1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告</p><p>　　學生姓名： 班級： </p><p>　　所在院系：動力工程系 所在專業(yè)： 熱能與動力工程 </p><p>　　設(shè)計（論文）題目： 300MW煤粉/高爐煤氣摻燒爐過熱器及再熱器壁溫計算</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計

2、（論 文）開 題 報 告</p><p>　　300MW煤粉/高爐煤氣摻燒爐過熱器及再熱器壁溫計算</p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p><b>　　1課題背景</b></p><p>　　過熱器以及再熱器作為鍋爐主要的受熱面，有著十分重要的地位。過熱器將飽和蒸汽加熱成具有一

3、定溫度的過熱蒸汽，提高蒸汽的焓值，從而增加蒸汽的做功能力，提高電廠的循環(huán)熱效率；還能對過熱汽溫進行調(diào)節(jié)，保證汽溫在正常溫度范圍內(nèi)波動。再熱器將汽輪機高壓缸排氣再一次加熱，使其溫度和過熱汽溫相等或相近，然后再送到中、低壓缸繼續(xù)膨脹做功；能對再熱汽溫進行調(diào)節(jié)，保證汽溫在正常溫度范圍內(nèi)波動[1]。</p><p>　　但是，由于它們所處環(huán)境工質(zhì)溫度高、傳熱性能差，處于高溫煙氣段，金屬壁溫高，很容易達到金屬使用極限；鍋爐

4、參數(shù)提高，容量增大，鍋爐各受熱面數(shù)量和位置發(fā)生變化，過熱受熱面向爐膛移動（輻射式過熱器），工作條件更差[2]；設(shè)計或運行不當，很容易引起受熱面金屬超溫，長期超溫會造成爆管，工質(zhì)泄露，停機，是鍋爐故障最多的部件之一。所以研究其壁溫變化曲線就顯得十分必要，通過對其運行中的壁溫進行理論計算從而得出不同負荷及不同摻燒情況行下的壁溫變化曲線分析影響壁溫變化的因素并為集控運行提供一定的依據(jù)。</p><p><b>

5、;　　2．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</b></p><p><b>　　2.1國內(nèi)鍋爐現(xiàn)狀</b></p><p>　　我國運行中的大容量電站鍋爐，四角切向燃燒方式占大多數(shù)。我國主要的鍋爐制造廠從國外引進技術(shù)生產(chǎn)300MW和600MW電站鍋爐，其爐型也是采用四角切圓燃燒方式。這中爐型在運行中的一個突出問題是過熱器、再熱器超溫爆管的事故頻繁發(fā)生，而且隨著鍋爐容量的增大

6、這一問題越來越嚴重。長期以來一直影響鍋爐安全運行的過熱器爆管問題，嚴重影響機組的安全運行，多年來各科研部門、鍋爐廠等對鍋爐“四管”爆破現(xiàn)象的研究一直未中斷[3]。</p><p>　　目前，大機組鍋爐普遍存在的超溫爆管問題還沒有得到根本解決，這一普遍性事故的產(chǎn)生根源主要是對超溫爆管的成因沒有完全弄清和現(xiàn)有的計算方法不夠準確，造成設(shè)計失誤。從目前的研究情況來看理論上已經(jīng)礙到了一定的進展，如離散理論計算受熱面的熱偏差

7、等都取得了一定的成效，但實際上要將研究成果應用于實際，替代原有的計算方法還需要很長的過程[4]。</p><p>　　過熱器、再熱器超溫爆管現(xiàn)象是各種因素的綜合反映，因此在解決這一問題時，應從燃燒風煙系統(tǒng)特性、蒸汽流量阻力分配特性、材質(zhì)選擇、運行方式等各個方面著手，通過現(xiàn)場試驗研究和理論分析研究計算，確定方案進行綜臺治理。目前，大機組鍋爐普遍存在的問題逐沒有得到根本解決，如爐膛出口煙溫偏高、再熱器過熱爆管等問題仍

