电站锅炉

电站锅炉，通俗的说就是电厂用来发电的锅炉。一般容量都比较大，现在主机是600MW目前比较先进的是超超临界锅炉，容量1000MW。有两种主要类型的电站锅炉：煤粉锅炉和循环流化床锅炉。这两种类型的锅炉是目前电站使用的主要类型。流化床炉和煤粉炉最大的区别是液体和煤粉。电站锅炉蒸发系统中介质的循环有自然循环、辅助循环、四种方式DC和复合循环。

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循环流化床锅炉（简称CFB)其燃烧机理是将固体燃料流化，使其具有液体的流动性，以促进燃烧。可以加入石灰或者煤矸石脱硫，这样更环保。循环流化床锅炉燃烧煤粒，严重损坏锅炉，维护费用一般相当高.

电站煤粉锅炉只是把煤磨成煤粉，然后把空气吹入炉膛燃烧。燃粉对锅炉的磨损较小，比循环流化床锅炉更好控制，在加压或减压时反应时间比循环流化床锅炉快。

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电站锅炉

火力发电是我国的主要发电方式电站锅炉作为火力发电厂的三大主要设备之一，随着我国火电行业的发展而发展。 Famous Encyclopedia String

近年来，环保节能已成为中国电力工业结构调整的重要方向，火电行业也是如此'上大压小'在政策引导下积极推进产业结构优化升级，关闭一大批低能效、污染严重的小火电机组大大加快了国内火电设备的更新换代。 Famous Encyclopedia String

中国 美国的电厂锅炉行业，它既不是'朝阳产业'，也不是'夕阳产业'，而是一个与人类共存的永恒行业。随着中国的蓬勃发展近年来，随着我国国民经济的发展，工业锅炉制造业取得了长足的进步。其突出成效是：行业标准日益规范，技术水平逐步提高，产品品种不断增加，经济规模显著扩大。

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据《2013-2017年 中国电站锅炉行业深度调研与投资预测分析报告》报道，2011年，1-12月份，电站锅炉及辅助设备制造业销售收入总额达到(规模以上工业企业销售收入总和)1447.276亿元，同比增长21.69%利润总额达到113.94亿元，同比增长40.06%2012年1-9月份，锅炉及辅助设备制造业销售收入总额达到1089.477亿元，同比增长7.59%利润总额达到73.914亿元，同比增长2.89%

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中国 美国电站锅炉行业是一个发展中的行业，同时锅炉行业和企业也面临着各种挑战。锅炉行业必须坚持市场导向战略，紧紧依靠科技进步，依靠科技创新，在国家能源和环保政策的指导下，调整企业结构和产品结构，制造和销售符合市场需求的锅炉，在激烈的市场竞争中占有一席之地。 Famous Encyclopedia String

十二五'在此期间，火力发电在全国电力中的比重将下降4-5个百分点，但中国煤炭资源丰富、电力短缺的资源特点决定了火力发电在未来很长一段时间内仍将在电力工业中占据重要地位。 https://www.qwbaike.cn

前瞻产业研究院表示，虽然目前火电发展增速放缓，但长期来看，环保技术是进步的、发电成本降低、在电力需求增加等积极因素的推动下，火电行业未来发展前景乐观。由此可见，火力发电厂燃煤锅炉市场发展潜力巨大，其中CFB锅炉、IGCC气化炉的增长潜力将更加显著。

电站锅炉的“水冷壁”过热器管”再热器管”省煤器管”高温腐蚀和磨损是管道泄漏的主要原因，也是常见的技术问题，对电厂的安全运行构成很大威胁，经常导致事故发生。发电厂简称发电厂锅炉“四管”

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主要有前墙布置、前后墙绿篱布置和四角布置。前两种方式布置时，一般采用旋流燃烧器，其优点是煤粉管道布置简单，但不适用于低挥发分高灰分燃料。四角布置是指直流燃烧器布置在炉膛的四个角上，其喷嘴的中心线与炉膛中心的一个假想圆相切。四角布置的缺点是风道布置复杂，但燃烧稳定，适用于多种燃料（包括褐煤、烟煤和贫煤等）

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电站锅炉的结构类型主要取决于燃料的特性、锅炉容量和蒸汽参数等因素。常见的有倒U型、塔型和箱型。 Famous Encyclopedia String

倒U型

适用于各种容量的锅炉和燃料，因此应用广泛。该锅炉的高度低于其他类型的锅炉，受热面布置方便风机和除尘设备可以放在地上，但占地面积较大。图1中的锅炉本体是倒U形的一个例子。

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塔型

适用于燃用多灰烟煤和褐煤的锅炉，无需翻烟道，可减少受热面飞灰的局部磨损，占地面积小。但是炉体高，安装维护复杂。 Famous Encyclopedia String

