CFB鍋爐安全高效運(yùn)行與事故預(yù)判研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 21:54
循環(huán)流化床鍋爐(即CFB鍋爐)是上個(gè)世紀(jì)末發(fā)展起來的潔凈煤燃燒技術(shù),由于其對(duì)燃料有極強(qiáng)的適應(yīng)能力,所以在全球火力發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。CFB鍋爐由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和其特殊的燃煤方式,造成爐內(nèi)各部件磨損比一般的燃煤鍋爐嚴(yán)重的多。CFB鍋爐磨損損傷問題不但制約著火力發(fā)電廠長周期安全與穩(wěn)定運(yùn)行和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,也是各大學(xué)術(shù)研究的技術(shù)難題。通過對(duì)事故的過程與處理方法進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,提出相應(yīng)的事故預(yù)判方法,對(duì)即將發(fā)生的時(shí)候準(zhǔn)確進(jìn)行判斷,提前制定檢修計(jì)劃,使CFB鍋爐在運(yùn)行中延長各部件的使用壽命,為CFB鍋爐避免事故造成的非計(jì)劃停機(jī)提供理論參考和數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)可以提高CFB鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益。通過對(duì)管道的有限元分析與金相學(xué)組織觀測(cè),對(duì)易磨損失效部位做出準(zhǔn)確預(yù)判,并采取相應(yīng)的防磨措施來提高CFB的使用壽命,為CFB鍋爐防磨研究的進(jìn)一步發(fā)展提供理論參考和數(shù)據(jù)支撐,且可以提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。以唐山某自備電廠CFB鍋爐磨損為例,進(jìn)行有限元分析,金相學(xué)分析,通過以往發(fā)生事故的過程、原因及處理辦法的研究,總結(jié)出一套切實(shí)有效的預(yù)判方法。對(duì)其事故發(fā)生前的鍋爐重要管道進(jìn)行預(yù)判,提前制定維修更換方案,避免事故的發(fā)生...
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水冷壁模型網(wǎng)格劃分Fig.1Meshingofwater-cooledwallmodel
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-18-熱輻射也很強(qiáng)。近一半的熱量都是有水冷壁承擔(dān)的。可以說除了小功率鍋爐外,所有的鍋爐水冷壁都是主要受熱承壓部件。以唐山某自備電廠1#CFB鍋爐水冷壁管子為例進(jìn)行有限元分析,模型選取兩端固定,軸向方向自由伸縮,管子材質(zhì)為20G,管子尺寸為542,外部煙氣溫度930℃,內(nèi)部汽水混合物溫度300℃,首先對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,如圖1所示:圖1水冷壁模型網(wǎng)格劃分Fig.1Meshingofwater-cooledwallmodel內(nèi)部壓力為10.0MPa,只考慮徑向溫差作用造成的熱應(yīng)力場;管子壁中熱傳導(dǎo)不隨時(shí)間變化而變化,相對(duì)穩(wěn)定,在溫度場影響的基礎(chǔ)上,對(duì)管內(nèi)壁施加壓力,觀測(cè)其管壁產(chǎn)生應(yīng)力常結(jié)果如下,直管中間部位受力與溫度影響較大,極易損壞。圖2水冷壁模型分析結(jié)果Fig.2Waterwallmodelanalysisresults如圖2所示,水冷壁管焊縫部位應(yīng)力最大為115.9Mpa,其余部位應(yīng)力相對(duì)較均勻應(yīng)力大多為30Mpa左右。2.2.2過熱器管強(qiáng)度分析根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)CFB鍋爐過熱器管子是在鍋爐管子失效爆管中概率也很高。對(duì)流式過熱器,采用蛇形管式。它具有比較密集的管組,布置煙道中,受煙氣的橫向
第2章失效機(jī)理理論分析-19-和縱向沖刷。煙氣主要以對(duì)流的方式將熱量傳遞給管子,也有一部分輻射吸熱量。以唐山某自備電廠3#CFB鍋爐一集過熱器管子為例進(jìn)行有限元分析,模型選取兩端固定,管子材質(zhì)為12Cr1MoVG,管子尺寸為532,外部煙氣溫度750℃,內(nèi)部汽水混合物溫度540℃,首先對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,如圖3所示:圖3過熱器模型網(wǎng)格劃分Fig.3Meshdivisionofsuperheatermodel過熱器內(nèi)部壓力9.8MPa,受到橫向縱向的煙氣沖刷與水冷壁管子有所不同。假設(shè)條件與水冷壁相同,分析結(jié)果如圖4所示:圖4過熱器模型分析結(jié)果Fig.4Superheatermodelanalysisresults如圖4所示,由于邊界效應(yīng)的影響,最大的應(yīng)力出現(xiàn)在了過熱管子的斷面附近,但是這也不能說明管子在這個(gè)位置的實(shí)際狀態(tài)。圖中直管段和彎管的的結(jié)合焊接部
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]循環(huán)流化床鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行制約因素及對(duì)策[J]. 奧慧琦. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2017(11)
[2]CFB鍋爐泄漏原因分析及防護(hù)[J]. 張永波. 石化技術(shù). 2017(01)
[3]影響CFB鍋爐長周期運(yùn)行的因素與對(duì)策探討[J]. 周興明. 民營科技. 2016(01)
[4]300MW循環(huán)流化床鍋爐爆管事故分析研究[J]. 肖志前,曹通,林友新. 鍋爐制造. 2015(05)