8、有許多工作要做，以進一步提高大機組鍋爐的運行安全性。</p><p>　　2.2引起過再熱器壁溫超溫的普遍因素</p><p>　　這些都可以從國內(nèi)一些機組出現(xiàn)的問題總結(jié)出來[5]：</p><p>　　諫壁電廠1000t/h直流鍋爐屏式過熱器超溫爆管事故，發(fā)現(xiàn)前屏和后屏的同屏熱偏差較大，噴水調(diào)節(jié)閥特性差，漏流量大，造成在運行中第二級噴水量經(jīng)常過大而使前屏和后屏的溫

9、度水平升高，甲、乙爐膛第一級噴水量控制不當時，使甲乙爐膛后屏過熱器出口的汽溫偏差加大。黃埔電廠400t/h箱式油爐第一級過熱器超溫爆管事故，發(fā)現(xiàn)設(shè)計人員的計算沒有考慮由比容差引起的熱效流量偏差。陡河電廠850t/h鍋爐高溫過熱器的超溫爆管事故，發(fā)現(xiàn)后管束6根管子的節(jié)流圈孔徑太小，人為地大大減小了它們的蒸汽流量，構(gòu)成夾緊管的三根管子吸熱量和阻力系數(shù)都大，應該增大其節(jié)流圈的孔徑。但設(shè)計中沒有考慮這一措施，屏式過熱器與高溫過熱器直接相連，中間

10、并無交叉和混合，使這兩個管組沿煙道寬度的吸熱偏差疊加起來。寶鋼電廠1084t/h鍋爐屏式再熱器的超溫爆管事故，發(fā)現(xiàn)集箱三通區(qū)會產(chǎn)生渦流，渦流區(qū)的蒸汽靜壓降低，就會使與其相連的管屏的流量減少而出口溫度升高。福州電廠1150t/h鍋爐屏式再熱器和末級再熱器的超溫爆管事故，發(fā)現(xiàn)是由煙氣側(cè)沿煙道寬度的吸熱偏差、同屏熱偏差和由集箱三通中渦流引起的屏間流量偏差三種因素所造成的[6]。</p><p>　　引發(fā)鍋爐超溫爆管的因

11、素十分復雜。管材制造、冶金質(zhì)量、安裝、焊接等原始質(zhì)量問題。也有運行中內(nèi)壁承受高溫、高壓，外壁經(jīng)受高溫燃氣腐蝕，顆粒沖蝕、直至運作制度、管理與維護等，這些因素不下十幾項，但90％左右的超溫爆管本質(zhì)原因是管材經(jīng)高溫、腐蝕和應力的共同作用，出現(xiàn)材料的損傷和裂紋擴展可致。</p><p>　　在繁多的失效因素中，應力損傷、蒸汽管內(nèi)腐蝕、疲勞等屬于取材、制造、加工、維修和運行管理等原因有關(guān)，而腐蝕（高溫氧化，熔鹽和硫的腐蝕

12、，應力腐蝕）和有關(guān)磨損則是表面工程技術(shù)可關(guān)注與設(shè)法解決的對象[7]。</p><p>　　3.目前經(jīng)過研究實踐所采取的一些有效措施</p><p>　　為了預防過熱器再熱器管超溫，在運行中，應嚴格按運行規(guī)程規(guī)定操作．鍋爐啟停時應嚴格按啟停曲線進行，控制鍋爐參數(shù)和過熱器管壁溫度在允許范圍內(nèi)；實行狀態(tài)機修，保證設(shè)備健康可靠運行[8]；</p><p>　　提供優(yōu)質(zhì)的爐管

