毕业设计（论文）-火电厂锅炉汽包及水冷壁启动过程分析与保护.docVIP

xxx 毕业设计（论文） 题目 火电厂锅炉汽包及水冷壁启动过程分析与保护 专 业 热能与动力工程 班 级 学生姓名 指导教师 xxx 2011年4月26 摘 要 随着火力发电厂装机容量的增大，发电机组的安全运行成为影响火力发电厂经济效益的重点，因而预防电厂事故显得至关重要。我国火电机组中停运事故的50％以上发生在锅炉侧，而且这些事故的绝大多数是由锅炉启动过程中的问题所引起的。所以火力发电厂锅炉的安全启动在整个电厂的运行中成为了一个极其重要的问题！ 锅炉的启动状态一般按照停炉时间、金属温度进行划分，根据锅炉的启动状态可以选择定参数启动还是滑参数启动。对于自然循环锅炉来说，汽包和水冷壁在启动过程中的应力控制和运行工况尤其显得重要。通过对自然循环锅炉的汽包在整个启动过程中热应力的分析、上下壁温差、内外壁温差造成的热应力以及汽包疲劳寿命的分析，得出了汽包应力的控制原则和预防措施。针对汽包锅炉的水位控制情况，结合具体实例，分析了造成汽包水位波动大的原因并提出了具体预防汽包水位波动的措施。 对于锅炉水冷壁在启动过程中的温度、水力偏差以及局部传热恶化等运行工况从理论、实际运行经验等方面进行了分析研究，从而得出了水冷壁在机组启动过程中的保护措施。 关键词： 锅炉 汽包 水冷壁 启动 分析 目录 1. 绪论 1 1.1 锅炉启动的概念 1 1.2 锅炉启动状态的划分 1 1.3 单元机组的启动方式 2 1.3.1 额定参数启动 2 1.3.2 滑参数启动 2 1.4 锅炉启动过程的安全经济性 3 2.汽包启动过程分析及保护 5 2.1 汽包概述 5 2.2 汽包启动应力分析 5 2.2.1 汽包机械应力 6 2.2.2 汽包热应力 6 2.2.2.1 热应力的概念 6 2.2.2.2 锅炉启动过程中汽包的热应力 7 2.2.2.3 汽包上、下壁温差引起的热应力 7 2.2.2.4 汽包内、外壁温差引起的热应力 8 2.2.2.5 汽包附加应力 9 2.2.2.6 峰值应力 9 2.3 汽包低周疲劳破坏分析 10 2.4 启停过程中汽包壁的温差监视 11 2.5 锅炉启动过程中的汽包应力控制 11 2.5.1 控制汽包应力的安全原则 12 2.5.2 控制汽包启动应力的措施 12 2.6 汽包启动水位分析 13 2.6.1 概述 13 2.6.2 水位波动过大的原因分析 14 2.6.3 水位波动过大的防范措施 15 3.水冷壁的启动分析及保护 17 3.1 水冷壁启动温度工况分析 17 3.2 水冷壁的水力偏差分析 18 3.3 水冷壁的局部传热恶化分析 20 3.4 水冷壁的启动保护 20 4.结论 23 参考文献 14 1. 绪论 1.1 锅炉启动的概念 发电厂锅炉的启动指从点火到带额定负荷或并入蒸汽母管的全过程。启动过程是火力发电设备运行的重要操作阶段，要在保证设备安全的前提下尽量缩短启动过程所需时间，使之达到快速响应负荷能力，提高机组运行的经济性[1]。 1.2 锅炉启动状态的划分 锅炉的启动方式和启动所需时间与锅炉的结构型式、容量、燃料的种类、电厂的热力系统、气候条件及选定的操作方式等有关[2]。 按照启动时机组的金属温度情况，锅炉启动分为冷态启动、温态启动和热态启动。冷态启动是指锅炉在没有压力，且其温度与环境温度接近的情况下的启动。热态启动是指锅炉在保持有一定压力，且温度高于环境温度下的启动。温态启动是介于冷态和热态之间的一种启动方式。启动方式的划分一般是依据汽轮机在启动时汽缸的金属温度水平进行的。国内外各制造厂根据金属材料和设计、制造技术水平所取的温度界限也不尽相同。如GE公司的划分方法为：以汽轮机高压缸第一级金属温度的高低为依据，该温度在150～300℃之间，为温态启动；在300～430℃之间，为热态启动；430℃以上为极热态启动。除此之外，也有按停炉时间来大体代表启动初金属温度状态的，如德国的BABCOCK机组，机组停用48小时后的启动为温态，停用8小时后的启动为热态，停用2小时后的启动为极热态[13]。东方机组规定停机大于72小时为冷态，停炉10～72小时为温态，停炉小于10小时为热态，停炉小于1小时为极热态。 启动状态的划分有助于运行人员掌握机组各种状态下的启动特点。如冷态启动时，机组温度水平低，为使其均匀加热，不至于产生较大的热应力，锅炉升温、升压及升速、升负荷都应缓慢进行。而热态、极热态启动时，机组各部件处于较高的温度状态，为防止高温部件受到蒸汽冷却造成应力损伤，就必须尽快使工作参数达到机组部件的温度水平，此时锅炉进水、燃烧率控制、升速、升负荷都应明显加快，冲转参数也较高[1]