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1、压力容器安全评价研究-锅炉压力的安全评价目 录摘 要1 绪 论1.1 本课题的来源、目的及意义1.2 课题背景及国内研究现状.1.3中国工业锅炉的安全现状.1.4 本课题研究的主要内容.2 锅炉的总体结构3中国锅炉的主要种类3.1工业锅炉的常见种类、特点及其常见安全问题概述4工业锅炉的主要辅件.4.1上述主要辅件存在的危险.5工业锅炉安全评价采用的基本理论和方法.5.1 基本理论5.2 采用的方法.6 工业锅炉的安全评价及分析.6.1工业锅炉的主要危险源分析.7工业锅炉的施工、安装、验收、运行、检修.8安全对策措施8.1安全技术8.2安全技术管理.9 结论. 本文总结.参考文献.毕业设计任务书
2、 摘要工业锅炉用于工业生产和采暖，大多数为低压、低温、 小容量锅炉，火床燃烧居多，热效率较低，存在众多的 安全隐患本文通过我国工业锅炉行业现状的介绍，分析了目前制约工业锅炉发展的因素，并提出了促进行业发展的建议措施，如加大产品研发的力度，完善标准体系，提升技术标准的水平，加强市场监管和市场导向等。关键词 工业锅炉 现状 发展The Present Situation of Industrial Boiler Industry in China And Discussions About Development of Industrial Boiler IndustryShanghai Indu
3、strial Boiler Research Institute Zhang Ke , Yu DezuAbstract: Through introduction of the present situation in industrial boiler industry in china, this paper analyses factors to restrict the development of industrial boiler presently. And measures of promoting the development of the industry are sug
4、gested, such as increasing the power of research and development, perfecting the system of the standards, raising the level of technical standards and enhancing the supervision and guide of the market.Key words: Industrial boiler, present situation, development. 绪论1.1 本课题的来源、目的及意义 为了进一步对工业锅炉的结构性能参数和
5、安全系数进行分析，对现有的工业锅炉的安全现状进行分析和识别为确保锅炉操作人员的人身安全提供指导和建议工业锅炉是重要的热能动力设备，近廿年来，我国工业锅炉的年产量基本上维持在710万蒸吨的水平，据统计全国在用工业锅炉的装机总量2002年约为55.33万台，190.61万蒸吨。我国已成为世界上生产和使用工业锅炉最多的国家。由于我国能源结构的特殊性，我国的工业锅炉以燃煤为主，每年约燃用全国原煤产量的三分之一。因此，工业锅炉也是我国煤烟型大气污染的主要污染源之一。提高我国工业锅炉的能源利用率，降低其污染物的排放，已成为迫切需要解决的重要问题。 1.2课题背景及工业锅炉国内研究现状 2005年1-12月
6、，全国工业锅炉累计产量为150,397.90蒸发量吨，与2004年同期相比增长了9.59；2006年1-12月，全国工业锅炉累计产量为192,378.44蒸发量吨，与2005年同期相比增长了11.26；2007年1-2月，全国工业锅炉累计产量为29,540.58蒸发量吨，与2006年同期相比增长了31.7。 2006年，中国蒸汽、过热水锅炉进口数量为为9,372,901.00台/公斤，比2005年同期下降54.9，用汇183,365,503.00美元，比2005年同期下降9；2006年的出口数量为86,940,454.00台/公斤，比上年同期增长68.7，创汇325,970,114.00美元，
