浅谈工业锅炉汽包水位监控安全分析

摘要:本文根据工业锅炉汽包水位监控保护系统的安全分析、水位仪

表不准对汽包水位监控保安的影响、对工业锅炉安装水位警报器要求

进行了探讨。

关键词: 工业锅炉汽包水位保护系统水位监控

1 前言

《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第160条规定“额定蒸发量大于或等于2t/h的锅炉,应装设高低水位报警器（高低水位报警信号须能区分）、低水位联锁保护装置;额定蒸发量大于或等于6t/h的锅炉,还应装蒸汽超压的报警和联锁装置”。 对于 一般工业锅炉 , 由于低水位带来的危害比高水位大得多 ， 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。

对本地区在用工业锅炉进行运行检验及定期检验过程中,发现这些保护装置存在一些问题,现就普遍存在的主要问题,谈谈见解。

2 汽包水位监控保安系统的安全分析

汽包水位是锅炉最重要的安全参数。监控保安系统由水位仪表、自动调节、信号报警和停炉保护等几个子系统组成．保障锅炉设备及水位运行的安全。只要处于可靠的工作状态，汽包水位自动调节系统就可每分每秒、忠实地将水位准确地钳制在允许的范围内。水位参数正常就意味着安全。因此水位自动调节也是一个安全系统。水位警报器是利用锅筒和传感器内水位同时升降而造成传感器浮球相应升降 , 或者利用锅水能够导电的原理而制成 , 它有安装在锅筒内和锅筒外两种。前者因检修困难 , 现在已 较少应用 ; 后者常用的有磁钢 ( 铁 ) 式、电感式、波纹管式和电极式水位传感器四种。

当锅炉水位经过限值保护后 , 仍然不能恢复正常 , 继续超限时 , 达到一定范围之后 , 就应采取联锁保护措施。对于 一般工业锅炉 , 由于低水位带来的危害比高水位大得多 , 因 此《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定 :2t/h 以上蒸汽锅炉 必须装设低水位联锁保护装置。

低水位联锁保护的线路原理就是当锅炉处于极低水位时 , 通过水位传感器 , 把位置信号转换成电信号 , 利用该信 号控制电路中的常闭、常开开关和继电器。由于这些联锁开 关与继电器串联于鼓、引风机以及燃烧系统的控制线路中 ,因此当发生低水位联锁保护时 , 保护开关切断控制回路电源 ,从而达到紧急停炉保护目的。

2010年7月份，本锅检所检验人员在对某单位DZL6-1.25-AⅡ锅炉进行外部检验过程中，发现其高低水位报警及低水位连锁保护装置被拆除，不能及时动作。经过仔细检查，发现其已被拆除。原来，该企业锅炉的高低水位报警及低水位连锁保护装置，由于使用时间较长，年久失修，于今年6月份失灵，指示不准、报警混乱，鉴于缺乏相关的维修知识，就将之拆除，退出系统。了解情况后，宁德市锅检所检验人员及时与有关的专业维修人员进行联系，加班加点，该修的就修，该换的就换，在最短的时间内，将该装置修好，恢复使用，排除了安全隐患。

在这一方面，因违反《蒸规》而引发事故的事例是很多的。例如2001年，某市一台DZL4-1.0-AⅡ锅炉，因该装置发生故障没有及时修复，退出使用系统。司炉人员麻痹大意，导致锅炉严重缺水，匆忙中，司炉人员没有及时紧急停炉，而是马上进水，提高水位。结果冷水遇炽热的炉体急剧膨胀，在烟管、后拱管及水冷壁管薄弱受热面处，造成爆管事故，烟火管完全扭曲，严重烫伤一名司炉人员和一名工人。多么深刻的事例、多惨痛的教训。

司炉人员由于长时间操作，一时的失误是难免的，而高低水位报警装置和低水位联锁保护装置正好弥补了这种缺陷：当炉水水位超过最高、最低允许水位时及时报警，并在最低水位报警的同时，停止鼓、引风和进煤，将缺水破坏事故降低至零。它既然有这么大的优点，我们又有什么理由不采用呢？

