【正文】 它包括：①磨煤裝置，如磨煤機、排粉機、粗粉及細粉分離器以及煤粉輸送管道； ②送風(fēng)裝置，如送風(fēng)機及風(fēng)道，送風(fēng)機將空氣預(yù)熱器送到爐子中；③引風(fēng)裝置，如引風(fēng)機及煙囪，將爐子中排出的煙氣送往大氣中；④給水裝置，如水泵、給水管道及水處理設(shè)備；⑤燃料供應(yīng)裝置，將燃料由貯煤場送到鍋爐房，包括裝卸和運輸機械等；⑥除灰裝置，從鍋爐中除去灰渣并送出界外；⑦除塵裝置，除去鍋爐煙氣中的飛灰，改善環(huán)境衛(wèi)生；⑧自動控制儀表，如熱工測量儀表及自動控制設(shè)備等。 C）。 11 鍋爐容量及參數(shù) 容量 鍋爐的容量又稱為鍋爐的出力，是鍋爐基本特 性參數(shù)，蒸汽鍋爐用蒸發(fā)量表示，熱水鍋爐用供熱量表示。 42 過熱器爆管的根本原因及對策 22 承重部件的損壞及其預(yù)防 3 第一章 ： 鍋爐基礎(chǔ)知識 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。熱水鍋爐產(chǎn)生壓力有兩種情況：一種是自然循環(huán)采暖系統(tǒng)的熱水鍋爐，其壓力來自高位形成的靜壓力；另一種是強制循環(huán)采暖系統(tǒng)的熱水鍋爐，其壓力來源于循環(huán)水泵的壓力。煙氣在爐膛和煙道中流動時，不斷把熱量傳遞給水系統(tǒng)，本身溫度則逐漸降低，最后排出爐外。 ⑧電站鍋爐一般是壓力較高、 容量較大、采用室燃方式的水管鍋爐，又可以分為許多種。與此同時，由于采用亞臨界、超臨界參數(shù)，采用懸吊式全密封結(jié)構(gòu)，以及實現(xiàn)計算機控制等等，也帶來了一些新問題需要研究解決。 （ 5）要認真審定事故 處理規(guī)程及 “防災(zāi)預(yù)案 ”，運行人員要訓(xùn)練有素以正確判斷與處理事故，避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。 （ 2）以事實及各項化驗，試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，避免主觀忄意 斷或過多的推論。 除此以外，近年來國內(nèi)電力系統(tǒng)由于支吊件失效，而發(fā)生的灰斗、煤斗、煙道、風(fēng)道坍塌、受熱面下沉的事故還有十余次，其中一次 爐底風(fēng)道跌落事故見圖。防止支、吊件損壞，應(yīng)從防止超載及維持支、吊件承載能力兩方面著手。在安裝與檢修中嚴格貫徹設(shè)計意圖，維持結(jié)構(gòu)承重功能。常見爐膛中造成爆炸條件的情況是： ① 運行中滅火，進入爐膛的燃料沒有切，經(jīng)過一估時間聚集的可燃物達至爆炸濃度并點燃； ② 一個或幾個燃燒器火焰熄滅，而其余燃 燒器仍正常燃燒。當前不論火焰監(jiān)視相關(guān)的熄火保護和黑爐膛保護，單就爐膛壓力保護而言，動作值的確定并不規(guī)范。要避免事故擴大，當前結(jié)構(gòu)強度的問題應(yīng)引起各方面的重視。當鍋爐用水不合要求時，鍋爐受熱面就會結(jié)生水垢， 22 因而不僅浪費大量的燃料，還會危及鍋爐安全運行。實驗數(shù)據(jù)表明，當結(jié)生水垢達 毫 米時，就要多消耗 6%的燃料；為 5毫米時，燃料消耗就要達到 15%；為 8 毫米時，燃料消耗量則增至 34%。