箱型

适用于大容量的燃油燃气锅炉。炉子上方的烟道分为两部分：一部分直接接炉膛出口，烟气向上流动；另一部分烟气向下流动。其优点是结构紧凑，占地面积小，锅炉与汽轮机连接方便。缺点是制造工艺复杂，维护困难。

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电站锅炉蒸发系统中介质的循环有自然循环、辅助循环、四种方式DC和复合循环。 www.qwbaike.cn

自然循环

通过蒸发系统的下降管和上升管中的工作物质之间的密度差来建立循环。超高压以下锅炉广泛采用自然循环。亚临界压力锅炉也可采用自然循环方式，但汽包内压力一般限制在20 MPa以下。

辅助循环

与自然循环的主要区别在于循环泵安装在蒸发系统的下降管和上升管之间。循环的驱动力不仅取决于工质的密度差，还取决于循环泵的压力。因此，蒸发表面的布置是自由的，并且滚筒的直径可以更小。这种循环方式主要用于亚临界压力锅炉。 www.qwbaike.cn

直流锅炉

直流锅炉没有汽包，给水由给水泵的压力通过各级受热面最终变成过热蒸汽。直流锅炉广泛应用于高压以上的机组，可以采用超临界压力参数。直流锅炉无锅筒，采用小直径管子，所以锅炉内汽水和金属的蓄热比较小，随给水进入锅炉的盐不能通过排污除去，所以对自动控制和水处理的要求比较高。 Famous Encyclopedia String

复合循环

在直流锅炉汽水系统中增加一台循环泵，将直流锅炉与辅助循环结合起来。联合循环锅炉的汽水系统有多种布置方案。图3是典型的超临界压力复合循环的示意图。当负荷较高时，循环泵用作增压泵，系统作为直流锅炉运行。在一定负荷下投入再循环时，通过水冷壁的流量是给水流量和再循环流量之和。该系统的特点是高度降低、低负荷时水冷壁内的流速差有利于低负荷运行，高负荷时流动阻力不会太大。图4示出了具有亚临界压力的复合循环系统，也称为低速率循环。在该系统中，汽水分离器安装在蒸发受热面的出口处。满载时，周期比为1.2～2.0之间。与纯直流锅炉相比，低倍率循环锅炉的蒸发系统阻力更小，更适合变压运行，所用分离器直径也比普通汽包小得多。 

流化床锅炉

是在鼓泡床锅炉（沸腾炉）因此，鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是有很大的不同。早期的循环流化床锅炉因其流化速度高而被称为快速循环流化床锅炉。快速床的基本理论也可用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基础理论已经研究了很长时间，并形成了一定的理论。要理解循环的原理，就必须了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床到湍动床再到快速床的各种状态下的动力学特性、燃烧特性和传热特性。

流态化

当有流体通过固体颗粒时，随着流体速度的逐渐增加，固体颗粒开始运动，固体颗粒之间的摩擦力也在增加当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力等于它们的重力，每个颗粒可以自由运动，所有的固体颗粒都呈现出类似于流体状态的现象，这种现象称为流态化。

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对于液固流态化固体颗粒，颗粒在床内均匀分布，称为“散式”流态化。对于气固流态化中的固体颗粒，气体并不是均匀地流过床层，固体颗粒分组进行湍流运动，床层中的孔隙率随位置和时间而变化这种流态化叫做流态化“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。

固体颗粒（床料）流体（流化风）而完成流化过程的设备叫做流化床。

电站煤粉锅炉

室燃炉也叫煤粉炉。原煤经筛选、粉碎研磨至大部分颗粒小于0.1 mm煤粉后由燃烧器喷入炉内悬浮燃烧。煤粉喷入炉内后能迅速着火，烟气可达1 500℃左右的高温。而煤粉与周围气体的相对运动很弱，煤粉只有在较大的炉膛内停留2 ~ 3  s才能基本燃尽，所以煤粉炉的炉膛容积往往是同等蒸发量层燃炉的两倍。这种锅炉的优点是可以烧各种煤，燃烧完全，所以锅炉容量可以做得很大，适合大、大中型锅炉。锅炉效率一般能达到90%～92%其缺点是辅机多，自动化水平高，需处理锅炉给水，基建投资大。 Famous Encyclopedia String

临界流化速度

1.对于由粒径均匀的颗粒组成的床层，当通过固定床的气速很低时，床层压降随风速的增大成正比增大，当风速达到一定值时，床层压降达到最大值，略高于床层的静压如果风速继续增大，固定床会突然解锁，床层压降下降到床的静压。如果床由宽筛颗粒组成，其特征如下：在大颗粒移动之前，床内小颗粒已经部分流化，床层从固定床到流化床的解锁现象不明显，但分层流化现象经常发生。颗粒床从静止状态变为流化状态所需的最小速度称为临界流化速度。随着风速的进一步增加，床层压降几乎不变。循环流化床锅炉一般流化风速为2－临界流化速度的3倍。 qwbaike.cn

