锅炉压力容器安全课程设计Word格式.docx

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指导教师（签名）：

年月日

新疆工业高等专科学校

课程设计任务书

/上学期12月13日

专业

安全技术管理

班级

课程名称

课程设计

设计题目

锅炉压力容器安全

指导教师

起止时间

.12.17—21

周数

1

设计地点

校内

设计目的：

经过设计，使学生理解锅炉压力容器安全的重要性，掌握锅炉压力容器的基本原理，利用所学知识分析问题，解决实际问题。

经过对锅炉压力容器爆炸事故和重大事故的原因分析，掌握锅炉压力容器安全管理的要点，提出预防和控制锅炉压力容器事故的措施与对策。

设计任务或主要技术指标：

收集相关资料和法律法规；

内容要全面、规范；

不能相互抄袭；

排版整齐。

课程设计分四个小组，每个小组11人。

每人独立完成设计任务。

1、锅炉事故原因分析及对策措施。

分析原因，提出预防和控制措施与对策。

2、加强锅炉安全管理，预防锅炉事故。

3、如何做好压力容器的安全管理工作。

4、加强气瓶安全管理，有效预防事故发生。

设计进度与要求：

1、布置任务，收集资料、熟悉资料；

1天

2、分析锅炉压力容器爆炸事故和重大事故原因；

2天

3、提出预防和控制事故的措施与对策；

4、编写设计说明书，排版、打印、提交；

主要参考书及参考资料：

1.《锅炉压力容器安全》刘清方吴孟娴首都经济贸易大学出版社

2、《锅炉安全技术监察规程》中华人民共和国国务院

3、《压力容器安全技术监察规程》中华人民共和国国务院

教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日

摘要

锅炉压力容器安全与企业安全生产和人们生活安全密切相关，受到国家和全社会的关注。

要保证锅炉压力容器安全，需要了解和掌握锅炉压力容器安全技术的基本原理和规律：

锅炉是一种能量转换设备，锅炉是生产蒸汽或加热水的设备。

锅炉压力容器在工业生产及日常生活中应用十分广泛。

锅炉压力容器的工作条件恶劣，容易发生事故。

锅炉压力容器事故后果严重，其爆炸是灾难性的。

锅炉在运行和试运行时，锅炉本体，各热交换器，主汽管道发生异常，造成人身，设备两个方面中，有一个以上方面受到损失的事件，称为锅炉事故。

对锅炉压力容器的设计，制造，安装，使用，维护，改造，检验等环节进行严格的安全控制。

【关键词】：

锅炉，锅炉事故，锅炉事故原因分析，锅炉事故预防措施

1.概述

1.1锅炉安全的重要性

1.1.1锅炉的定义

锅炉是一种能量转换设备，在锅炉中经过燃料燃烧，将燃料的的化学能转变成热能，再经过传热将热能传给工质—水。

简言之，锅炉是生产蒸汽或加热水的设备。

1.1.2锅炉的分类

能够才能够不同角度出发对锅炉进行分类：

⑴按用途不同，能够分为电站锅炉，工业锅炉，机车船舶锅炉，生活锅炉等。

⑵按容量的大小，能够分为大型锅炉，中型锅炉和小型锅炉。

⑶按蒸汽压力的大小，能够分为低压锅炉，中压锅炉，高压锅炉，超高压锅炉，亚临界锅炉和超临界锅炉。

⑷按燃料和能源种类不同，能够分为燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，原子能锅炉，废热（余热）锅炉等。

⑸按锅炉结构形式不同，能够分为锅壳锅炉（火管锅炉），水管锅炉，水火管锅炉。

⑹按燃料在锅炉中的燃烧方式不同，能够分为层锅炉，沸腾炉，室燃炉。

⑺按工质在蒸发系统的流动方式不同，能够分为自然循环锅炉，强制循环锅炉，直流锅炉等。

1.1.3锅炉的工作过程

锅炉的工作包括三个过程，燃料的燃烧、烟气向水的传热过程和水的汽化过程，这三个过程在锅炉中同时进行。

⑴燃料的燃烧过程

不同的燃烧方式其燃烧状况有所不同。

以链条炉排锅炉为例，其燃烧设备为链条炉排。

燃料在加煤斗中借自重下落到炉排面上，炉排借电动机经过变速齿轮箱减速后由链轮来带动，链条炉排犹如运输机，将燃料源源不断的带入炉内。

燃料在炉排上一面燃烧，一面向后移动；

燃料燃烧所需的空气由鼓风机经过风道及炉排下部的风仓，向上穿过炉排到达燃料层，进行燃烧，形成高温烟气。

燃料最后烧成灰渣，在炉排末端翻过除渣板（俗称老鹰铁）后排出，这整个过程称为燃烧过程。

当然，为了锅炉燃烧的持续进行，需要连续不断地供应燃料、空气和排出烟气、灰渣，为了环保的要求，还须对烟气进行除尘处理，为此，需配置鼓风机、引风机、运煤出渣设备及消烟除尘设备。

