鍋爐壓力容器安全課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目名稱： 鍋爐壓力容器安全課程設(shè)計 </p><p>　　系 部： </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　學(xué)生姓名

2、： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： </p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　2012/

3、2013學(xué)年上學(xué)期 2012年12月13日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　鍋爐壓力容器安全與企業(yè)安全生產(chǎn)和人們生活安全密切相關(guān)，受到國家和全社會的關(guān)注。要保證鍋爐壓力容器安全，需要了解和掌握鍋爐壓力容器安全技術(shù)的基本原理和規(guī)律：鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，鍋爐是生產(chǎn)蒸汽或加熱水的設(shè)備。鍋爐壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中應(yīng)用十分廣泛。鍋爐

4、壓力容器的工作條件惡劣，容易發(fā)生事故。鍋爐壓力容器事故后果嚴重，其爆炸是災(zāi)難性的。鍋爐在運行和試運行時，鍋爐本體，各熱交換器，主汽管道發(fā)生異常，造成人身，設(shè)備兩個方面中，有一個以上方面受到損失的事件，稱為鍋爐事故。對鍋爐壓力容器的設(shè)計，制造，安裝，使用，維護，改造，檢驗等環(huán)節(jié)進行嚴格的安全控制。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：鍋爐，鍋爐事故，鍋爐事故原因分析，鍋爐事故預(yù)防措施</p><p&

5、gt;<b>　　目錄</b></p><p>　　1.概述- 1 -</p><p>　　1.1鍋爐安全的重要性- 1 -</p><p>　　1.1.1 鍋爐的定義- 1 -</p><p>　　1.1.2鍋爐的分類- 1 -</p><p>　　1.1.3 鍋爐的工作過程- 1 -

6、</p><p>　　1.1.4 鍋爐安全的重要性- 2 -</p><p>　　1.2 鍋爐事故- 3 -</p><p>　　1.2.1 鍋爐事故的定義- 3 -</p><p>　　1.2.2 鍋爐事故分類- 3 -</p><p>　　2.鍋爐事故原因分析- 3 -</p><p&

7、gt;　　2.1爐膛爆炸事故- 3 -</p><p>　　2.1.1 定義- 3 -</p><p>　　2.1.2 危害- 3 -</p><p>　　2.1.3 主要現(xiàn)象- 3 -</p><p>　　2.1.4 產(chǎn)生事故的主要原因- 3 -</p><p>　　2.2 缺水事故- 4 -</p

8、><p>　　2.2.1 定義- 4 -</p><p>　　2.2.2 危害- 4 -</p><p>　　2.2.3 主要現(xiàn)象- 4 -</p><p>　　2.2.4 產(chǎn)生事故的主要原因- 4 -</p><p>　　2.3爐膛結(jié)渣事故- 5 -</p><p>　　2.3.1 定

9、義- 5 -</p><p>　　2.3.2 危害- 5 -</p><p>　　2.3.3 主要現(xiàn)象- 5 -</p><p>　　2.3.4 產(chǎn)生事故的主要原因- 5 -</p><p>　　2.4 汽水共騰- 5 -</p><p>　　2.4.1 定義- 5 -</p><p&g

10、t;　　2.4.2 危害- 5 -</p><p>　　2.4.3 主要現(xiàn)象- 5 -</p><p>　　2.4.4 產(chǎn)生事故的主要原因- 5 -</p><p>　　2.5 省煤器損壞- 5 -</p><p>　　2.5.1 定義- 5 -</p><p>　　2.5.2 危害- 6 -</p&

11、gt;<p>　　2.5.3 主要現(xiàn)象- 6 -</p><p>　　2.5.4 產(chǎn)生事故的主要原因- 6 -</p><p>　　3.處理鍋爐事故的對策措施- 6 -</p><p>　　3.1 爐膛爆炸事故的預(yù)防措施- 6 -</p><p>　　3.2 缺水事故的預(yù)防措施- 6 -</p><

12、p>　　3.3 爐膛結(jié)渣事故的預(yù)防措施- 6 -</p><p>　　3.4 汽水共騰事故的預(yù)防措施- 7 -</p><p>　　3.5 省煤器損壞的預(yù)防措施- 7 -</p><p>　　4.總結(jié)- 7 -</p><p><b>　　1.概述</b></p><p>　　1.1

