毕业设计（论文）-大型锅炉四管爆破原因分析.doc

引言 近十年来，高参数、大容量机组的大型火力发电厂一座接一座在我国拔地而起，为满足国民经济和社会发展对电力的需求，这种发展势头还将继续保持下去。发电厂建成投产后，首要任务是加强科学管理，保证安全经济运行，源源不断、高质量地为用户供应电力。众所周知，发电厂一旦发生事故，对国民经济和人民生活带来的影响是很大的，直接和间接经济损失是无法估量的。 然而，在电厂中各类事故层出不穷。影响锅炉受热面失效的因素很多，形成的机理比较复杂，涉及锅炉、金属、化学等专业，攻克这一问题存在一定的难度，因此要求锅炉有关专业工程技术人员加强钻研，与时俱进，了解和掌握锅炉受热面失效的机理以及有关锅炉受热面失效防护方面的新理论、新技术和新方法。特此，本人在此次毕业论文中就以“四管爆破”对火电厂影响、现象、机理、预防措施等做一定的研究。 该论文力求理论联系实际，侧重于应用，文字叙述与图表相结全，以便增进对内容的了解。 由于本人水平有限，疏漏谬误之处在所难免，敬请读者批评指正。 第一章 概述 回眸我国电力工业的发展历程，近十多年来速度非常快捷，规模史无前例。到2002年底，全国装机容量已达3.53亿kW，年发电量已达16400亿kWh，均位居世界第二。现代化区域大电网不断涌现，全国统一联合输电电网也将指日可待。 随着高参数、大容量、高效率火电机组的迅速发展，火电的比重还会进一步攀升。由于洁净煤为电技术如增压流化床燃烧燃气──蒸汽联合循环（PFBC─CC）发电技术、整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术等既提高了火电机组的效率，又可减少对生态环境的污染，因此它们以全新的面貌登上了发电的舞台，并已成为发电技术发展的新方向。我国能源受资源条件的限制，火电在电能生产中的主导地位在很长一段时间内将难以改变。 让我们考察一下火电三大主要设备之一的锅炉的发展与变化情况：锅炉蒸汽初参数由高压、超高压、亚临界逐步发展到了超临界、超超临界，蒸汽蒸发量也由每小时数十吨发展到了每小时上千吨甚至每小时三千多吨了。为适应蒸汽参数一再提高和蒸发量日益增大，锅炉水的循环和燃烧方式也随之有所改变。由于锅炉水循环方式的不同，锅炉就由自然循环锅炉、强制循环锅炉发展成了直流锅炉和复式循环锅炉等；因燃烧方式的区别，遂经层燃炉、室燃炉等演化成了旋风炉和沸腾炉［即流化床炉，流化床炉有常压流化床（CFBC）炉和增压流化床（PFBC）炉，以循环流速和床料流化状态不同，又有鼓泡流化床（BFBC）炉和循环流化床（CFBC）炉］等。参数的提高、容量的加大、水循环的增加以及燃烧的加速而导致锅炉受热面的热负荷不断加大，加上参与调峰、加减负荷频繁且升降幅度较大、运行控制失当、锅炉水化学处理不善等因素，不可避免地会使受热面出现蠕变、过热、疲劳、磨损、腐蚀等异常现象，日积月累最终导致受热面损坏而发生事故。 煤粉炉发展至今技术已相当成熟，直至今日它仍有诸多问题影响着电厂的安全运行。在我国，尽管大容量电站锅炉发展迅速，但是，作为锅炉关键技术的燃烧技术从设计到运行尚存一些比较普遍性的突出问题（1）各类锅炉主燃料跳闸保护动作(MFT)频发。 ??? 由于煤质差，包括高灰分的烟煤与高发热量的贫煤与无烟煤，锅炉燃烧稳定性差，主燃料跳闸保护动作(MFT)发生的频率高； （2）燃用低灰熔点煤锅炉的炉膛普遍结渣。 ??? 由于锅炉炉膛严重结渣，炉膛出口温度升高，过热器与再热器超温，减温水量全部投入仍难以控制汽温，机组出力只能达到额定出力的70%80%；过热器尤其是再热器易于发生超温及爆管事故；大渣含炭量与排烟温度升高，锅炉效率降低。 （3）贫煤锅炉的炉膛高温腐蚀。 ??? 据统计，我国燃用贫煤的300MW机组，90%以上存在炉膛高温腐蚀的问题。严重损伤锅炉寿命。 （4）大容量切圆燃烧方式锅炉过热器与再热器热偏差与超温。 ??? 我国300MW以上的四角切圆布置直流燃烧器锅炉烟温偏差的存在是一个普遍性的问题。目前采用T91等耐高温合金钢虽基本可防止过热器与再热器超温爆管，但是，烟气侧与蒸汽侧热力不均匀性问题依然存在，锅炉运行的经济性受到一定的影响。 （5）无烟煤、贫煤锅炉的着火与燃尽困难等。 （6）低负荷稳燃性能差，稳燃代价昂贵，并影响到机组的调峰能力。 这些问题成为制约我国大容量锅炉技术发展的瓶颈。这些问题的长期存在，既与我国电厂特殊的燃料情况：燃煤质量普遍较差、煤质多变的现实有关(因此，国外一些先进技术也不能适应我国特殊煤质的燃烧),同时，也应该看到，长期来，我国电站锅炉自主燃烧技术开发创新性较弱、尤其缺乏重大理论与方法的突破性成果，是我国电站锅炉存在问题比较突出和普遍的本质所在。30%，有的机组甚至高达50%～70%的比例，由此可见认真做好防止锅炉受热面的泄漏和爆破工作，对减少机组非计划停运次数和提高设备健康水平将是十分关键的，因此如何