【摘要】：汽包是火力發(fā)電廠電站鍋爐的關(guān)鍵設(shè)備之一,其運行在高溫高壓環(huán)境中,所用材料要求需具有高溫韌性,筒體壁厚一般要求100mm以上。在役汽包如果存在超標(biāo)缺陷時,根本不可能對其進行更換,只能進行現(xiàn)場挖補修復(fù)。因為電站鍋爐運行參數(shù)時時變化,汽包自身運行狀態(tài)也在不停波動,同時汽包自身較重、內(nèi)部飽和水蒸氣量較大且與各種功能接管相連,這都將導(dǎo)致汽包應(yīng)力變化更加復(fù)雜,故如何正確分析在役汽包缺陷并進行修復(fù)一直以來都是電站鍋爐技術(shù)領(lǐng)域的世界難題之一。因此,本文選擇國內(nèi)某電廠進口660MW電站鍋爐汽包2200 mm的超長缺陷修復(fù)過程作為研究對象,正確分析該缺陷情況和形成原因,在此基礎(chǔ)上制定合理的修復(fù)方法并實施修復(fù)。本文首先制定了該超長缺陷取樣理化試驗分析的方法,通過化學(xué)分析、硬度檢測、金相分析和掃描電鏡等試驗,明確了該超長缺陷的性質(zhì)和成因;其次,結(jié)合汽包的運行特點,對修復(fù)過程中可能導(dǎo)致汽包變形的情況進行了研究分析,制定出包括對焊接、熱處理等過程變形控制要求的修復(fù)方法,為了驗證所制定的修復(fù)方法可行性,還制定和進行了修復(fù)前模擬缺陷修復(fù)驗證試驗;最后,按照以上方法和模擬試驗驗證,對汽包超長缺陷進行實際修復(fù)。為了驗證修復(fù)質(zhì)量,采用了整體無損檢測、水壓試驗、聲發(fā)射檢測等方法對修復(fù)結(jié)果進行了全面“體檢”,所有結(jié)果證明修復(fù)處符合要求,目前該電站鍋爐已安全投入商業(yè)運行。因此,可確認本次所制定的取樣理化試驗方法、缺陷修復(fù)方法都是可行和有效的。通過研究,論文的主要結(jié)論如下:(1)超長缺陷都為埋藏缺陷,尚未擴展到汽包表面,屬于超標(biāo)連續(xù)埋藏缺陷;(2)理化試驗和分析可知,基體內(nèi)殘留的焊渣,未熔合和氣孔等焊接缺陷破壞了基體的連續(xù)性,交變載荷作用下,裂紋以疲勞方式擴展;(3)消缺前的預(yù)熱、半焊道技術(shù)、隨焊脈沖錘擊和分部位階梯局部整體熱處理,都是減少修復(fù)附加應(yīng)力良好工序。通過本次660MW電站鍋爐汽包超長缺陷的分析和修復(fù)研究,為國內(nèi)汽包修復(fù)提供了有益的經(jīng)驗,為制造和修復(fù)類似汽包提供重要參考依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1 汽包外觀圖的工作流程如下：從水冷壁上集箱出來的汽水混合物經(jīng)汽包上管進入汽包內(nèi)部，汽水混合物順著汽包內(nèi)壁與弧形筋板形成的流而下，這樣才能保證汽包的內(nèi)壁受熱均勻，確保鍋爐啟停時大，這樣也可以保證電站鍋爐基本快啟、快停的要求。同時，須保持流動，從而不導(dǎo)致夾層內(nèi)水層停留過冷。汽水混合物要量標(biāo)準(zhǔn)，還需經(jīng)過進一步的汽水分離，具體有三個步驟：第一旋風(fēng)分離器來讓進入汽包的汽水混合物改變流動方向時的慣性分離；第二次汽水分離：將被分離出來仍帶有不少水分的蒸汽進入汽包頂部的波形板型分離器，通過帶有水滴的蒸汽在波形中的少量水將黏附在金屬波形板壁面上，水冷卻后形成水膜流根據(jù)汽水的密度差原理，二次分離蒸汽進行一次重力分離，最

圖 1-2 汽包側(cè)視圖是電站鍋爐中最笨重且價格昂貴的厚壁承壓部件（見圖 1-3），但相對于其部件，汽包工作條件最為復(fù)雜，事故發(fā)生后將造成嚴重的后果。為此，在、安裝過程中，，必須對汽包所用材料的材質(zhì)成分、力學(xué)性能和焊接工藝進制和檢驗。目前，電站鍋爐使用的汽包由筒體和封頭組成：汽包筒體：指圓筒區(qū)域，一般電站鍋爐汽包筒壁厚度都在 100mm 以上，在制造階段汽壓力機上預(yù)壓制后，再用大型多輥筒卷板機卷制，它的設(shè)計直徑和長度與求、鍋爐蒸汽量、溫度壓力參數(shù)及內(nèi)部裝置組成方式相關(guān)聯(lián)。封頭：電站般為半球形，因制造能力限制，有些高壓、超高壓鍋爐只能在水壓機或油成橢球形，為了保證安裝和檢修汽包內(nèi)部裝置，汽包封頭上必須設(shè)置人孔
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM621.2

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本文編號：2680414