13、鍋爐安全的重要性</p><p>　　1.1.1 鍋爐的定義</p><p>　　鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在鍋爐中通過燃料燃燒，將燃料的的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，再通過傳熱將熱能傳給工質(zhì)—水。簡言之，鍋爐是生產(chǎn)蒸汽或加熱水的設(shè)備。</p><p>　　1.1.2鍋爐的分類</p><p>　　可以才能夠不同角度出發(fā)對鍋爐進行分類：</p>

14、;<p>　?、虐从猛静煌?，可以分為電站鍋爐，工業(yè)鍋爐，機車船舶鍋爐，生活鍋爐等。</p><p>　?、瓢慈萘康拇笮?，可以分為大型鍋爐，中型鍋爐和小型鍋爐。</p><p>　?、前凑羝麎毫Φ拇笮?，可以分為低壓鍋爐，中壓鍋爐，高壓鍋爐，超高壓鍋爐，亞臨界鍋爐和超臨界鍋爐。</p><p>　　⑷按燃料和能源種類不同，可以分為燃煤鍋爐，燃油鍋爐，燃氣鍋

15、爐，原子能鍋爐，廢熱（余熱）鍋爐等。</p><p>　?、砂村仩t結(jié)構(gòu)形式不同，可以分為鍋殼鍋爐（火管鍋爐），水管鍋爐，水火管鍋爐。</p><p>　　⑹按燃料在鍋爐中的燃燒方式不同，可以分為層鍋爐，沸騰爐，室燃爐。</p><p>　?、税垂べ|(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動方式不同，可以分為自然循環(huán)鍋爐，強制循環(huán)鍋爐，直流鍋爐等。</p><p>　　

16、1.1.3 鍋爐的工作過程</p><p>　　鍋爐的工作包括三個過程，燃料的燃燒、煙氣向水的傳熱過程和水的汽化過程，這三個過程在鍋爐中同時進行。⑴燃料的燃燒過程不同的燃燒方式其燃燒狀況有所不同。以鏈條爐排鍋爐為例，其燃燒設(shè)備為鏈條爐排。燃料在加煤斗中借自重下落到爐排面上，爐排借電動機通過變速齒輪箱減速后由鏈輪來帶動，鏈條爐排猶如運輸機，將燃料源源不斷的帶入爐內(nèi)。燃料在爐排上一面燃燒，一面向后移動；燃料燃燒所

17、需的空氣由鼓風(fēng)機通過風(fēng)道及爐排下部的風(fēng)倉，向上穿過爐排到達燃料層，進行燃燒，形成高溫?zé)煔?。燃料最后燒成灰渣，在爐排末端翻過除渣板（俗稱老鷹鐵）后排出，這整個過程稱為燃燒過程。當然，為了鍋爐燃燒的持續(xù)進行，需要連續(xù)不斷地供應(yīng)燃料、空氣和排出煙氣、灰渣，為了環(huán)保的要求，還須對煙氣進行除塵處理，為此，需配置鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、運煤出渣設(shè)備及消煙除塵設(shè)備。⑵煙氣向工質(zhì)（水、汽、導(dǎo)熱油等）的傳熱過程由于燃料的燃燒放熱，爐內(nèi)溫度很高。在爐膛的四周墻

18、面上，都布置一排水管，俗稱水冷壁管。高溫?zé)煔馀c水冷壁進行強里的輻射換熱，將熱量傳遞給管內(nèi)工質(zhì)。繼而煙氣受引風(fēng)機、煙囪的引力而向爐膛上方流動。煙氣出煙窗（爐膛出口）并掠過防渣管后，就沖刷蒸汽過熱</p><p>　　1.1.4 鍋爐安全的重要性</p><p>　?、佩仩t壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)機日常生活中應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　?、棋仩t壓力容器的工作條件惡劣，容

19、易發(fā)生事故。</p><p>　　⑶鍋爐壓力容器事故后果嚴重，其爆炸是災(zāi)難性的。</p><p><b>　　1.2 鍋爐事故</b></p><p>　　1.2.1 鍋爐事故的定義</p><p>　　鍋爐在運行和試運行時，鍋爐本體（包括給水閥，主汽閥，排污閥，包括各種儀表）,各熱交換器，主汽管道發(fā)生異常，造成人身，設(shè)