7、比上年同期增长80.9； 中国锅炉制造业取得了长足的进步，目前已可以生产多种不同压力等级和容量的锅炉，已成为当今世界锅炉生产和使用最多的国家。同时，轻工纺织、能源化工、钢铁煤炭等锅炉相关产业的迅速发展给锅炉行业带来了广阔的发展空间和发展动力。1.3中国工业锅炉的安全现状虽然经过了很长时间的发展锅炉操作人员和锅炉的安全性能及系数有了明显的提高但是仍然存在众多的安全隐患，而且由于操作人员的操作失误和粗心以及企业和有关部门的监管不利，每年仍会出现众多的安全事故，给国家造成了重大财产损失而且严重威胁了锅炉操作人员及周边人员的人身安全。 1.4本课题研究的主要内容 本课题研究的主要内容为国内工业锅炉的发
8、展及现状，工业锅炉的主要结构、以及存在的危险源和要采取的安全和防范措施，以及制定相应的安全应急救援预案2 锅炉的总体结构锅炉按锅筒位置可分立式和卧式两类，立式锅炉最大的优点是占地面积小。下面分别选取几种典型结构的锅炉进行介绍和分析。一、锅壳式锅炉(一)立式锅壳式锅炉立式锅壳锅炉受到高度、受热面积等因素的限制，一般额定蒸发量小于2th。1立式无管锅炉的代表富尔顿锅炉美国富尔顿(Fulton)锅炉是一种没有水管和烟管的锅炉，其受热面为套筒式设计(见图17)。内筒(炉胆)为辐射受热面，外筒为对流受热面，内外筒两端之间用环形平封头围封形成汽水空间，为增大传热系数提高热效率，外筒上还焊有肋片。这种锅炉采
9、用自行研制的专用燃烧器，燃烧器位于锅炉顶部，其切向风速大而轴向风速小，第一回程是燃烧的高温烟气在炉膛内强烈旋转并由上而下流至锅炉底部；第二回程是烟气折返从外筒与保温层之间的通道向上流动，冲刷带肋片的外筒，最后烟气通过上部出口流向烟囱。为了延长燃烧烟气在炉膛内的滞留时间，提高火焰充满度，炉膛内还设有环形火焰滞留器，使燃烧更充分。图17 富尔顿锅炉1鼓风机 2水位表 3水空间 4保温层 5肋片 6锅炉外壳 7蒸汽出口 8蒸汽空间 9燃烧器 10火焰滞留器 11进水口 12排污口 13烟气通道 14燃烧室 15支撑圈 16手孔 17外筒 18外包这种锅炉的优点是对水质要求较低，水处理成本低；结构简单
10、，制造方便；水容量相对其他立式锅炉大，适应较大幅度的负荷变化；采用自然循环，泵用电省；燃烧器置于锅炉顶部，维护较方便。缺点是排烟温度稍高，效率略低。 (二)卧式锅壳式锅炉1杭州特种锅炉厂WNS型锅炉杭州特种锅炉厂生产的WNS型系列锅炉为湿背式、对称型、三回程锅炉，如图110所示。图110 杭州特种锅炉厂WNS型锅炉该锅炉筒体与管板采用对接焊缝，回燃室与炉胆及喉管均采用扳边后再焊接；炉胆为波纹炉胆；锅壳与管板之间采用圆钢斜拉撑，回燃室与后管板之间则采用短拉撑杆加以补强。该锅炉配套的燃烧器、自动监控系统均采用国际名牌产品，经厂内调试合格后整装出厂。3中国工业锅炉的常见主要种类.一、按用途分类：电站
11、锅炉 船用锅炉 机车锅炉 注汽锅炉：二、按结构分类：火管锅炉 水管锅炉：三、按循环方式分类自然循环锅筒锅炉 多次强制循环锅筒锅炉 低倍率循环锅炉 直流锅炉 复合循环锅炉四、按锅炉出口工质压力分类低压锅炉：一般压力小于1.275Mpa 中压锅炉：一般压力为3.825Mpa 高压锅炉：一般压力为9.8Mpa 超高压锅炉：一般压力为13.73Mpa 亚临界压力锅炉：一般压力为16.67Mpa 超临界压力锅炉：一般压力为22.1MP五、按燃烧方式分类火床燃烧锅炉 火室燃烧锅炉 沸腾炉注：我们的常说的锅炉是指工业锅炉，有蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉，3.1工业锅炉的常见种类、特点及其常见安全问题概
12、述以举例的形式说明几种常见的工业锅炉以及他们的特点和存在的安全问题：(a). 火管锅炉特点：结构简单、设备不太复杂、运行技术水平要求较低、给水不必进行严格水处理等优点；由于结构上的限制，蒸汽参数较低，加上热效率低，消耗钢材量大，因此均在小容量采用，不能满足日益增长的工业用汽的需要。存在的安全问题：使用周期过长时容易引起漏水引起烫伤，煤的燃烧不充分引起的一氧化碳中毒，废渣处理不当引起的烫伤事故。（b） 手烧炉特点：手烧炉是工业锅炉最简单的燃烧设备。它的加煤、拨火、除渣等操作都由人力完成。在手烧炉的燃烧过程中，新燃料由炉门投入，落在已经燃烧得很旺的燃料层上。一般不采用送风机和引风机，而采用自然通风
