大型电站锅炉事故分析与处理

毕业设计报告设计题目:大型电站锅炉事故分析与处理姓名: 李建专业名称: 火电厂集控运行班级: 10G36班指导老师姓名:刘聪单位:江西电力职业技术学院报告提交日期:_______________答辨日期:答辨委员会主席:评卷人:(日期)二0一二年月日目录摘要 (3)第一章：锅炉基础知识 (4)§1-1 锅炉容量及参数 (4)§1-2 锅炉设备及其工作原理 (5)§1-3 锅炉分类 (7)第二章：锅炉事故及其预防措施 (8)§2-1锅炉事故及其预防 (8)§2-2承重部件的损坏及其预防 (15)§2-3可燃物质的爆炸及其预防 (20)§2-4锅炉中水垢的危害及其预防 (24)第三章：汽包事故分析 (25)§3-1汽包监控系统 (25)§3-2汽包事故处理 (27)§3-3满、缺水重大事故案例 (28)第四章：锅炉爆管事故分析 (29)§4-1 运行状况对过热器超温爆管的影响 (29)§4-2 过热器爆管的根本原因及对策 (33)第五章：结论 (36)参考文献 (37)设计题目:大型电站锅炉事故分析与处理任务书.一、设计原始资料:锅炉安全技术二、设计主要任务:分析电站锅炉的重大事故三、设计成果:解决电站锅炉的重大事故摘要详细阐述了，电站锅炉在运行中发生的几个重大事故，如锅炉事故、汽包事故、锅炉爆管事故等。

着重分析事故的产生现象、原因分析及预防措施等几个方面进行分析论述。

第一章锅炉基础知识§1-1锅炉容量及参数1.1 容量锅炉的容量又称为锅炉的出力，是锅炉基本特性参数，蒸汽锅炉用蒸发量表示，热水锅炉用供热量表示。

1.1.1 蒸发量蒸汽锅炉长期运行时，每小时所产生的蒸汽量，称为这台锅炉的蒸发量。

用符号“D”表示，常用单位吨/小时（t/h）。

1.1.2 供热量热水锅炉长期连续运行，在额定回水温度、压力和额定循环水量下，每小时出水的有效带热量，称为这台锅炉的额定供热量(出力)。

用符号“Q”表示，单位是兆瓦（MW）。

热水锅炉产生0.7MW（60×104kcal/h)的热量，大体相当蒸汽锅炉产生1t/h蒸汽的热量。

1.2压力垂直作用于单位面积上的人力，叫做压强，俗称压力。

常用符号位“P”，单位是兆帕（MPa）。

测量压力有三种标准方法：大一以零压（即压力为零）”；第二是以当时当地的大作为测量起点压力，叫做绝对压力，常用符号“P绝”；气压力作为起点，也就是用压力表测出读数，叫做表压力，常用符号为“P表第三是某一物体（如水泵的吸水管，锅炉炉膛等）内部的压力低于压力时，比”，大气压力时，比大气压力低的数值叫做“负压”或“真空”，常用符号为“P真常用单位是毫米水柱。