20、備兩個方面中，有一個以上方面受到損失的事件。鍋爐在運行和試運行時，由于自然災(zāi)害原因，如地震等造成的事故，叫特殊情況鍋爐事故。</p><p>　　1.2.2 鍋爐事故分類</p><p>　　蒸汽鍋爐運行中出現(xiàn)的事故可以分為三類：</p><p>　?、疟ㄊ鹿剩褐稿仩t中的主要承壓部件—鍋筒（鍋殼），集箱，爐膽，管板等發(fā)生破裂爆炸的事故。 </p>&

21、lt;p>　?、浦卮笫鹿剩褐稿仩t無法維持正常運行而被迫停爐的事故。</p><p>　?、且话闶鹿剩褐冈谶\行中可以排除的故障或經(jīng)過短暫停爐即可排除的事故。</p><p>　　2.鍋爐事故原因分析</p><p><b>　　2.1爐膛爆炸事故</b></p><p><b>　　2.1.1 定義<

22、/b></p><p>　　可燃氣體，油霧或粉塵與空氣混合后，如果其濃度是在該可燃物的爆炸極限內(nèi)，遇到明火即會爆炸。鍋爐中的可燃物在滿足上述條件是也會發(fā)生爆炸，這種爆炸常在爐膛及煙道中發(fā)生，故稱爐膛爆炸。</p><p><b>　　2.1.2 危害</b></p><p>　　爐膛爆炸雖較鍋爐(鍋筒)爆炸的破壞力較小，但也會造成嚴重后果

23、，如損壞受熱面，爐墻及構(gòu)架，造成鍋爐停爐，有時也造成人身傷亡。</p><p>　　2.1.3 主要現(xiàn)象</p><p>　　當爐膛內(nèi)積存的可燃性混合物濃度到達爆炸極限，遇明火就會發(fā)生爆燃。</p><p>　　2.1.4 產(chǎn)生事故的主要原因</p><p>　　一是在設(shè)計上缺乏可靠的點火裝置及可靠的熄火保護裝置及連鎖，爐膛及剛性梁結(jié)構(gòu)抗爆能

24、力差，制粉系統(tǒng)及燃油霧化系統(tǒng)有缺陷；</p><p>　　二是在運行過程中操縱職員誤判定，誤操作，此類事故占爐膛爆炸事故總數(shù)的90%以上。有時因采用爆燃法點火而發(fā)生爆炸。此外還有因煙道閘板封閉而產(chǎn)生爐膛爆炸事故。</p><p><b>　　2.2 缺水事故</b></p><p><b>　　2.2.1 定義</b>&l

25、t;/p><p>　　當鍋爐水位低于水位表最低安全水位刻度線時，即形成了鍋爐缺水事故。 </p><p><b>　　2.2.2 危害</b></p><p>　　鍋爐缺水事故，雖是重大事故，但處理不當，往往會造成重大經(jīng)濟損失，嚴重時還會造成鍋爐的爆炸事故。鍋爐缺水會導(dǎo)致鍋爐脹口滲漏，受熱面管子和受火鍋爐，爐膽過熱變形或過燒；如果是在鍋筒，爐膽缺水

26、干燒的情況下，沒有采取正確的處理方法，而是盲目向鍋內(nèi)進水，會導(dǎo)致鍋爐爆炸事故，造成財產(chǎn)損失，甚至人身傷亡。</p><p>　　2.2.3 主要現(xiàn)象</p><p><b>　?、诺退粓缶?lt;/b></p><p>　?、频退宦暪鈭缶鼬Q叫</p><p>　?、蔷偷厮挥嬁床灰娝?，電接點水位計指示在正常水位以下。&

27、lt;/p><p>　　⑷給水流量不正常的小于蒸汽流量。</p><p>　?、蛇^熱蒸汽溫度上升。</p><p>　?、蔒FT低給水管路設(shè)備異常水位動作鍋爐設(shè)備異常情況下缺水:尾部煙道帶水，排煙溫度低于正常值；燃煤鍋爐爐膛火焰顏色發(fā)暗或不著火。爐膛溫度降低；燃油燃氣鍋爐燃燒器滅火。給水管路設(shè)備異常：給水壓力降低，盤內(nèi)給水母管水壓低報警，水壓低聲光報警器鳴叫。</

28、p><p>　　2.2.4 產(chǎn)生事故的主要原因</p><p>　　⑴運行人員疏忽大意，對水位監(jiān)視不嚴；或者運行人員擅離職守，放棄了對水位及其它儀表的監(jiān)視；</p><p>　?、扑槐砉收显斐杉偎欢\行人員未及時發(fā)現(xiàn)；</p><p>　?、撬粓缶骰蚪o水自動調(diào)節(jié)器失靈而又未及時發(fā)現(xiàn)；</p><p>　?、冉o水設(shè)