13、。依靠烟囱的自然抽风，在炉膛内造成负压以吸入燃烧所需的空气。存在的安全问题：较大的噪音，粉尘和产生的有毒有害气体都会对人体产生较大的伤害。（c）煤粉炉的特点：把煤预先磨成煤粉，用空气把煤粉送入炉内，在悬浮状态下着火燃烧采用煤粉炉，需要一套复杂的制粉系统和设备，电耗较大，限制了在工业锅炉中的应用；加上粉尘污染严重，不能低负荷运行等缺点，在太小的工业锅炉中采用煤粉炉是不合适的。存在的安全问题：用较次的烟煤低负荷运行时燃烧不稳定，不适于间歇生产的情况；不宜烧无烟煤（挥发分小于10%）；耗电量大；飞灰量大；钢耗量大；运行操作水平要求高。燃烧时产生较大的污染气体，粉尘较大伤害人体健康4工业锅炉的主要安全
14、辅件举例安全阀、温度计、4.2上述主要主要辅件存在的危险（a）安全阀 常见的危险：阀门泄漏、阀面结合部泄漏、颤动、频跳（b）温度计 常见的危险：温度过高引起的炸膛5工业锅炉安全评价采用的基本标准和方法5.1 基本标准：锅炉压力容器安全技术监察规程、锅炉压力容器安全价差暂行条例、锅炉压力容器安全技术暂行管理条例、锅炉水处理安全监察规则5.2 采用的方法安全评价主要有1.1 安全检查表法 1. 方法概述 2. 1.1.2 安全检查表的编制依据 3. 1.1.3 安全检查表编制步骤 4. 1.1.4 编制检查表应注意事项 5. 1.1.5 应用检查表注意事项 6. 1.1.6 安全检查表的优缺点1.
15、2 专家评议法 1. 1.2.1 专家评议法定义 2. 1.2.2 专家评议法分类 3. 1.2.3 专家评议法步骤 4. 1.2.4 专家评议法优缺点和适用范围1.3. 预先危险分析法 1. 1.3.1 预先危险分析方法概述 2. 1.3.2 预先危险分析步骤 3. 1.3.3 预先危险性分析的等级划分 4. 1.3.4 预先危险分析的结果 5. 1.3.5 预先危险分析注意事项 6. 1.3.6 预先危险分析的优、缺点及使用范围1.4. 故障假设分析法 1. 1.4.1 方法概述 2. 1.4.2故障假设分析步骤 3. 1.4.3 故障假设分析法的优缺点及适用范围1.5 危险与可操作性研究
16、 1. 1.5.1 方法概述 2. 1.5.2 常见术语及引导词 3. 1.5.3 HAZOP操作步骤1.6 故障树分析法 1. 1.6.1 方法概述 2. 1.6.2 事故树名词术语和符号 3. 1.6.3 FTA操作步骤 4. 1.6.4 事故树分析的优缺点及使用范围待添加的隐藏文字内容21.7 事件树分析 1. 1.7.1 方法概述 2. 1.7.2 ETA方法步骤 3. 1.7.3 事件树分析法的优缺点及适用范围1. 1.8.1 方法概述 2. 1.8.2 六阶段评价法步骤 3. 1.8.3 六阶段评价法的优缺点及适用范围1.9 道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法 1. 1.9.1 方
17、法概述 2. 1.9.2 评价法步骤 3. 1.9.3 道化学公司评价法的优缺点及适用范围1.10 ICI蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法 1. 1.10.1 方法概述 2. 1.10.2 蒙德法的评价步骤1.8道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法1.9 ICI蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法1.8.1 方法概述 1. 1.8.2 六阶段评价法步骤 2. 1.8.3 六阶段评价法的优缺点及适用范围1. 1.9.1 方法概述 2. 1.9.2 评价法步骤 3. 1.9.3 道化学公司评价法的优缺点及适用范围6 工业锅炉的安全评价及分析.7工业锅炉的施工、安装、验收、运行、检修.8安全对策措施8.1安全技术8.2安全技术管理.9 结论. 本文总结.参考文献.毕业设计任务书