3 水位仪表不准对汽包水位监控保安的影响

水位仪表不准，影响人员正确判断处理水位事故，某厂的锅炉断水事故后至锅炉损坏前，汽包处于严重缺水状态，而水位表指示一直在缺水停炉定值以上，使运行人员犹豫不决，不能果断手动紧急停炉，导致锅炉设备严重损坏。可见，在水位事故状态下，水位表误显示使人员正确处理事故的能力大打折扣。水位表的严重负误差，使汽包内实际运行水位长期偏高厂家设计值，影响锅炉安全经济运行。水位仪表正负偏差直接导致汽包长期低水位或高水位运行。

锅炉缺水是锅炉运行中最常见的事故之一，高低水位报警器和低水位联锁保护装置是防止此类事故发生的保护装置。如果锅炉严重缺水，水位报警器则发出水位低的报警信号，可采取立即停炉措施，防止事故发生。水位表是锅炉的重要安全附件之一，操作人员通过水位表来观察水位，防止锅炉发生满水或缺水事故。为防止水位仪表不准，必须对水位表必须定期检验，以保证其起到应有作用。

由于水位显示不准确，造成缺水干烧，2008年6月13日，宁夏伊顺斋食品有限公司发生锅炉爆炸事故，工人当场死亡，3人受伤被送往医院救治，其中1人伤势严重。司炉工在操作中判断失误的情况下，盲目操作给水，致使锅炉产生大量蒸汽，压力骤增，炉胆不能承受压力爆炸。如果按规定安装高低水位报警器和低水位联锁保护装置，定期检验水位表的性能，锅炉操作工认真执行操作规程，这起事故是可以避免的。

在锅炉运行中，运行人员看不见水位比看不见压力温度流量，危险得多。它既是运行人员手动控制汽包水位的眼睛，又是赖以判断给水、自调与保护系统工作是否正常，不可缺少的最重要表计。在锅炉给水与炉水系统故障时，水位表是否正常，往往决定了运行人员紧急事故处理的正误。如果两个主要表计显示不一致，人员很难果断处理事故。浮球水位控制器是工业锅炉实现自动化必不可少的自动化仪器仪表，它可实现工业锅炉的给水自动控制，还可实现工业锅炉的高低水位报警，并能发出极限低水位联锁保护信号实现自动停炉，从而保证了工业锅炉的安全运行。

高低水位报警装置和低水位联锁保护装置是锅炉安全运行的必要保护装置，任何人任何单位没有理由可以随意不安装或者拆除，退出使用系统。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 , 水位警报器就自动发出报警声响和光信号 , 提醒司炉人员迅速采取措施 , 防止事故发生。水位警报器是利用锅筒和传感器内水位同时升降而造成传感器浮球相应升降 , 或者利用锅水能够导电的原理而制成 , 它有安装在锅筒内和锅筒外两种。前者因检修困难 , 现在已 较少应用 ; 后者常用的有磁钢 ( 铁 ) 式、电感式、波纹管式和电极式水位传感器四种。当锅炉水位经过限值保护后 , 仍然不能恢复正常 , 继续超限时 , 达到一定范围之后 , 就应采取联锁保护措施。对于 一般工业锅炉 , 由于低水位带来的危害比高水位大得多 , 因 此《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定 :2t/h 以上蒸汽锅炉 必须装设低水位联锁保护装置。 低水位联锁保护的线路原理就是当锅炉处于极低水位时 , 通过水位传感器 , 把位置信号转换成电信号 , 利用该信 号控制电路中的常闭、常开开关和继电器。由于这些联锁开 关与继电器串联于鼓、引风机以及燃烧系统的控制线路中 ,因此当发生低水位联锁保护时 , 保护开关切断控制回路电源 ,从而达到紧急停炉保护目的。

4 结 语

锅炉这个看似默默无闻的庞然大物，静静地伫立在厂房内，可一旦管理不善，它必将会象一枚炮弹，对人的生命及财产造成不可估量的损失。为了保持锅炉水位正常 , 防止发生缺水或满水事故 , 对蒸发量大于和等于 2t/h 的锅炉 , 除装设水位表外 , 还需装设 高低水位警报器。在此，我们呼吁锅炉安装单位及使用单位：为了你单位锅炉的安全运行，对于额定蒸发量在2t/h以上的蒸汽锅炉，必须安装使用高低水位报警装置和低水位联锁保护装置，不得随意停用、不得随意拆除！