29、備或給水管路故障，無法給水或水量不足；</p><p>　　⑸運行人員排污后忘記關(guān)排污閥，或者排污閥泄漏；</p><p>　?、仕浔?，對流管束或省煤器管子爆破漏水。</p><p><b>　　2.3爐膛結(jié)渣事故</b></p><p><b>　　2.3.1 定義</b></p>

30、<p>　　指灰渣在高溫下粘結(jié)于受熱面，爐墻，爐排之上并越積越多的現(xiàn)象。</p><p><b>　　2.3.2 危害</b></p><p>　　結(jié)渣使受熱面吸熱能力減弱，降低過路的出力和效率；局部水冷壁管結(jié)渣會影響和破壞水循環(huán)，甚至造成水循環(huán)故障；結(jié)渣會造成過熱蒸汽溫度的變化，使過熱器金屬超溫；嚴重的結(jié)渣會妨礙燃燒設(shè)備的正常運行，甚至造成被迫停爐?？傊?/p>

31、，結(jié)渣對鍋爐的經(jīng)濟性，安全性都有不利影響。</p><p>　　2.3.3 主要現(xiàn)象</p><p>　　爐膛出口煙溫偏高，煤粉燃燒后的細灰呈飛騰狀態(tài)，因而更易在受熱面結(jié)渣。</p><p>　　2.3.4 產(chǎn)生事故的主要原因</p><p>　　煤的爐渣熔點低，燃燒設(shè)備設(shè)計不合理，運行操作不當?shù)取?lt;/p><p>&

32、lt;b>　　2.4 汽水共騰</b></p><p><b>　　2.4.1 定義</b></p><p>　　鍋爐蒸發(fā)表面(水面)汽水共同升起，產(chǎn)生大量泡沫并上下波動翻騰的現(xiàn)象，叫汽水共騰。</p><p><b>　　2.4.2 危害</b></p><p>　　汽水共騰會使

33、蒸汽帶水，降低蒸汽品質(zhì)，造成過熱器結(jié)垢及水擊振動，損壞過熱器或影響用氣設(shè)備的安全運行。</p><p>　　2.4.3 主要現(xiàn)象</p><p>　　發(fā)生汽水共騰時，水位表內(nèi)也出現(xiàn)泡沫，水位急劇波動，汽水界線難以分清；過熱蒸汽溫度急劇下降；嚴重時，蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。</p><p>　　2.4.4 產(chǎn)生事故的主要原因</p><p>&l

34、t;b>　　一是鍋水品質(zhì)太差</b></p><p>　　二是負荷增加和壓力降低過快。</p><p><b>　　2.5 省煤器損壞</b></p><p><b>　　2.5.1 定義</b></p><p>　　指由于省煤器管子破裂或省煤器其他零件損壞所造成的危害。</

35、p><p><b>　　2.5.2 危害</b></p><p>　?、艑儆诟邏汗艿?，容易出現(xiàn)泄漏</p><p>　　⑵鍋爐燃燒調(diào)節(jié)不當時，在停爐后容易在該區(qū)域內(nèi)發(fā)生尾部煙道再燃燒。 </p><p>　　2.5.3 主要現(xiàn)象</p><p>　　給水流量不正常地大于蒸汽流量；嚴重時，鍋爐水位

36、下降，過熱蒸汽溫度上升；省煤器煙道內(nèi)有異常聲響，煙道潮濕或漏水，排煙溫度下降，煙氣阻力增大，引風(fēng)機電流增大。</p><p>　　2.5.4 產(chǎn)生事故的主要原因</p><p>　?、艧熕龠^高或煙氣含灰量過大，飛灰磨損嚴重</p><p>　?、平o水品質(zhì)不符合要求，特別是未進行除氧，管子水側(cè)被嚴重腐蝕</p><p>　　⑶省煤器出口煙氣溫度

37、低于其酸露點，在省煤器出口段煙氣側(cè)產(chǎn)生酸性腐蝕</p><p>　?、炔馁|(zhì)缺陷或制造安裝時的缺陷導(dǎo)致破裂</p><p>　?、伤畵艋驙t膛，煙道爆炸劇烈振動省煤器并隨之損壞等。</p><p>　　3.處理鍋爐事故的對策措施</p><p>　　3.1 爐膛爆炸事故的預(yù)防措施</p><p>　　為防止爐膛爆炸事故的發(fā)