锅炉内为什么会产生压力呢？蒸汽锅炉和热水锅炉和热水锅炉压力产生上网情况不同。

蒸汽锅炉是因为锅炉内的水吸热后，由液态变成气态，其体积增大，由于锅炉是个密闭容器，限制了汽水的自由膨胀，结果是锅炉个受压部件受到了汽水膨胀的作用力，而产生压力。

热水锅炉产生压力有两种情况：一种是自然循环采暖系统的热水锅炉，其压力来自高位形成的静压力；另一种是强制循环采暖系统的热水锅炉，其压力来源于循环水泵的压力。

锅炉铭牌和设计资料上标明的压力，是锅炉的额定工作压力，为表压力。

司炉工在操作锅炉时，要控制锅炉压力不能超过锅炉铭牌上标明的压力。

1.3 温度衡量物体冷热程度的标志，叫做温度。

常用符号“t”表示，单位是摄氏度（°C）。

物质的温度高，表示处于较热的状态；温度低，表示处于较冷的状态。

所以，温度表示处于较热的状态；温度低，表示处于较冷的状态。

所以，温度是表示物体冷热程度的物理量，同时也是反映物质热力状态的一个基本参数。

在锅炉技术工作中，温度是经常遇到的基本参数之一。

锅炉给水、进风、蒸汽、炉膛火焰、烟气、锅炉钢材和炉墙都须要用温度作重要标志。

§1-2锅炉设备及其工作原理1.2 锅炉的构成锅炉是一种把燃亮燃烧后释放的热能传递给容器内的水，使水达到所需要的温度热水或蒸汽的设备。

它由“炉”，“锅”及辅助装置构成一个完整体，以保证其安全运行。

1.2.1炉所谓“炉”就是锅炉设备中的风、煤烟系统，又称燃烧系统。

在这一系统中，燃料中的可燃成分与空气中的氧化物燃烧放热，产生高温火焰和烟气。

烟气在炉膛和烟道中流动时，不断把热量传递给水系统，本身温度则逐渐降低，最后排出炉外。

这一过程中的主要特点是放热。

1.2.2 锅所谓“锅”就是锅炉设备之中的水系统，由汽包、水冷壁管、集箱、过热器和省煤器的部件组成。

进入锅炉的水，在水气系统内首先吸收热量，蒸发成饱和蒸汽，然后在吸收热量，变成过热蒸汽，这一过程中的主要特点的吸热。

1.2.3辅助装置辅助装置是安装在锅炉本体之外的设备。

它包括：①磨煤装置，如磨煤机、排粉机、粗粉及细粉分离器以及煤粉输送管道；②送风装置，如送风机及风道，送风机将空气预热器送到炉子中；③引风装置，如引风机及烟囱，将炉子中排出的烟气送往大气中；④给水装置，如水泵、给水管道及水处理设备；⑤燃料供应装置，将燃料由贮煤场送到锅炉房，包括装卸和运输机械等；⑥除灰装置，从锅炉中除去灰渣并送出界外；⑦除尘装置，除去锅炉烟气中的飞灰，改善环境卫生；⑧自动控制仪表，如热工测量仪表及自动控制设备等。

1.2.4 锅炉工作原理锅炉是一种生产蒸汽换热设备。

它通过煤、油或天然气等燃料的燃烧放出化学能，并通过传热把能量传递给水，使水变成蒸汽，蒸汽直接供给生产和生活中所需的热能，或通过蒸汽动力机械转换为机械能，或通过汽轮发电机转化为电能。

所以过路的中心任务是把燃烧中的化学能最有效的转换为整齐的热能。

因此，锅炉亦称做真气发生器。

§1-3锅炉分类1.3锅炉分类可以送以下不同角度出发对锅炉进行分类①按用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉、生活锅炉。

②按用途可以分为大型锅炉、中型锅炉、小型锅炉③按蒸汽压力可以分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界锅炉、超临界锅炉。

④按燃料种类和能源来源可以分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热锅炉等。

⑤按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。

⑥按锅炉的结构可以分为锅壳式锅炉、水管锅炉和水火管锅炉⑦按燃料在锅炉中的燃料方式可分为层燃炉、沸腾炉、室燃炉。

⑧电站锅炉一般是压力较高、容量较大、采用室燃方式的水管锅炉，又可以分为许多种。

工业锅炉一般压力较低，容量较小，大都采用层燃，结构形式、燃烧方式和燃烧设备种类繁多。

主要用于工业生产用汽和采暖供热之中。

第二章锅炉事故及预防措施§2-1 锅炉事故2.1 防止锅炉事故的重要意义电力工业的安全生产关系国民经济发展与人民生活的安定，也是电力企业取得经济效益的基础。

锅炉机组是火力发电厂三大主机之一。

可靠性统计表明，100MW及以上机组非计划停用所造成的电量损失中，锅炉机组故障停用损失占60％～65％，1995年100MW及以上锅炉及其主要辅机故障停用损失电量近120亿kWh。

