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1、工业特种设备安全课程设计 SHF35-1.25/250-A循环流化床锅炉安全分析及安全操作规程编制 摘要在了解锅炉的安装与调试、运行、检查维护，熟悉锅炉的主体和附属设施的基本构造的基础上，从安全的角度，分析锅炉在安装、运行、检修等过程中存在的危险有害因素，通过一定的评价方法得到重大危险因素。对于重大危险因素以事故树的方法进行分析，针对分析结果写出安全操作规程和安全管理制度。关键词：锅炉 危险有害因素 安全评价 安全操作规程 安全管理 目录摘要1 设备概况11.1 研究对象11.2 工作原理11.3 锅炉房结构11.3.1 锅炉房平面布置图11.3.2 结构介绍31.4 工作环境31.5 小结4
2、2 锅炉危险有害因素辨识及评价52.1 危险有害因素辨识过程52.1.1 安装过程有害因素52.1.2 锅炉运行有害因素52.1.3 安全设施有害因素52.1.4 锅炉检修有害因素52.1.5 其他有害因素62.2 危险因素辨识清单62.3危险有害因素评价82.3.1 预先危险性分析82.3.2 重大危险因素辨识92.4 小结93 事故树定量分析103.1 事故树103.2 事故树计算113.3 事故树分析133.4 小结134 预防超压事故安全技术144.1 锅炉超压安全管理144.1.1 人员管理144.1.2 技术档案144.2 安全操作规程144.3 小结155 总结16参考文献17致
3、谢181 设备概况1.1 研究对象本次课程设计特种设备的名称为SHF35-1.25/250-A循环流化床锅炉，为双锅筒横置式沸腾炉，燃料种类为类烟煤。它的工作参数为：（1）额定蒸发量35t/h（2）额定蒸汽压力1.25MPa（3）额定蒸汽温度250（4）给水温度105（5）冷空气温度30（6）排污率5%（7）排烟温度 165（8）热效率 84%1.2 工作原理该锅炉采用双锅筒横置式的自然循环水管锅炉型式，燃料由给煤机送入炉膛，在炉膛内以一种特殊的气固流动方式（流态化）运动，与从风箱送来的空气混合燃烧，燃烧生成的烟气向上进入卧式旋风分离器，旋风分离器由三片膜式水冷壁组成，保证了分离器的运行可靠。
4、烟气中飞灰由于惯性力被分离出来，经回料道进入炉膛进行循环燃烧。烟气由旋风分离器出口，通过U形烟道转弯后通过辐射传热被水冷壁吸收，水冷壁的水沸腾汽化，产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽进入过热器，通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量，并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。最后烟气进入除尘器，经引风机由烟囱排出。1.3 锅炉房结构1.3.1 锅炉房平面布置图锅炉房平面布置图如图1-1所示。图1-1 锅炉房平面布置图1.3.2 结构介绍锅炉各部件功能介绍详见表1-1。表1-1 锅炉各部件功能介绍类别序号名称功能燃烧设备1煤仓储存煤、煤粉制作及使用运输。2流化床
5、空气自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的料层，使料层中颗粒呈上下翻腾状。3炉膛（沸腾炉）从炉排下送入较高压力的空气，将燃料层吹到一定的高度，使燃料在炉内上下翻滚，剧烈碰撞而完成燃烧过程1。4旋风分离器利用旋转气流对粒子产生的离心力使其从气流中分离出来2。锅炉主体5给水泵对水进行处理；上水。6锅筒组成自然循环回路，接受省煤器给水，向过热器输出饱和蒸汽。相对稳定水位，减缓汽压的变化。可进行汽水分离。7省煤器利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。8水冷壁吸收高温烟气的大量辐射。9对流管束吸收热量传给水和蒸汽和作为锅炉水循环的上升部分。10空气预热器利用锅炉尾部低温烟气的热量来加热燃烧所需的空气，从而降
6、低了排烟温度，减少了排烟热损失。提高进入炉内空气的温度，降低气体和固体不完全燃烧热损失。11蒸汽过热器将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。通风设备12送风机向炉膛输送燃烧所需的热空气。13引风机增加燃烧室内的氧气含量,使燃烧更充分、更彻底。利用引风机排除烟气。14袋式除尘器除去烟气中的灰炸及有害物质。15烟囱排走烟气。安全装置16安全阀超压时自动作用，将锅炉内压力控制在允许范围内。17水位计指示水位高低，便于控制水位在正常幅度之内。18压力表根据指针变化将锅炉内压力控制在允许范围内。19定期、连续拍污扩容器将锅炉的连续排污水进行扩容降压分离出蒸汽,加以利用。20保护装置发生不正常情况时自动