38、生，應(yīng)根據(jù)鍋爐的容量的大小，裝設(shè)可靠的爐膛安全保護裝置，如：防爆門，爐膛火焰和壓力檢測裝置，連鎖，報警，跳閘系統(tǒng)及點火程序，熄火程序控制系統(tǒng)。同時，盡量進步爐膛及剛性梁的抗爆能力。此外，應(yīng)加強使用管理，進步司爐工人的技術(shù)水平。在啟動鍋爐點火時要認真按操作規(guī)程進行點火，嚴禁采用爆燃法，點火失敗后先透風(fēng)吹5-10min后才能重新點火;在燃燒不穩(wěn)，爐膛負壓波動較大時，如除打灰，燃料變更，制粉系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)發(fā)生故障，低負荷運行時，應(yīng)精心控制燃燒

39、，嚴格控制負壓。</p><p>　　3.2 缺水事故的預(yù)防措施</p><p>　　馬上停止對爐膛內(nèi)供燃料，停止對爐內(nèi)給水，清除爐內(nèi)的余火，以上操作越快越好。然后嚴密關(guān)閉爐各外爐門，窺視孔，令其在封閑的自然冷卻，其余操作按正常停爐進行。千萬注意，確定是嚴重缺水事故時，絕對不能往爐內(nèi)上水，容易造成擴大事故，仍至鍋爐報廢。</p><p>　　3.3 爐膛結(jié)渣事故的預(yù)

40、防措施</p><p>　　⑴在設(shè)計上要控制爐膛燃燒熱負荷，在爐膛中布置足夠的受熱面，控制爐膛出口溫度，使之不超過灰渣變形溫度t,合理設(shè)計爐膛形狀，正確設(shè)置燃燒器，在燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計性能中充分考慮結(jié)渣問題；控制水冷壁間距不要太大，而要把爐膛出口處受熱面管間距拉開；爐排兩側(cè)裝設(shè)防焦箱等。</p><p>　?、圃谶\行上要避免超負荷運行；控制火焰中心位置，避免火焰偏斜和火焰沖墻；合理控制過量空氣

41、系數(shù)和減少漏風(fēng)。</p><p>　?、菍Ψ序v爐和層燃爐，要控制送煤量，均勻送煤，及時調(diào)整燃料層和煤層厚度。</p><p>　　⑷發(fā)現(xiàn)鍋爐結(jié)渣要及時清除。清渣應(yīng)在負荷較低，燃燒穩(wěn)定時進行，操作人員應(yīng)注意防護和安全。</p><p>　　3.4 汽水共騰事故的預(yù)防措施</p><p>　　發(fā)生汽水共騰時，應(yīng)減弱燃燒，降低負荷，關(guān)小主氣閥；加強

42、蒸汽管道和過熱器的疏水；全開連續(xù)排污閥，并打開定期排污閥防水，同時上水，以改善鍋水品質(zhì)；待水質(zhì)改善，水位清晰時，可逐漸恢復(fù)正常運行。</p><p>　　3.5 省煤器損壞的預(yù)防措施</p><p>　　省煤器損壞時，如能經(jīng)直接上水管給鍋爐上水，并使煙氣經(jīng)旁通煙道流出，則可不停爐進行省煤器修理，否則必須停爐進行修理。</p><p><b>　　4.總結(jié)&

43、lt;/b></p><p>　　鍋爐安全運行管理制度：</p><p>　?、潘緺t人員必須持有司爐操作證，并嚴格按操作規(guī)程操作。</p><p>　　⑵非司爐工作人員一律不準進入鍋爐房。</p><p>　?、撬緺t工作人員工作時間必須嚴守崗位未經(jīng)允許不準離開。認真做好交接班工作，并填寫好交接班記錄。</p><p&

44、gt;　　⑷維護檢查鍋爐必須兩人以上組織實施，并做好統(tǒng)一維護檢查登記。</p><p>　?、慑仩t用水必須經(jīng)過軟化處理，以延長鍋爐使用所限。</p><p>　?、蕠澜阱仩t房及附近堆放易燃，易爆品。</p><p>　　⑺做好鍋爐日常維護保養(yǎng)工作，各類壓力表半年檢修一次，嚴禁鍋爐及附屬設(shè)備帶故障操作。</p><p>　?、套龊缅仩t房內(nèi)的清