0、前言

　　安全閥作為鍋爐重要的安全附件,它的特點是能夠自動啟閉排汽泄壓,其作用是保證鍋爐安全運行。因此,安全閥作為鍋爐的保護(hù)裝置,必須具有高度的可靠性:即在鍋爐超壓時,能夠正確、及時地起跳排汽泄壓,不能有任何因素影響它的起跳;且安全閥的排汽量必須大于鍋爐最大連續(xù)產(chǎn)汽量,否則安全閥就因不能有效地排汽泄壓從而失去保護(hù)作用。

　　隨著科學(xué)的進(jìn)步,現(xiàn)代電站鍋爐都朝著高參數(shù)大容量方向發(fā)展。以往的重錘式、脈沖式安全閥已不能適應(yīng)現(xiàn)代鍋爐的要求。在超高壓、亞臨界壓力以及超臨界壓力的鍋爐上均采用彈簧式安全閥。對于安全閥的可靠性,在它被設(shè)計時已做了充分的考慮。但在其使用過程中,因存在主觀和客觀上的各種因素影響著安全閥的安全運行,以下就安全閥的可靠性做一些論述。

1、安全閥動作壓力的整定

　　安全閥動作壓力的整定是安全閥正確起跳的前提和保證。關(guān)于安全閥動作壓力,在《電力工業(yè)鍋爐監(jiān)察規(guī)程》中已有明確規(guī)定,具體數(shù)值如表1。從表1中可以看出,在正常狀態(tài)下,安全閥在相當(dāng)于0.04-0.1倍工作壓力的密封力的作用下嚴(yán)密關(guān)閥;在鍋爐超壓時,安全閥能夠依次逐個迅速起跳排汽泄壓,保證鍋爐安全運行。為了防止閥瓣與閥座發(fā)生粘接,必須對安全閥定期進(jìn)行起跳試驗,以檢查安全閥的可靠性。

表1 　安全閥啟座壓力表

2、活塞式盤形彈簧安全閥工作原理

　　在125MW機(jī)組的鍋爐上,大多數(shù)采用的是活塞式盤形彈簧安全閥。它的工作原理是由一組盤形彈簧鋼片組成的彈簧產(chǎn)生的彈力,通過閥桿直接作用于閥瓣上,使安全閥保持密封。通過調(diào)節(jié)螺栓來調(diào)整彈簧的彈力以達(dá)到開啟的壓力。當(dāng)鍋爐壓力超過規(guī)定值時,蒸汽作用在閥瓣上的力大于彈簧的彈力,閥瓣被蒸汽抬起,安全閥起跳排汽泄壓;隨著安全閥的排汽泄壓,蒸汽壓力下降,當(dāng)蒸汽作用在閥瓣上的力小于彈簧彈力時,安全閥在彈力的作用下回座關(guān)閥。

表2 　汽包安全閥的整定值　　　　　單位:MPa

　　為了改善安全閥的嚴(yán)密性和提高安全閥啟、的靈敏性,在安全閥的上部附設(shè)有壓縮空氣氣缸和必要的輔助設(shè)備。在鍋爐汽壓正常時,壓縮空氣在壓力繼電器和電磁轉(zhuǎn)換閥的控制下,由氣管進(jìn)入活塞上部,而活塞下部則與大氣相通,通過閥桿在閥瓣上增加了壓縮空氣的作用力,使安全閥關(guān)閉嚴(yán)密;當(dāng)汽壓達(dá)到起跳壓力時,壓力繼電器使電磁轉(zhuǎn)換閥換向,活塞上部與大氣相通卸荷,壓縮空氣進(jìn)入活塞下部使安全閥迅速排汽泄壓;當(dāng)汽壓達(dá)到規(guī)定的回座壓力時,電磁轉(zhuǎn)換閥在壓力繼電器的控制下再次自動切換,壓縮空氣進(jìn)入活塞上部,而活塞下部與大氣相通卸荷,安全閥保持密封。