⑵烟气向工质（水、汽、导热油等）的传热过程

由于燃料的燃烧放热，炉内温度很高。

在炉膛的四周墙面上，都布置一排水管，俗称水冷壁管。

高温烟气与水冷壁进行强里的辐射换热，将热量传递给管内工质。

继而烟气受引风机、烟囱的引力而向炉膛上方流动。

烟气出烟窗（炉膛出口）并掠过防渣管后，就冲刷蒸汽过热器，一组垂直放置的蛇形管受热面，使锅（汽包与水冷壁）中产生的饱和蒸汽在其中受烟气加热而得到过热。

尾部烟道内依次布置省煤器及空气预热器。

经多级传热后的烟气最后排出锅炉。

⑶水的汽化过程

水的汽化过程也是蒸汽的产生过程，其主要包括水循环和汽水分离过程。

经过水处理的锅炉给水由给水泵加压，先经过省煤器而得到预热，然后进入汽包。

锅炉工作时，汽包中的工质是处于饱和状态下的汽水混合物。

位于烟温较低区段的对流管束，因受热较弱，汽水混合物的比重较大；

而位于烟气高温区的水冷壁和对流管束由于受热较强，相应地汽水混合物的比重较小；

从而比重大的汽水混合物则往下流入下锅筒，比重小的汽水混合物则往上流入上锅筒，这就形成了锅内的自然循环。

另外，为了更有效地组织水循环和进行流量分配的需要，一般还设有置于炉墙外的不受热的下降管，借以将工质引如水冷壁的下集箱，而经过上集箱上的汽水引出管将汽水混合物引入上锅筒。

借助上锅筒内装设的汽水分离装置，以及在锅筒本身空间的重力分离作用，使汽水混合物得到了分离；

若有过热器，则蒸汽在上锅筒顶部引出后进入蒸汽过热器中，而分离下来的饱和水仍回落到上锅筒下半部的水空间。

汽包中的水循环，也保证了与高温烟气相接触的金属受热面得以冷却而不会烧坏，是锅炉长期安全可靠运行的必要条件。

而汽水混合物的分离设备则是保证蒸汽品质和蒸汽过热器可靠工作的必要设备。

1.1.4锅炉安全的重要性

⑴锅炉压力容器在工业生产机日常生活中应用十分广泛。

⑵锅炉压力容器的工作条件恶劣，容易发生事故。

⑶锅炉压力容器事故后果严重，其爆炸是灾难性的。

1.2锅炉事故

1.2.1锅炉事故的定义

锅炉在运行和试运行时，锅炉本体（包括给水阀，主汽阀，排污阀，包括各种仪表）,各热交换器，主汽管道发生异常，造成人身，设备两个方面中，有一个以上方面受到损失的事件。

