电站锅炉承压部件失效模式与风险评估研究

发布时间：2020-03-02 07:28

【摘要】：电力是国民经济发展的命脉,而火力发电作为我国现阶段最主要的能源供应方式,对国民经济的发展具有重要的促进作用。电站锅炉作为火力发电厂的核心设备,其能否安全可靠的运行将对国民经济产生重要影响。为保障锅炉的安全运行,对锅炉承压部件的失效模式进行研究分析,找出锅炉各承压部件的失效模式、失效机理以及主要失效部位,从而有针对性的进行预防和管理,合理安排锅炉的检验和检修,减少锅炉事故的发生,具有十分重要的现实意义。 本文对电站锅炉承压部件进行了系统的研究,将电站锅炉承压部件按照水冷壁、省煤器、过热器和再热器、汽包、集箱、减温器、锅炉管道、高温高压阀门等进行分类,通过理论分析与工程实践相结合的方式,分别对各部件的失效模式、失效机理和常见失效部位进行了深入细致的分析。在分析过程中,给出了各种失效形式的实物形貌和组织相图,生动直观,易于理解。同时,结合工程实践对锅炉承压部件的典型失效案例进行了介绍和分析。 锅炉经过长时间运行以后,各承压部件会出现不同程度的损伤,特别是启停频繁、参数波动较大的以及提高参数运行的锅炉,损伤的程度会更加严重。锅炉承压部件常见的损伤模式有蠕变、疲劳、磨损、腐蚀等几种,不同的部件,在不同条件下,损伤模式也不同。有的部件为单一损伤模式,而有的部件兼具不同的损伤模式。本文针对锅炉各承压部件不同的损伤模式,给出了相应的寿命评估计算方法。对同一种损伤模式,也给出了不同的评估计算方法。通过寿命评估,对锅炉的安全状况作出合理评价,从而有针对性的采用预防措施,避免和较少锅炉事故的发生。 风险评估和基于风险的检验是一项新兴的技术,这项技术的应用可以提高设备管理和检验的科学性和有效性。在电站锅炉的管理和检验上应用这项技术,不仅能合理控制设备管理和检验的综合成本,还能有效提高设备的安全管理水平,降低事故发生的风险。本文对这一技术进行介绍和研究,探讨风险评估和基于风险的检验在电站锅炉上的具体应用。 锅炉承压部件的失效模式、失效分析和寿命评估、风险评估是相辅相成的。通过对锅炉承压部件的失效模式和失效机理进行分析,找出部件失效的主要模式和失效部位,进而应用到锅炉检验和管理中,提高检验和管理的科学性和有效性,为锅炉的寿命评估和风险评估提供准确可靠的数据。同时,应用寿命评估和风险评估对锅炉的安全状况进行评价,进而采用有效措施提高锅炉的安全状况,降低风险等级,避免和减少锅炉事故的发生,并为下一步的检验和管理指明重点和方向。
【图文】：

高温腐烛在燃煤粉锅炉中比较常见，不论是四角切圆燃烧方式还是前后墙对冲燃烧方式，很多锅炉运行一年后水冷壁就出现了明显的高温腐烛，，见图2-3、图2-4和图2-5。嫐ゝiW图2-3水冷壁高温腐烛 图2-4水冷壁高温腐烛11图2-5后水悬吊管高温腐烛一般来说，水冷壁的高温腐烛常见的主要有两种类型：硫化物型高温腐烛和硫酸盐型腐烛。其中硫化物型高温腐烛在水冷壁中较为常见[34_37]。a、硫化物型高温腐烛的机理煤粉中的黄铁矿（FeS2)受热分解出自由的游离态的硫原子FeS2—FeS+[S]当炉膛内局部出现还原气氛，管壁周围存在一定浓度的HsS和S02，也会生成自由的硫原子2H2S+SO2—2H20+3[S][S]具有渗透作用，会沿金属晶界穿过致密的Fe304层，当温度达到35(rC,就会直接与Fe发生反应生成FeS，从而使管壁产生腐烛Fe+[S] —FeS在高温下，FeS会被

高温腐烛在燃煤粉锅炉中比较常见，不论是四角切圆燃烧方式还是前后墙对冲燃烧方式，很多锅炉运行一年后水冷壁就出现了明显的高温腐烛，见图2-3、图2-4和图2-5。嫐ゝiW图2-3水冷壁高温腐烛 图2-4水冷壁高温腐烛11图2-5后水悬吊管高温腐烛一般来说，水冷壁的高温腐烛常见的主要有两种类型：硫化物型高温腐烛和硫酸盐型腐烛。其中硫化物型高温腐烛在水冷壁中较为常见[34_37]。a、硫化物型高温腐烛的机理煤粉中的黄铁矿（FeS2)受热分解出自由的游离态的硫原子FeS2—FeS+[S]当炉膛内局部出现还原气氛，管壁周围存在一定浓度的HsS和S02，也会生成自由的硫原子2H2S+SO2—2H20+3[S][S]具有渗透作用，会沿金属晶界穿过致密的Fe304层，当温度达到35(rC,就会直接与Fe发生反应生成FeS，从而使管壁产生腐烛Fe+[S] —FeS在高温下，FeS会被
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM621.2

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本文编号：2584287