當爐管內(nèi)壁結(jié)生水垢后，會使得管內(nèi)流通截面積減少，流動阻力增大，破壞了正常的水循環(huán)，使得向火面的金屬壁溫升高。鍋筒發(fā)生鼓皰，挖補修復(fù)后，應(yīng)該對其適當降壓使用，以確 保安全。由于交換樹脂吸附能力強，能將游離在水中的鈣、鎂離子吸附，從而使鍋爐給水硬度達到合格標準。因此，滿、缺水保護屬于“設(shè)備危機保護”，運行中必不可少，其可靠性 27 之高應(yīng)居電站設(shè)備保護可靠性水平之最，不能誤動，更不能拒動。許多運行設(shè)備嚴重損壞事故案例證明，合用同一信號或取樣孔是極為危險的。 33 滿、缺水重大事故案例 (1)1980年 2月 8日，某廠 2號爐 (HG6中，燃燒不穩(wěn)，水位波動大，運行監(jiān)視失誤，誤判斷、誤操作，鍋爐先滿水后燒干鍋，導(dǎo)致鍋爐 嚴重損壞，水冷壁爆管 6根，另有 9根損壞，水冷壁鰭間焊口出現(xiàn)裂縫，后墻長 6 m、前墻長 20 m。對于 200MW 機組，高壓加熱器投與不投影響給水溫度 80℃左右。因此，吹灰器能否正常投用，對鍋爐安全和經(jīng)濟運行有一定影響。 運行調(diào)整不當。爆口粗糙，邊緣為不平整的鈍邊，爆口處管壁厚度減薄不多。 我認為在日常運行的監(jiān)視和調(diào)整操作方面來說，“穩(wěn)定”是關(guān)鍵，壓力，溫度，水位，負壓，制粉等參數(shù)，保持穩(wěn)定工 況主要通過“平衡”這一手段取得，例如外界負荷與爐內(nèi)燃燒工況取得平衡，則壓力穩(wěn)定；給水量與蒸發(fā)量取得平衡，則水位穩(wěn)定；引風(fēng)量與送風(fēng)量平衡，則負壓穩(wěn)定。每次看見鍋爐事故中大多為人為的事故，都以為沒事才大意的。 產(chǎn)生失效的原因 (1)管內(nèi)汽水流量分配不均； (2)爐內(nèi)局部熱負荷偏高； (3)管子內(nèi)部結(jié)垢； (4)異物堵塞管子；（ 5)錯用材料； (6)最初設(shè)計不合理 。如耒陽電廠 1 號爐，固定件與過熱器管屏間的連 接焊縫燒裂，管屏發(fā)生振動，固定件與管屏內(nèi)圈發(fā)生摩擦，使管壁磨損減薄，在內(nèi)壓力的作用下發(fā)生爆管。當水分增加時，如燃料量不變，則煙溫降低，煙氣體積增加，最終使汽溫上升。如果運行中爐內(nèi)煙氣動力場和溫度場出現(xiàn)偏斜，則沿爐膛寬度和深度方向的煙溫偏差就會增加，從而使水平煙道受熱面沿高度和寬度方向以及尾部豎井受熱面沿寬度和深度方向上的煙溫和煙速偏差都相應(yīng)增大；而運 行中一次風(fēng)率的提高，有可能造成燃燒延遲，爐膛出口煙溫升高。 反之，如果水位降低至“低Ⅲ值”時，為防止下降管嚴重帶汽或水循環(huán)中斷而燒干鍋事故的發(fā)生，“低水位停爐保護”功能將實行自動停爐。否則，可能因合用測孔管路堵塞或取樣裝置泄漏等原因，使冗余系統(tǒng)失去本意。對于蒸汽鍋爐，最好采用連續(xù)加藥法，這樣可使爐內(nèi)保持藥液的均勻。冷法是在室溫下進行，使水中殘余硬度降至 1． 5～ 2 毫克當量 /升。一次大的鼓皰挖補修復(fù)，就要耗費資金 1 至 2 萬元左右。 破壞水循環(huán) 鍋爐水循環(huán)有自然水循環(huán)和強迫水循環(huán)兩種形式。在這種情況下，要想保住鍋爐額定參數(shù)，就必須更多地向爐膛投加燃料，并加大鼓風(fēng)和引風(fēng)來強化燃燒。此點應(yīng)引起各方面重視以免誤事。 