　　活塞式盤形彈簧安全閥在使用過程中,由于壓縮空氣受電磁閥的控制,電磁閥受壓力繼電器的控制,而壓力繼電器又必須有電源支持,故而當(dāng)電路出現(xiàn)故障或廠用電中斷時,電磁閥失電而不能有效地轉(zhuǎn)換,使活塞上部的壓縮空氣不能卸荷,活塞上部密閉著的壓縮空氣將導(dǎo)致安全閥拒跳,鍋爐嚴(yán)重超壓;即使在電路正常情況下,電磁閥也經(jīng)常會發(fā)生切換不到位的情況,致使活塞上部的壓縮空氣無法安全卸荷。這些都極大地降低了安全閥的可靠性。在安全閥的定期試跳上,盡管安全閥配有手動板手,但在安全閥起跳試驗上,活塞式盤形彈簧安全閥又具有較好的靈活性,因為它可以在鍋爐汽壓正常狀態(tài)下,由手操按鈕使壓力繼電器動作,電磁轉(zhuǎn)換閥切換,壓縮空氣進(jìn)入活塞下部使安全閥起跳排汽,以檢查安全閥的起跳可靠性。

3、純彈簧安全閥的工作原理

　　在300MW機(jī)組的鍋爐上,現(xiàn)在普遍配置的是純彈簧安全閥。安全閥的關(guān)閉只受閥桿傳遞來的彈簧的彈力控制。安全閥啟座壓力可由調(diào)節(jié)螺栓來調(diào)整。安全閥的啟閉是由閥瓣上的彈簧彈力與蒸汽作用力發(fā)生交替變化完成的。純彈簧安全閥從結(jié)構(gòu)上減少了安全閥的不利因素,具有較強的可靠性。但在安全閥的定期試跳上,盡管安全閥配有手動板手,但安全閥在起跳排汽時會產(chǎn)生巨大的噪聲,故操作人員不能接近安全閥,只有通過手動扳手來做起跳試驗。因此對于純彈簧安全閥的定期試跳,只有人為的造成鍋爐超壓,這對鍋爐設(shè)備又會帶來一定的負(fù)面影響。

4、糾正對安全閥的模糊概念

　　在人們的腦海中,對于安全閥存有一些模糊概念,它將直接影響安全閥工作的可靠性,因此必須澄清。

　　模糊概念之一就是對安全閥的選型配置認(rèn)識不清,只以蒸汽壓力作為安全閥的確定因素。在125MW機(jī)組中,鍋爐安全閥的選型配置如表3 。一些人認(rèn)為,再熱蒸汽壓力很低,因而安全閥配置數(shù)量多且口徑大是沒有必要的,只要保證再熱器系統(tǒng)有4 臺安全閥能正確動作就可以。這將給鍋爐埋下極大的隱患,因為安全閥的選型配置是要保證安全閥的排汽量大于鍋爐最大連續(xù)產(chǎn)汽量或等于再熱蒸汽量,盡管熱蒸汽壓力很低,但再熱蒸汽的比容很大,這就決定了再熱蒸汽排汽通道截面積很大,因而安全閥的數(shù)量和口徑就大。

表3 　125MW鍋爐安全閥配置表

　　模糊概念之二是對安全閥的定期試跳觀點不一致,認(rèn)為安全閥的定期試跳會損傷安全閥的密封面從而造成安全閥的泄漏,尤其是純彈簧安全閥要在人為的超壓下才可進(jìn)行,勢必影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。這種觀念將導(dǎo)致安全閥長期處于關(guān)閉狀態(tài),瓣和閥座很容易發(fā)生粘接。由于只有在鍋爐突然出現(xiàn)異常時,鍋爐超壓安全閥才會動作,這就有可能在鍋爐的一個大修周期內(nèi)安全閥都不動作一次。如不定期對安全閥做起跳試驗,就不能及時了解安全閥的可靠程度和及時發(fā)現(xiàn)安全閥的隱患。另外,在安全閥的設(shè)計中,已對它的密封性做了保證,安全閥的定期試跳并不是安全閥泄漏的主導(dǎo)因素,更何況安全閥的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)建立在可靠性的基礎(chǔ)上。

5、結(jié)束語

　　在安全閥的使用過程中,正確合理配置安全閥的工作狀態(tài),是安全閥具有穩(wěn)定可靠性的先決條件。安全閥彈簧的正確檢修是安全閥可靠性的物質(zhì)保證。通過對彈簧全壓縮過程的測試和比較,可以正確、及時地掌握彈簧的時效性,使彈簧能夠長期穩(wěn)定地滿足安全閥的工作要求。彈簧的宏觀檢查和硬度值的測試只是一種檢修方法,而不能代替檢修工作。