7、措施并报警。21自动控制装置通过工业自动化对温度、压力、流量、成分等参数进行测量和调节，达到监视、控制、调节生产的目的。1.4 工作环境 该型号锅炉为某化工厂的辅助设施，通过过热蒸汽为生产流程供热或用于采暖。1.5 小结 通过搜集资料以及对工业特种设备安全的学习，掌握了锅炉的基本原理、主要构造和工作环境，完成了对该型号锅炉的初步了解和分析，为对其在安装、运行、检修等过程中存在的危险有害因素辨识奠定了基础。2 锅炉危险有害因素辨识及评价2.1 危险有害因素辨识过程2.1.1 安装过程有害因素 锅炉安装过程中会使用吊车、起重机、工具、管道、架子等，可能会产生高处坠落、物体打击等危险。2.1.2 锅
8、炉运行有害因素（1）烘炉和煮炉烘炉为了去除炉墙内的水分，不经烘炉处理，一旦接触高温烟气，水分急剧蒸发造成炉墙裂缝或倒塌。煮炉为了去除锅炉受压元件及水循环系统内的污物铁锈、残留的油脂等，需要使用氢氧化钠、磷酸三钠和碳酸钠三种碱性药剂。（2）煤 煤在煤仓中储存、煤粉制作及使用运输的过程中会有粉尘爆炸或者着火危险。（3）点火升压3点火前需要通风，通风不良会有爆炸危险；一次点火没成功由于疏忽会直接再次点火；升压升温过快有爆管爆炉危险；升压时没有检查或没有按规程操作，使压力表、水位表等留下安全隐患；没有冷却过热器和省煤器造成损坏或爆管。（4）锅炉主体 水位、气压、气温过高或过低及燃烧不稳定； 水质不合格
9、造成结垢、腐蚀等，使局部过热； 检查监视时触及热源； 发生事故紧急停炉不当。2.1.3 安全设施有害因素 （1）安全阀、水位计、压力表不合格或失灵；（2）未安装超压、超温保护装置及联锁保护装置，或装置失灵。2.1.4 锅炉检修有害因素（1） 使用起重机、工具、架子、电焊等，可能会产生高处坠落、机械伤害、物体打击、烫伤等伤害；（2） 不佩戴劳保用品或佩戴不当；（3）检修时触及热源。2.1.5 其他有害因素 （1） 停电、触电4 ；（2） 台风、洪涝、雷击、地震等自然灾害。2.2 危险因素辨识清单 根据对锅炉安装、运行、检修的各个过程或部件的操作进行概略地分析，将锅炉系统中的危险源进行列表，锅炉危
10、险清单见表2-1。表2-1 锅炉危险清单序号过程/场所危险因素可能的结果1.施工安装塔吊、起重机、工具、管道、架子等高处坠落、机械伤害、物体打击2.煤仓煤堆放不合要求煤堆热量积聚，引发自燃火灾3.煤的运输运输、装卸过程中产生大量的粉尘粉尘与空气混合遇到点火源发生火灾、爆炸4.炉膛内残存煤粉或其它燃料通风不足点火后炉膛爆炸5.烘炉未烘炉炉墙裂纹或倒塌6.煮炉碱性药剂化学性灼伤7.点火操作不当1.灭火：炉膛爆炸2.灭火后点火不当：炉膛爆炸8.流化床料层厚度过大炉膛结焦或灭火9.炉排运行输送机的机械设备摩擦发热温度很高会引燃煤粉，扑救不及时引发火灾10.锅炉刚停炉阀门不严泄漏，操作不当炉膛爆炸11.
11、炉墙不严密大量漏风使燃烧不稳定灭火、炉膛爆炸12.送风系统风机联锁保护系统失效炉膛正压力过高或负压力过大造成炉膛爆炸13.炉膛安全保护装置、火焰监测性能不可靠，灭火后不能切断燃料炉膛爆炸14.运行中灭火煤粉中断炉膛爆炸15.锅炉启动热膨胀不当、操作不当导致水冷壁管内水动力不稳，蒸汽带水，危及机组安全运行16.锅炉给水泵给水泵故障、过热锅炉停运、受热面受损17.升压升压过快锅炉受热面热应力大，水冷壁管膨胀不均发生爆炸18.锅炉主体超压锅炉爆管甚至爆炸严重缺水锅炉爆管甚至爆炸满水水击或过热器损坏汽水共腾水击或用汽设备损坏水击爆破、爆管、坍塌炉管爆破坍塌19.管道高温热源泄漏烫伤管壁腐蚀、烟气磨损或
12、管壁结垢、过热变形爆炸、坍塌20.锅炉运行锅炉严重腐蚀，受压元件壁厚减薄锅炉爆管甚至爆炸锅炉严重结垢，受压元件过热爆管21.水质处理水质不合格锅炉腐蚀、结垢22.过热器过热蒸汽超温过热器爆管23.省煤器破裂或损坏锅炉缺水24.锅炉尾部锅炉燃烧不良，尾部积煤粉、碳黑等可燃物尾部再燃烧、烧毁空气预热器省煤器25.安全阀安全阀故障超压：爆管26.压力表压力表故障超压：爆管27.水位计水位计故障缺水、满水28.水循环汽水停滞、下降管带汽、汽水分层管道烧坏29.烟气泄漏或防护不当中毒窒息30.风机、泵、磨煤机、蒸汽排放噪音噪音伤害31.转动机械无罩或无栏杆机械伤害32.吊车及高空作业坠落区无醒目警告、标
13、志牌人员受伤33.锅炉平台楼梯无栏杆、无防滑平台、楼梯高处坠落摔伤34.紧急停炉减弱燃烧操作不当烫伤、火灾缺水事故时上水爆炸满水事故水击爆管事故烟、汽泄漏中毒、烫伤35.检修工具、管道等物件坠落人员受伤快速移动、摆动、啮合部件等防护设施机械伤害焊接作业烫伤检修过程中使用起重机起重伤害没有配备和正确穿戴必需的劳动防护用品人员受伤36.各种电器设备无可靠接地、接零系统触电37.供电电源中断灭火，炉膛爆炸、停炉38.自然灾害台风、洪涝、雷击、地震危及设备人身安全2.3危险有害因素评价通过以往事故案例以及查询资料得出锅炉煤的使用、主体运行、发生严重腐蚀等方面发生事故较多，因此针对这些因素进行预先危险性分析。2.3.1 预先危险性分析预先危险性分析是一种定性分析系统内危险因素和危险程度的方法，它是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。根据预先危险性分析的要求，将锅炉的危险因素严重度等级分为4级，内容见表2-2。表2-2 危险程度划分级别危险程度可能导致的后果