锅炉在运行和试运行时，由于自然灾害原因，如地震等造成的事故，叫特殊情况锅炉事故。

1.2.2锅炉事故分类

蒸汽锅炉运行中出现的事故能够分为三类：

⑴爆炸事故：

指锅炉中的主要承压部件—锅筒（锅壳），集箱，炉胆，管板等发生破裂爆炸的事故。

⑵重大事故：

指锅炉无法维持正常运行而被迫停炉的事故。

⑶一般事故：

指在运行中能够排除的故障或经过短暂停炉即可排除的事故。

2.锅炉事故原因分析

2.1炉膛爆炸事故

2.1.1定义

可燃气体，油雾或粉尘与空气混合后，如果其浓度是在该可燃物的爆炸极限内，遇到明火即会爆炸。

锅炉中的可燃物在满足上述条件是也会发生爆炸，这种爆炸常在炉膛及烟道中发生，故称炉膛爆炸。

2.1.2危害

炉膛爆炸虽较锅炉（锅筒）爆炸的破坏力较小，但也会造成严重后果，如损坏受热面，炉墙及构架，造成锅炉停炉，有时也造成人身伤亡。

2.1.3主要现象

当炉膛内积存的可燃性混合物浓度到达爆炸极限，遇明火就会发生爆燃。

2.1.4产生事故的主要原因

一是在设计上缺乏可靠的点火装置及可靠的熄火保护装置及连锁，炉膛及刚性梁结构抗爆能力差，制粉系统及燃油雾化系统有缺陷；

二是在运行过程中操纵职员误判定，误操作，此类事故占炉膛爆炸事故总数的90%以上。

有时因采用爆燃法点火而发生爆炸。

另外还有因烟道闸板封闭而产生炉膛爆炸事故。

2.2缺水事故

2.2.1定义

当锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线时，即形成了锅炉缺水事故。

2.2.2危害

锅炉缺水事故，虽是重大事故，但处理不当，往往会造成重大经济损失，严重时还会造成锅炉的爆炸事故。

锅炉缺水会导致锅炉胀口渗漏，受热面管子和受火锅炉，炉胆过热变形或过烧；

如果是在锅筒，炉胆缺水干烧的情况下，没有采取正确的处理方法，而是盲目向锅内进水，会导致锅炉爆炸事故，造成财产损失，甚至人身伤亡。

2.2.3主要现象

⑴低水位报警

⑵低水位声光报警器鸣叫

⑶就地水位计看不见水位，电接点水位计指示在正常水位以下。

⑷给水流量不正常的小于蒸汽流量。

⑸过热蒸汽温度上升。

⑹MFT低给水管路设备异常水位动作锅炉设备异常情况下缺水:

尾部烟道带水，排烟温度低于正常值；

燃煤锅炉炉膛火焰颜色发暗或不着火。

炉膛温度降低；

燃油燃气锅炉燃烧器灭火。

给水管路设备异常：

给水压力降低，盘内给水母管水压低报警，水压低声光报警器鸣叫。

2.2.4产生事故的主要原因

⑴运行人员疏忽大意，对水位监视不严；

或者运行人员擅离职守，放弃了对水位及其它仪表的监视；

⑵水位表故障造成假水位而运行人员未及时发现；

⑶水位报警器或给水自动调节器失灵而又未及时发现；

⑷给水设备或给水管路故障，无法给水或水量不足；

⑸运行人员排污后忘记关排污阀，或者排污阀泄漏；

⑹水冷壁，对流管束或省煤器管子爆破漏水。

2.3炉膛结渣事故

2.3.1定义

指灰渣在高温下粘结于受热面，炉墙，炉排之上并越积越多的现象。

2.3.2危害

结渣使受热面吸热能力减弱，降低过路的出力和效率；

局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故障；

结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温；

严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行，甚至造成被迫停炉。

总之，结渣对锅炉的经济性，安全性都有不利影响。

2.3.3主要现象

炉膛出口烟温偏高，煤粉燃烧后的细灰呈飞腾状态，因而更易在受热面结渣。

2.3.4产生事故的主要原因

煤的炉渣熔点低，燃烧设备设计不合理，运行操作不当等。

2.4汽水共腾

2.4.1定义

锅炉蒸发表面（水面）汽水共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象，叫汽水共腾。

2.4.2危害

汽水共腾会使蒸汽带水，降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动，损坏过热器或影响用气设备的安全运行。

2.4.3主要现象

发生汽水共腾时，水位表内也出现泡沫，水位急剧波动，汽水界线难以分清；

过热蒸汽温度急剧下降；

严重时，蒸汽管道内发生水冲击。

2.4.4产生事故的主要原因

一是锅水品质太差

二是负荷增加和压力降低过快。

2.5省煤器损坏

2.5.1定义

指由于省煤器管子破裂或省煤器其它零件损坏所造成的危害。

2.5.2危害

⑴属于高压管道，容易出现泄漏

⑵锅炉燃烧调节不当时，在停炉后容易在该区域内发生尾部烟道再燃烧。

2.5.3主要现象

给水流量不正常地大于蒸汽流量；

严重时，锅炉水位下降，过热蒸汽温度上升；

省煤器烟道内有异常声响，烟道潮湿或漏水，排烟温度下降，烟气阻力增大，引风机电流增大。

2.5.4产生事故的主要原因

⑴烟速过高或烟气含灰量过大，飞灰磨损严重

⑵给水品质不符合要求，特别是未进行除氧，管子水侧被严重腐蚀

⑶省煤器出口烟气温度低于其酸露点，在省煤器出口段烟气侧产生酸性腐蚀

⑷材质缺陷或制