13、備品，從源頭上保證爐管的可靠性。在采購環(huán)節(jié)選擇質(zhì)量可靠的廠商購買爐管．優(yōu)質(zhì)的管材是保證鍋爐安全運行的基礎(chǔ)。</p><p>　　成立防四管爆破技術(shù)小組，加強監(jiān)督檢查爐管的運行情況。對過熱器再熱器管壁溫度加強監(jiān)督，保持管壁溫度計能夠準確的反映爐管的壁溫情況。對超溫現(xiàn)象進行考核。定期檢查受熱面的清潔情況，有針對性地吹灰，有必要時減負荷吹灰，防止鍋爐結(jié)焦[9]。</p><p>　　對鍋爐吹灰器

14、定期檢查維護。保證每個吹灰器能夠正常投用。運行中出現(xiàn)吹灰器故障時，立即聯(lián)系檢修并處理好；提高焊接質(zhì)量[10]，防止因焊接問題造成爆管。在大小修時鍋爐的換管工作承包給有資質(zhì)的火電安裝公司進行焊接，并對焊接部分進行探傷檢查，確保可靠。</p><p>　　進行嚴格的汽水質(zhì)量監(jiān)督，保證凝結(jié)水、給水、爐水、蒸汽質(zhì)量合格，防止爐管發(fā)生結(jié)垢。</p><p>　　大力推進運行值班員的培訓工作，提高運行

15、值班員的運行技術(shù)水平，防止鍋爐發(fā)生超溫，汽溫汽壓大幅波動。保證燃料燃燒充分、穩(wěn)定,減少爐管積灰結(jié)焦[11]。</p><p>　　4.本文的研究方法和研究內(nèi)容</p><p>　　1）根據(jù)鍋爐CAD圖形得出各部分結(jié)構(gòu)的尺寸，列出熱力計算的主要原始數(shù)據(jù)，包括鍋爐主要參數(shù)和燃料特性參數(shù)，根據(jù)燃料、燃燒方式及鍋爐結(jié)構(gòu)布置特點，進行鍋爐通道空氣量平衡計算。</p><p>

16、　　2）進行理論工況下的燃燒計算，然后計算鍋爐通道內(nèi)煙氣的特性參數(shù)；</p><p>　　3）繪制煙氣焓溫表，進行鍋爐熱平衡計算和燃料消耗量估算，然后進行鍋爐爐膛熱力計算；</p><p>　　4）按煙氣流向?qū)Ω魇軣崦嬉来芜M行熱力計算，接著進行鍋爐整體計算誤差的校驗，符合要求后進行壁溫的計算。</p><p>　　5）依次進行摻燒計算，最后得出影響壁溫變化的因素。&

17、lt;/p><p><b>　　5. 總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過查閱資料以及以上對國內(nèi)外在鍋爐超溫爆管領(lǐng)域做出的各種研究可以看出現(xiàn)如今對鍋爐超溫爆管的研究方法，大致可以總結(jié)為一下幾種途徑：</p><p>　　大容量電站鍋爐汽溫事故的改進必須針對設(shè)計原因。不論在鍋爐的設(shè)計中還是在現(xiàn)場的改進工作中，一定要有準確的同屏熱偏差、屏間流量偏差和

18、爐內(nèi)管子壁溫的計算方法作為依據(jù)。</p><p>　　國外一些大公司在過熱器和再熱器的設(shè)計中存在不少問題。特別是對同屏熱偏差、集箱三通中渦流的影響、復雜系統(tǒng)的流量偏差計算，以及爐內(nèi)壁溫的計算等方面都有很多不足之處。</p><p>　　通過切實可靠的理論計算來支持壁溫變化曲線的建設(shè)，從而探究有效地控制方法，結(jié)合運行實際，達到對此類現(xiàn)象進行有效地控制的目的。</p><p

19、><b>　　參考文獻</b></p><p>　　王衡.高參數(shù)大容量電站鍋爐過熱器再熱器的超溫問題和爐內(nèi)壁溫在線監(jiān)測[J].鍋爐技術(shù),2009,140(1):5~9.</p><p>　　安道遠,周傳勇.分析電廠鍋爐過熱器爆管原因及預防對策[J]中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,(22):121</p><p>　　王孟浩等.陡河電廠日本85

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