通相应的高水位、低水位或极限水位开关。 发出警报信号。 3 电极式水位报警器主要由一组高、低水位 电极以及附属电气部分组成，高低水位电极的末端 万方数据 第9 期王春生燃煤锅炉热一r 信号系统与保护装置 分别在锅位最高和最低安全水位上。汽包水位上升 或下降至安全水位线时，电极与炉水接触或脱开， 使接触回路电源导通或切断，从而发出警报，并可 组成联锁装置，使燃烧停止。电极式水位警报器的 高低水位警报音响和灯光、颜色各不同。因此，每 当发出警报时，首先应正确判断是满水还是缺水， 再采取相应的措施。 2 ．2 超温报警装置 超温报警器由发出电信号的温度测量仪表、电 气控制线路以及音响和灯光报警信号组成。锅炉水 或汽的温度超过规定值时即发出警报。 能发出电信号的温度测量仪表，是电接点压力 式温度计。其测温部分和压力式温度计的原理、结 构一样。显示部分除在内部加装1 根温度指示针 外，另外还装2 根上、下限接点的给定值指针。需 要控制一定温度范围时，可以借助专用工具将给定 指示针调到给定值传置。温度变化使温包内压力发 生变化，通过毛细管传给单簧变管使动接点或下限 接点接触导电，发出电信号，通过电气线路闭合或 断开控制回路，起到报警和联锁保护的作用。 2 ．3 超压报警装置 超压报警装置是由能发出电信号的压力测仪表 以及必要的电气控制线路、音响、灯光和报警信号 等组成。锅炉出现超压时发出警报，通过联锁装置 来控制燃烧。如停止供应燃料和停止通风等，使司 炉能及时采取措施，避免发生锅炉超压爆炸事故。 能发出电信号的压力测量仪表，常用的是一种 电接点压力表。其作用原理、结构与电接点压力式 温度计显示系统一样。如需要将其控制在一定压力 范围内，可借助专用T 具将给定指示针调整到规定 值位置。压力发生变化时，弹簧弯管的自由端发生 移动，而使动接点的示值指示针发生转动。当被测 介质的压力达到和超过最大或最小给定值时，指示 针和给定值指针重合，动接点和上限接点或下限接 点相接触导电，发出信号，通过电气线路闭合或断 开控制回路，起到报警和联锁保护的作用。目前使 用最多的压力控制器，既可控制压力，又可报警和 联锁保护。 3 锅炉热工保护装置 3 ．1 汽压高保护 汽轮发电机组因某种原因，大幅度电负荷时， 锅炉出口汽压会骤然增高。此时，汽压高保护装置 应立即动作，以防由于汽压超过危险值所引起的锅 炉爆炸事故。汽压高保护装置有两级。当锅炉出口 汽压升高至第一值时，保护装置动作，使两台给粉 机立即停止。汽压升高到第二值时，再使两台给粉 机停止。同时，电磁安全门动作，自动打开主安全 门，对空排汽。 3 ．2 汽包水位保护 因给水调节器失灵或其他原因，使汽包水位上 升或下降到危险值时，水位自动保护装置则动作。 水位高保护装置也有两级。水位升高至第一值时， 保护装置动作，打开汽包电动事故放水门；水位升 高至第二值时，实现自动紧急保护。同时，还自动 关闭给水电动f J 和锅炉主汽门，打开集汽联箱上的 疏水门。水位低保护器只有一级，水位降低至危险 值，保护装置动作，实现自动保护。 3 ．3 炉膛灭火保护 锅炉负荷过低或燃料变劣时，炉膛内热量不 足，火焰温度过低容易引起灭火事故。此外，送风 系统发生异常，风量突然过分增加或减少，也会引 起灭火。保护装置以炉膛亮度为信号，用光电管作 为测量感受元件。一般燃煤锅炉的灭火保护有两级 动作值。火焰亮度降至第一值时，保护装置动作， 投人辅助燃油系统及点火装置用以助燃，提高炉膛 温度。炉膛完全灭火时，第二级灭火保护装置动 作，停止供给燃料并通风抽粉，扫清炉膛。 3 ．4 电磁脉冲安全阀 由安全阀、脉冲安全阀和控制回路组成，是蒸 汽压力保护的主要设备。锅炉蒸汽压力正常时，因 重锤对阀芯向下的作用力使脉冲阀关闭。为将脉冲 阀关得更严密，此时电磁线圈的关闭线圈通有电 流，使阀芯受到附加的向下作用力。主安全阀阀芯 因压缩弹簧和阀芯向上的作用力，使其紧紧地压在 阀座上，主安全阀被紧紧关死。当蒸汽压力超过危 险值时，压力继电器动作，关闭线圈断电，蒸汽对 阀芯向上的作用力大于重锤对阀舔向下的作用力。 此时，线圈通电，产生向上作用的附加力，使脉冲 阀打开。锅炉蒸汽通过脉冲管道进人伺服机活塞的 上部，对活塞产生向下的作用力，主安全阀打开， 锅炉对空排汽。锅炉电磁脉冲安全阀有装在汽包上 部和装在过热器出口两套。 参考文献 【1 】 王海燕等．实用锅炉．南昌江西科学技术出版社，2 0 0 6 5 ． 【2 】赵志曼．建设安装工程．| 匕京机械工业出版社，2 0 0 5 6 ． 【3 】车保福．供热锅炉及其系统节能．北京机械工业出版社， 2 0 0 8 4 ． 【4 】 车保福．供热锅炉及其系统节能．北京机械工业出版社， 2 0 0 8 4 ． 万方数据