[5]粒徑對(duì)飛灰比電阻及介電特性的影響[J]. 李惠茹,劉海玉,金燕,楊艷霞,樊保國. 熱力發(fā)電. 2015(07)
[6]循環(huán)流化床鍋爐高溫受熱面管失效現(xiàn)狀研究[J]. 李衛(wèi)東,李婧,趙向南,陳志剛. 河南科技. 2015(01)
[7]循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管爆裂失效分析[J]. 章平衡,陳國星,李岱,孫堅(jiān),胡金力,魏少翀. 金屬材料與冶金工程. 2014(05)
[8]燃燒優(yōu)化控制技術(shù)在CFB鍋爐上的應(yīng)用[J]. 董煜,楊立國,龐濤,于現(xiàn)軍. 中國信息界. 2012(11)
[9]機(jī)組啟停調(diào)峰與提高運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷率的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 段東平,楊仲江,王小剛. 節(jié)能. 2012(08)
[10]循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)中易發(fā)生事故的分析及預(yù)防[J]. 趙南尚. 同煤科技. 2011(01)
碩士論文
[1]金屬監(jiān)督在CFB鍋爐受熱面爆管后的全過程質(zhì)量管理[D]. 郭超.華北電力大學(xué) 2015
[2]大型燃煤機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性安全性分析及負(fù)荷優(yōu)化分配[D]. 王海寧.華北電力大學(xué) 2012
[3]鍋爐受熱面管失效分析研究[D]. 馬崇.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3302851
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水冷壁模型網(wǎng)格劃分Fig.1Meshingofwater-cooledwallmodel
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-18-熱輻射也很強(qiáng)。近一半的熱量都是有水冷壁承擔(dān)的。可以說除了小功率鍋爐外,所有的鍋爐水冷壁都是主要受熱承壓部件。以唐山某自備電廠1#CFB鍋爐水冷壁管子為例進(jìn)行有限元分析,模型選取兩端固定,軸向方向自由伸縮,管子材質(zhì)為20G,管子尺寸為542,外部煙氣溫度930℃,內(nèi)部汽水混合物溫度300℃,首先對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,如圖1所示:圖1水冷壁模型網(wǎng)格劃分Fig.1Meshingofwater-cooledwallmodel內(nèi)部壓力為10.0MPa,只考慮徑向溫差作用造成的熱應(yīng)力場;管子壁中熱傳導(dǎo)不隨時(shí)間變化而變化,相對(duì)穩(wěn)定,在溫度場影響的基礎(chǔ)上,對(duì)管內(nèi)壁施加壓力,觀測(cè)其管壁產(chǎn)生應(yīng)力常結(jié)果如下,直管中間部位受力與溫度影響較大,極易損壞。圖2水冷壁模型分析結(jié)果Fig.2Waterwallmodelanalysisresults如圖2所示,水冷壁管焊縫部位應(yīng)力最大為115.9Mpa,其余部位應(yīng)力相對(duì)較均勻應(yīng)力大多為30Mpa左右。2.2.2過熱器管強(qiáng)度分析根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)CFB鍋爐過熱器管子是在鍋爐管子失效爆管中概率也很高。對(duì)流式過熱器,采用蛇形管式。它具有比較密集的管組,布置煙道中,受煙氣的橫向
第2章失效機(jī)理理論分析-19-和縱向沖刷。煙氣主要以對(duì)流的方式將熱量傳遞給管子,也有一部分輻射吸熱量。以唐山某自備電廠3#CFB鍋爐一集過熱器管子為例進(jìn)行有限元分析,模型選取兩端固定,管子材質(zhì)為12Cr1MoVG,管子尺寸為532,外部煙氣溫度750℃,內(nèi)部汽水混合物溫度540℃,首先對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,如圖3所示:圖3過熱器模型網(wǎng)格劃分Fig.3Meshdivisionofsuperheatermodel過熱器內(nèi)部壓力9.8MPa,受到橫向縱向的煙氣沖刷與水冷壁管子有所不同。假設(shè)條件與水冷壁相同,分析結(jié)果如圖4所示:圖4過熱器模型分析結(jié)果Fig.4Superheatermodelanalysisresults如圖4所示,由于邊界效應(yīng)的影響,最大的應(yīng)力出現(xiàn)在了過熱管子的斷面附近,但是這也不能說明管子在這個(gè)位置的實(shí)際狀態(tài)。圖中直管段和彎管的的結(jié)合焊接部
【參考文獻(xiàn)】:
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[9]機(jī)組啟停調(diào)峰與提高運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷率的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 段東平,楊仲江,王小剛. 節(jié)能. 2012(08)
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碩士論文
[1]金屬監(jiān)督在CFB鍋爐受熱面爆管后的全過程質(zhì)量管理[D]. 郭超.華北電力大學(xué) 2015
[2]大型燃煤機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性安全性分析及負(fù)荷優(yōu)化分配[D]. 王海寧.華北電力大學(xué) 2012
[3]鍋爐受熱面管失效分析研究[D]. 馬崇.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3302851
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