防止制粉系統(tǒng)煤粉爆炸 正常運行中制粉系統(tǒng)中的煤粉濃度在較大的范圍內(nèi)波動，制粉系統(tǒng)中具備爆炸濃度條件幾乎不可避免。雖然此提法與美國防火協(xié)會（ NFPA）的標準還有差別，但畢竟大大控制了爐膛爆炸事故。究其原因： ① 設(shè)計上缺乏可靠的滅火保護和可靠的聯(lián)鎖、報警、跳閘裝置；② 爐膛剛性梁抗爆能力低； ③ 運行人員處理燃燒不穩(wěn)或熄火時方法不對，錯誤采用 “爆燃法 ”搶救，導(dǎo)致滅火放炮； ④ 燃料質(zhì)量下降、負荷調(diào)節(jié)失當、給粉裝及控制機構(gòu)突然失靈等。個別吊桿彈簧壓死或不承力都是不正常的現(xiàn)象，要作為鍋爐定期檢驗內(nèi)容加以確認調(diào)整。鍋爐受熱膨脹，其他受力桿件的變形，將嚴重影響承重部件受力狀況，除帶受力指示標記的吊標外，一般難以了解受力狀況。于是鍋爐省煤器、過熱器、水冷壁也隨之掉落并發(fā)生 彎曲變形，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器也被壓下沉，導(dǎo)致整臺鍋爐報廢。說明第一次故障分析由于沒有找到事故根源， 不僅多耗了返修的資金，也導(dǎo)致事故的重復(fù)發(fā)生。 （ 2）重視熱工報警及自動保護裝置的投用，反對強撐硬拼，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。 當前鍋爐機組事故的特點 10 鍋爐機組的事故特點是與鍋爐所用的燃燒、鍋爐結(jié)構(gòu)、控制手段與工藝水平密切相關(guān)的。 ②按用途可以分為大型鍋爐、中型鍋爐、小型鍋爐 ③按蒸汽壓力可以分為低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐。12 鍋爐設(shè)備及其工作原理 鍋爐的構(gòu)成 鍋爐是一種把燃亮燃燒后釋放的熱能傳遞給容器內(nèi)的水 ，使水達到所需要的 7 溫度熱水或蒸汽的設(shè)備。常用符號位“ P”，單位是兆帕（ MPa）。 25 167。 20 167。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 23 可燃物質(zhì)的爆炸及其預(yù)防 33 滿、缺水重大事故案例 41 運行狀況對過熱器超溫爆管的影響 36 參考文獻用符號“ Q”表示，單位是兆瓦（ MW）。 在鍋爐技術(shù)工作中，溫度是經(jīng)常遇到的基本參數(shù)之一。因此，鍋爐亦稱做真氣發(fā)生器。因此，防止鍋爐機組的非計劃故障停用，歷來受到各級領(lǐng)導(dǎo)的重視。 預(yù)防事故發(fā)生與擴大的措施 綜合分析全國大型鍋爐故障停用的原因，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，必須從設(shè)計標準、設(shè)計選型、制造安裝、運行調(diào)試全過程努力，才能最有效地防止事故的發(fā)生。而如某廠屏式過熱器聯(lián)箱管座角焊縫泄漏事故，從焊接接頭斷口宏觀檢查看，焊縫焊接質(zhì)量確實存在缺陷，但由于沒有細致分析，即決定全部管座重新施焊，事隔不到一年該處又連續(xù)發(fā)生管座焊口泄漏。理論計算表明，一根細長的受熱管可以承受很高的內(nèi)壓，但卻不能承受一般的軸向壓力，更不能承受側(cè)向彎曲力的作用，所以必須重視由此而產(chǎn)生的變形失效。 （ 2）修復(fù)困難。在設(shè)計抗爆壓力下，剛性梁的撓度 f＝ 1/500。 1982 年 8 月，某廠在檢修后啟動制粉系統(tǒng)時，煤粉倉爆炸，倉頂 9 塊水泥板被掀起，一名輸煤值班工被火、熱煙燙傷，搶救無效死亡。 保護定值 關(guān)于保護定值。事實已經(jīng)證明大型鍋爐爐膛防爆門不能防止爐膛爆燃時爐膛損壞。 制粉系統(tǒng)惰性化 在制粉系統(tǒng)中惰性氣體及水蒸汽的存在，會減少混合物的爆炸危 險性。水垢是一種導(dǎo)熱性能極差的物質(zhì)，僅為鍋爐鋼材的十分之一到數(shù)百分之一（鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)為 46． 5～ 58． 2w/m． k），是 “百害之源 ”。因而，這時鋼材的抗拉強度就會由原來的 3． 92Mpa 下降到 0． 98Mpa，鍋爐受壓元件就會在內(nèi)壓作用下發(fā)生過熱鼓皰、變形、泄漏，甚至爆炸。一般鍋 筒內(nèi)結(jié)垢，消除略方便，但若管內(nèi)結(jié)垢，消除就相當困難。這種方法適用于各種的鍋爐。通常磷酸三鈉的溶液濃度為 5～ 8%，碳酸鈉的溶液濃度不大于 5%，氫氧化鈉的濃度不大于 1～ 2%。我國的 DIS000— 20xx標準也規(guī)定，熱控系統(tǒng)保護應(yīng)遵守“獨立性”原則。當水位降低至“低Ⅱ值”時，自動關(guān)閉連續(xù)排污總閥，當水位高于“低 I值”時，自動打開連續(xù)排污總閥。 41 運行狀況對過熱器超溫、爆管的影響 31 過熱器 調(diào)溫裝置的設(shè)計和布置固然對于過熱器系統(tǒng)的可靠運行起著決定性的作用，但是，鍋爐及其相關(guān)設(shè)備的運行狀況也會對此造成很大的影響，而后者又往往受到眾多因素的綜合影響。當燃料熱值提高時， 由于理論燃燒溫度和爐膛出口煙溫升高，可能導(dǎo)致爐膛結(jié)焦，過熱器和再熱器超溫。據(jù)調(diào)查，導(dǎo)致受熱面高溫腐蝕的主要原因是爐內(nèi)燃燒不良和煙氣動力場不合理，控制管壁溫度是減輕和防止過熱器和再熱器外部腐蝕的主要方法。在正常狀態(tài)下，長期超溫爆管主要發(fā)生在高溫過熱器的外圈和高溫再熱器的向火面。對應(yīng)力氧化裂紋型因管子壽命已接近設(shè)計壽命，可將損壞的管子予以更換。 ，要建立維護、保養(yǎng)和維修制度，對運行中的設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。 幾種爆口的特征 ，爆口邊緣較鈍； ，內(nèi)外壁氧化皮比短時超溫爆管厚，超溫程度越低，時間越長，則氧化皮越厚和氧化皮的縱向裂紋分布的范圍也越廣； ； ； ； ，一般向火側(cè)的碳化物己完全球化。 42 過熱器爆管的根本原因及對策 二十世紀八十年代初，美國電力研究院經(jīng)過長期大量研究，把鍋爐爆管機理分成六大類，共 22 種。在過熱器與再熱器受熱面中易發(fā)生的主要是高溫腐蝕?？梢娊o水溫度變化對蒸汽溫度影響之大。 (3)1982年 10月 4日，某廠 4號爐 (SG400 t／ h)檢修后起動過程中，負荷由 40 MW 猛增到 70MW時，由于給水調(diào)節(jié)操作不當，引起嚴重缺水，造成 173根水冷壁 30 管嚴重?zé)龎氖鹿剩瑩屝?20天。 32 汽包事 故處理 汽包滿、缺水保護系統(tǒng)的