2.影响临界流化速度的因素： www.qwbaike.cn

1）床层厚度对临界流速影响不大。 Famous Encyclopedia String

2）临界速度随着材料层当量平均直径的增大而增大。

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3）当固体颗粒的密度增加时，临界速度增加。

3）当流体的运动粘度增加时，临界速度降低：如果床温升高，临界速度降低。

成因

炉外小管道的喷砂主要有焊缝喷砂和冲刷、两种腐蚀减薄爆破。在设计、施工、运行维护质量控制不佳是炉外小管道爆破事故的主要原因。 Famous Encyclopedia String

1.1 设计原因

按照设计惯例，锅炉房和设计院对DN≤80 mm的管道不提供施工平面布置，施工单位往往不进行二次设计，所以管道的安装位置只能根据现场实际情况来确定。根据这种结构，可能有两个缺陷：一是管道支撑不合理，或直管段过长，导致管道受热膨胀受阻，导致焊缝产生应力裂纹；二是弯头太多，管道太长，流动阻力大，管内介质温降太大，不同温度的介质相遇后，容易导致高温主管道或设备产生热疲劳裂纹。另外，在疏水的设计上、当使用污水管时，阀门后面的管道材料应考虑冷却和减压，导致阀门前面、后管段材质不一致，不能满足热态启动和主蒸汽温度骤降的要求。

1.2 施工原因

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1) 管道安装工艺差

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管子对接错口，冲刷减薄后爆口；过热器不锈钢取样管的焊接普遍采用火焰焊的对焊方式，焊缝质量差。

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2) 管道加工质量差 Famous Encyclopedia String

冷弯后管子的弯曲半径太小、椭圆度和波纹度过大，导致有效路径减小，弯头易因冲刷减薄而爆开。 Famous Encyclopedia String

3) 质检要求不严格

施工规范DL5007-92焊接条显然会在锅炉水压范围内*76 mm以下疏水、放水、排污、取样管为ⅲ类接头，即一次门或二次门后的施工焊缝只做外观检查，不做探伤；与主蒸汽管相连的疏水管道误认为仅启动疏水，归为二级焊接接头，仅按5%检验数量控制检验，导致检验率远低于50%这些焊缝的质量不能满足高温高压管道的要求。 Famous Encyclopedia String

1.3 运维原因 qwbaike.cn

1) 监管不严

运行、维修单位对炉外小管道安全运行的重要性认识不足，未将炉外小管道纳入监督检查范围，导致管道腐蚀严重、腐蚀减薄和阀门泄漏等缺陷长期存在。

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2) 维修质量不高

维修单位力量不足，焊接、金属检验水平不高，大、小修时只关注锅炉本体和压力容器，忽略了锅炉外的小管道，维修质量难以保证。 Famous Encyclopedia String

3) 延伸服务是常见的

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按《电力工业锅炉压力容器检验规程》(DL647-1998)和过热器出口集管、集汽联箱、与主蒸汽管相连的小直径管道、弯头、运行超过105 小时的三通和阀门应全部更换。 qwbaike.cn

预防

2.1 充分重视炉外小管道的安全运行 Famous Encyclopedia String

生产单位必须转变观念，统一思想，充分认识炉外小管爆炸事故的危害性和采取有效防范措施的必要性，加强管理，摸清炉外小管的实际工况，堵塞漏洞，杜绝恶性炉外小管爆炸事故的发生。 https://www.qwbaike.cn

2.加强设计、施工及其他环节的管理 qwbaike.cn

在设计、施工时，炉外小管道应与相应等级母管连接、对阀门前后管道一视同仁，完善小管道安装维修工艺和质量验收标准，加强焊缝探伤和安装过程的检查监督，确保安全、质量隐患消灭在初始阶段。 www.qwbaike.cn

2.3 加强生产经营阶段的监督检查

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电厂要将炉外小管道纳入金属监管范围，研究制定炉外小管道监管办法、循环和标准，结合大、小修付之实施。特别是管道焊缝、弯头、阀门、支吊架等薄弱环节是金属监督和定期检验的重点部位。炉外小管的监督检查应形成制度，确保其安全运行。

2.4 更换不合格管段

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对炉外小管道进行普查，发现腐蚀、冲刷减薄超标、应更换或消除有过多焊接缺陷的管道或配件；对于过热器出口的集管、来自蒸汽集管的空气、疏水、压力信号等小口径管道，与主蒸汽管连接的小管道、弯头、运行超过105 小时的三通和阀门应完全更换。 qwbaike.cn