故障停用造成的启停损失（启动用燃料、电、汽、水）若每次以3万元计，仅此一项全国每年直接经济损失就达2400万元。

与此同时每次启停，锅炉承压部件必然发生一次温度交变导致一次寿命损耗，其中直流锅炉水冷壁与分离器可能发生几百度温度的变化，从而诱发疲劳破坏。

因此，防止锅炉机组的非计划故障停用，历来受到各级领导的重视。

部《防止电力生产重大事故的二十项重点要求》中列出了防止大容量锅炉承压部件爆漏、防止锅炉灭火放炮，防止制粉系统爆炸等三项反措要求，要求逐项续贯彻。

为减少锅炉机组故障引起的直接与间接损失，减少故障停用带来的紧张的抢修工作，发电厂的安全监察、锅炉监察、技术监督工作者及全体检修、运行、管理人员，必须认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，落实反事故措施，提高设备的可用率，防止锅炉事故的发生。

2.2 当前锅炉机组事故的特点锅炉机组的事故特点是与锅炉所用的燃烧、锅炉结构、控制手段与工艺水平密切相关的。

1955年发生在天津的田熊式锅炉下泥包苛性脆性，死亡77人的事故，如今由于淘汰了铆接、胀接工艺，此类事故已被消灭。

由于给水品质的提高及蒸汽参数的提高，出现在中小型锅炉的水循环事故及表面式减温器事故也趋于消灭。

随着自动控制水平的提高，锅炉缺满水及灭火放炮事故也逐步得到控制。

与此同时，由于采用亚临界、超临界参数，采用悬吊式全密封结构，以及实现计算机控制等等，也带来了一些新问题需要研究解决。

鉴于各局、厂情况不同，防范措施理当有所区别，本文仅根据国内电厂发生的锅炉故障情况，按严重程度与分布频率，提出以下分析意见。

（1）锅炉承重结构的变形、失稳使悬吊式锅炉坍塌是导致近年来锅炉报废的最终原因，必须高度重视支吊、承重结构的安（2）炉外管道爆漏、受热面腐蚀、转动机械飞车、制粉系统爆炸、锅炉尾部受热面烧损是造成人员伤亡，设备严重损坏的主要原因。

（3）锅炉四管爆漏仍居当前锅炉机组非计划停用原因的首位。

锅炉四管因蠕变、磨损、腐蚀、疲劳损坏以及焊口泄漏，常常可以因调度同意使用而不构成事故，但因其停用时间较长，直接、间接损失大仍是锅炉故障损失的主要因素，必须加以重视。

（4）锅炉辅机故障，包括送风机、引风机、磨煤机、排粉机、一次凤机、捞渣机、回转式空气预热器等转动机械卡转、振动、烧瓦等，此类故障约占锅炉机组故障停用次数的10％左右，常常是机组降出力的原因。

（5）热工保护装置故障误动引起机组跳闸，其次数随保护装置采用范围的扩大而有所增加，这是当前新机组投产初期运行阶段的常见故障。

说明要解决如何进行设计、安装，使控制手段与设备性能相匹配，并缩短磨合期等问题特别需要对基建工序的安排与配合问题加以研究。

但当前主要应防止因耽心误动而随意退用保护装置的倾向。

2.3 预防事故发生与扩大的措施综合分析全国大型锅炉故障停用的原因，可以明显地发现，必须从设计标准、设计选型、制造安装、运行调试全过程努力，才能最有效地防止事故的发生。

作为发电厂必须搞好检查、修理，认真整治设备，严格各项规章制度的贯彻执行，才能真正提高设备的可靠性。

同防止发电厂其他设备故障一样，防止事故发生与扩大的措施是：（1）重视运行分析，推广在线诊断技术，提高预防性检修的质量。

（2）重视热工报警及自动保护装置的投用，反对强撑硬拼，把事故消灭在萌芽状态。

（3）事故后要认真分析事故原因，以便采取针对性的措施。

同时要研究其他单位事故案例，分析潜在的不安全因素并采取相应措施。

（4）加强燃料、汽、水品质、金属焊接管理，做好防磨防爆工作。

（5）要认真审定事故处理规程及“防灾预案”，运行人员要训练有素以正确判断与处理事故，避免灾难性事故的发生。