第二部分　主观题重要考点

【考点】疲劳寿命曲线及其应用

【例题·综合题】（2009）某电厂锅炉型号及主要参数如下：

锅炉型号： DG1004/18.5-II1

过热器蒸汽最大连续蒸发量 　1004t/h

过热器出口蒸汽压力（表压） 18.53MPa

过热器出口蒸汽温度 543℃

再热蒸汽进/出口蒸汽压力 4.38/4.19MPa

再热蒸汽进/出口蒸汽温度 336/543℃

省煤器入口介质表压 21.1MPa

省煤器进水温度 257℃

汽包设计压力（表压） 　20.8MPa

汽包工作压力（表压） 　19.81MPa

问题：

1.什么是该类锅炉的容量？上述锅炉的容量为多少？

2.上述锅炉的额定蒸汽压力和锅炉的出口蒸汽温度是多少？锅炉的给水量温度是多少？按压力分类，该锅炉属于哪个类别？

3.评估师在对该锅炉进行评估时重点关注锅炉在使用过程中已发生的冷、热启动次数，试问冷热启动会对锅筒产生何种载荷作用？对锅筒会产生何种损伤？这种损伤的特点是什么？若锅筒的材料常数C＝3.15×1026，m＝9，锅炉在调峰运行热态起动时锅筒最大应力区的最大应力σ1＝300MPa，计算其疲劳寿命，若该锅炉已经调峰运行热态起动4000次，所产生的疲劳破坏的损耗率为多少？

4.机组额定电负荷300MW时，供电标准煤耗为392克/千瓦时，年时间利用率为5500小时，尚可使用寿命为10年，该锅炉所设计使用的原煤折算标准的系数为0.71千克标准煤/千克，原煤的市场价格按600元/吨计算，折现率按10%计算，所得税率25%，行业平均煤耗水平350克/千瓦时。计算与行业平均煤耗水平相比，该锅炉超额运营成本引起的贬值。

利息系数表

『正确答案』

（1）该锅炉为蒸气锅炉，蒸气锅炉的容量是指锅炉在燃用设计燃料时，在设计额定参数下，连续运行所必须保证的最大蒸发量。该锅炉的锅炉容量为1004t/h。

（2）上述锅炉的额定蒸气压力为18.53MPa；锅炉的出口蒸气温度是543℃；锅炉的给水温度是257℃；该锅炉属于亚临界锅炉。（16~18MPa属于亚临界锅炉）

（3）锅炉在冷热启动时，锅筒上下壁、内外壁承受的是热循环交变应力作用；

在这种交变热应力的作用下，经过一定周次的循环，就会在金属表面尤其是应力集中部位出现疲劳裂纹。锅筒壁承受的这种交变应力的特点是：交变周期长，频率低、导致疲劳裂纹萌生的循环次数少。

对应σ＝300MPa的疲劳寿命：

N1＝C/（σ1）m＝3.15×1026/（300）9＝1.6×104

疲劳破坏的损耗率＝4000/（1.6×104）＝25%

（4）与行业平均水平相比，该锅炉每千瓦小时多消耗标准煤：

392克/千瓦时－350克/千瓦时＝42克/千瓦时；

按额定负荷运转，每年多消耗标准煤：300000×5500×42＝6.93×1010克＝69300吨

折算成原煤：69300/0.71＝97605.6338吨

税前每年的超额运营成本：

97605.6338（吨）×600（元/吨）＝58563380（元）

＝5856.338（万元）

扣除所得税后每年的净超额运营成本：

税后每年的净超额运营成本＝税前每年的超额运营成本×（1－所得税率）

＝5856.338×（1－25%）

＝4392.2535（万元）

折现率为10%时，10年的折现系数为6.1446

超额运营成本引起的贬值为：

超额运营成本引起的贬值＝税后每年的净超额运营成本×折现系数

＝4392.2535×6.1446

＝26988.64（万元）

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