国产2000th级锅炉承压部件泄漏机理与检测研究word格式论文.docx

第一章引言1.1 课题研究的目的和意义 我国电力工业建设刚刚经过了高速发展阶段 ，大容量高参数机组越 来越多， 锅炉各并联管道之间的流量 和吸热量偏差越来越大， 锅炉四管 泄漏事故也越来越多。 所谓锅炉 “四管 ”，是指锅炉水冷壁、过热器、再 热器和省煤器； 传统意义上的防止锅炉四管泄漏， 是指防止以上部位炉 内金属管子的泄漏。 火力发电厂锅炉发生 “四管 ”泄漏事故后， 严重威胁锅炉设备安全稳 定运行， 这种事故发生后的主要危害表现在以下这几个方面： 一） 锅炉 设备汽水系统部分管壁发生泄漏后 ，会使并列运行的受热面管子由于内 部工质流动阻力发生改变， 其内部流 量也发生改变， 对于受热面形成相 对较大的热偏差， 热偏差的集聚会使管壁局部过热爆管， 使损坏程度加 剧和扩大； 二） 发生 “四管 ”泄漏事故，高温高压蒸汽泄漏后直接冲刷相 邻管排管段， 会造成相邻管 排局部管段损坏；三）发生 “四管 ”泄漏事故 会破坏汽包内工质平衡关系，限制锅 炉负荷，严重时会造成水位事故， 导致非停发生 ；四 ）发生 “四管 ”泄漏事故会使锅炉燃烧不稳 ，甚至灭火； 炉膛及烟道部分冒正压 ，不但影响环 境卫生 ，还会危急人身和设备安全， 同时使吸风机出力增大，增加电耗，使厂用电率升高；五）发生 “四管 ” 泄漏事故会导致烟气中水分含量增大， 降低除尘效率， 造成吸风机内部 积灰，风机效率下降。 总之 ，锅炉发生 “四管 ”爆破后 ，如果不及时采取措施 ，使事故扩大， 会造成设备严重损坏，严重时还会发生人身事故。 我国电站锅炉 “ 四管” 泄 漏事故已成为当前威胁发电设备安全、 稳 定运行的突出矛盾， 其中， 工作条件恶劣的过热器在 “四管” 泄漏当中 占有很大的比例 [1] 。目前火力发电厂中发电机 、电气设备以及汽轮机事 故发生率不断下降 ，影响发电机组可用率的主要问题集中反映在锅炉设 备上， 而 锅炉的主要问题是由于 “ 四管” 泄 漏造成的非计划停机。 从取 得的简单资料看， 2004 年前 8 个月总共发生四管泄漏 16 次，其原因排 序为磨损、 过热、 焊接问题、 应力撕裂和材质问题， 其中磨损问题非常 突出； 综 合前几年的情况， 排在前几位的原因大致是过热、 磨 损、 应力 撕裂、 焊 接问题、 材 质、 以及腐蚀等， 这种情况和全国及其它发电公司 同期锅炉机组四管泄漏原因的统计规律一致。 某发电公司， 共 有 9 个电 厂， 机组的投产时间从上个世纪 70 年代一直延续到 2008 年。 机组容量 从 100MW 到 600MW 都有，压力等级有超高压和亚临界机组，锅炉水 循环型式有自然循环、 控制循环和直流锅炉等型式， 而且有从不同国家 引进和国产的区别， 特点很多， 很 难进行简单的归类和区分。 安全是电 力企业生产的基础， 其中锅炉 “四管 ”爆漏是影响发电机组安全运行的主 要隐患之一，据统计 2005 年度华能国际电力股份有限公司所属各电厂 锅炉 “四管 ”爆漏达 62 次，占总停运时间的 60%，损失电量的 76%，严 重影响了机组的安全经济运行 。据我国电力某集团公司统计 ，2007 年一 季度全公司一类障碍 57 次， 火电厂锅炉占 30 次， 其中 21 次是锅炉 “四 管 ”泄漏 ，占锅炉障碍总数的 70%，占 该集团公司一类障碍的 36.8%，严 重影响火电厂安全经济运行 。而且随着老机组服役时间的增加及新机组 投产量和参数的提高， 这 一比例也有逐年上升的趋势。 由此可见， 炉管 泄漏事故已经成为影响我国火力发电厂安全运行的主要问题。 根据 2000 年全国 200MW 及以上火电机组可靠性统计 ，锅炉设备事 故造成的非计划停运次数占机组全部非计划停运次数的 48.9%，而其中 由于锅炉四管爆漏事故造成的非计划 停运又占锅炉总的非停事故 次数 的 60.5%。近一段时间，锅炉承压部件泄漏事故的发生又呈现出上升的 态势。 锅炉四管， 涵盖了锅炉的全部受 热面， 它们内部承受着工质的压力 和一些化学成分的作用， 外部承受着高温、 侵蚀和磨损的环境， 在水与 火之间进行调和 ，是矛盾集中的所在 ，所以很容易发生失效和泄漏问题。 炉管泄漏成为一种必然， 炉管的泄漏 是电厂的一种多发事故。 当某根管 子泄漏时， 会从泄漏处喷出高速汽流、 同时发出强噪音， 这是炉管泄漏 故障的一个显著特征。 对 炉管泄漏应及时发现， 否则， 很有可能因高速 汽流对邻近管子的强烈冲刷， 造成受热 面 （ 尤其是过热器和再热器） 的 大面积损坏， 既 导致紧急停炉、 又 大大延长了停炉时间， 给电厂造成巨 大损失。 事实上， 炉管从开始产生泄漏到受热面严重损坏 （包括被迫紧 急停炉 ），通常至少要持续 6 小时以上，这就为炉管泄漏的