摘要:电站锅炉受热面吊装是锅炉安装中的重点、难点。正确的配置、定位主吊机具;准确掌握组件的几何尺寸、重量;准确掌握吊装的前后顺序;准确预测组件吊装可能出现的影响因素;准确掌握吊装件的抗弯强度,合理布置吊点,是确保吊装速度,保证安全、质量可控、再控的重要组成部分。
关键词:电站锅炉 ;受力分析 ;受热面吊装
一 、锅炉包墙受热面组件的划分
在锅炉包墙过热器放置,主要包括四周及延伸包墙。前墙上部分出厂92根单管,下部分出厂12片管屏,管是φ45×6的规格,由低温过热器进口集箱将后墙分为上,下两个部分,上部分出厂12片管屏,是φ51×6的规格,下部分出厂管屏,是φ38×5.5 的规格,左侧和右侧墙共分出厂24片管屏,管是φ51×6的规格,延伸侧墙和底部管排共分出厂8片管屏。前包墙散管和管屏及上、下集箱于地面整体形成一个整体,通过预留在 L、M 板梁间的吊装通道将其放下。后包墙过热器上、下部管屏各自成为一体施行吊装。左、右侧墙管排和上下集箱于地面各自形成一个组间,通过预留的炉顶吊装通道将其放下,并临时吊挂在钢架上,等待安装完缓装的次梁以后正式就位。左、右延伸包墙以及延伸侧墙底部与集箱各自成为一体施行吊装,在吊装高温过热器前,放入延伸侧的墙底部管排临时吊挂,等到安装好高温过热器之后再安装就位。
二、锅炉受热面吊装确定方案
2.1分析工程量。某电厂锅炉包墙过热器主要由前、后、侧墙构成,前墙沿着垂直的方向焊口,侧墙沿着垂直的方向焊口后墙沿着垂直的方向焊口,该工程工作量较大,若都在高空施行焊口、密封作业,危险性较大且很难保证工程质量,所消耗的成本随之增多。
2.2布置吊装机械及工况。锅炉受热面吊装机械主要是DBQ3000的行走式塔吊、60t龙门吊以及40t塔吊。将DBQ3000塔吊放置在锅炉后,沿着锅炉的左右侧行走,其吊车工况主臂为66.31m,副臂为40m或46m,在进行吊装作业时,副臂工况需进行对应的变化;40t吊塔放置在锅炉左侧J与K 排间;60t龙门吊放置于受热面组合场,用于设备倒运以及辅助起吊。
2.3初步制定吊装方案。前包墙整个组合共重34t,长为27400mm,侧包墙整个组合共重30t,长为28510mm,在后包墙的中间,置有低温过热器进口集箱,将现场分为两片,然后组合,该重量与尺寸都比前包墙要小。在验收完前包墙地面组合之后,采取60t龙门吊辅助DBQ3000吊装组合件,通过预留的炉顶吊装通道将其放下,并临时吊挂于L板梁,等到安装完L与M之间次梁之后准备就位。验收完两片侧包墙地面的组合以后,采取60t龙门吊辅助DBQ3000 吊装组合件,通过预留的炉顶吊装通道将其放下,并临时吊挂于6.6与4.4排次梁,等到安装完 K、L 与 L、M 之间次梁之后准备就位。后包墙共分为两件组合,和前包墙的吊装方式相同,上部组件吊挂于L 板梁,临时将下部组件吊挂于M列 46m层大梁之上,等到安装完成L、M之间次梁之后准备就位。延伸包墙的重量相对较轻,且吊装方式比较灵活,另外,延伸包墙的底部组件需要在吊装末级过热器之前经由炉顶放入,将其临时放于后拱框架之上。为了尽量避免或减少高空作业,且能同步提升施工质量、施工安全以及施工进度,按照实际的锅炉结构型式和吊装机械部位与工况,明确包墙过热器的地面整体组合,吊装方案选择柔性起吊。
三、锅炉受热面吊装方案的可行性
3.1受热面组件的抗弯强度校核。在受热面吊装过程中,主要的受力有,一是能够简化为外伸梁,另一种是能够简化为简支梁。若吊点距离较大,超出管排抗弯强度,则会致使管排永久变形,进而严重影响锅炉寿命。锅炉的包墙过滤器指规格相同的管子构成的一片膜式管排,其强度校核能简化成为单根钢管,校核计算时依据下列公式,强度校核受热面管排会用到以下参数:
3.2明确受热面组件受力。以上受热面表现出明显的力静不定状况,一般平常力矩平衡与力平衡不能求解。针对静不定的问题有以下解释:在工程中,一些结构作用于分析受力对象上的未知力数量比静力平衡方程数量多。此时,单凭静力平衡方程不能明确全部的未知力,该问题即静不定问题。这个问题的出现主要是因系统或者结构中平衡方程数量比未知支座内力或者反力少,一般将少于的数量的量叫做静不定度。为了明确静不定问题所有的未知力,除了需要构建静力平衡方程之外,还需寻找和度数一样的补充方程。可以将静不定结构理解成在静定系统之上添加多余约束,增多了多余约束的未知力,采取静力平衡方程不可明确其所有未知支承内力与反力的结构系统,将静不定结构的一些约束解除之后获得的静定结构。
3.3管排横向的受力。管排横向受力存在的瓶颈为管排鳍片,因此,在分析管排横向受力时 ,主要是要对鳍片抗弯强度进行校核,。同样的,力矩也能简化成为外伸梁与简支梁进行求解,得出各点的距离。需要重视的是,包墙过热器的鳍片相对较宽,很容易变形。为保持其平整度,将工字钢加入横向吊点出能防止其变形,进一步保证了施工的质量。
四、电站锅炉受热面安装质量控制
4.1隐蔽工程的质量控制。电站锅炉受热面安装中的隐蔽工程主要是指受热面联箱和容器的清理。在上述隐蔽工程进行清理完成之后,需由施工单位通知监理以及相关的验收单位进行验收,并在验收合格后进行记录并完成签证。此外,还应在受热面安装之前对集箱和大口径承压管的内部进行检查和清理,主要对每个接管座的堵塞情况进行清理和检查,并在检查完成后进行施工记录的完善。
4.2管子清洁度的控制。电站锅炉受热面设备中存在大量的管道,如果其中含有杂物会将阀门堵塞甚至引起锅炉爆管。对管子进行清理时,首先采用高压压缩空气进行吹扫并进行通球试验,且在第一次通球试验时采用钢球进行管子内壁焊瘤、药渣和锈垢等杂物的清理,然后再采用木球或钢球进行第二次通球试验。在进行通球试验时,不仅要对通球的直径进行严格管控,而且应由专人进行通球数量的清点和管理,并在试验完成后进行管口的封堵,最后完成签证。
4.3设备或管材材料的使用。为确保锅炉受热面能够承受锅炉运行中的温度和压力,通常选用碳钢、合金钢以及一些特殊材料的钢材。在材料确定完后,首先要对合金钢和特殊材料的钢材进行金相试验,且试验应由具有专业资质的金相试验室进行,通过光谱分析确保所用材料的材质符合设计和使用要求,在光谱分析完成之后需出具光谱分析报告,并在同一根管子上多做几处合金钢的标记,以防止错用。
结语:受力分析在受热面吊装方案的制定过程中有着非常重要的意义,合理、科学的吊装方案能够极大地提升施工的经济行与安全性,本文就受热面吊装受力状况简单介绍,旨在为安装锅炉受热面。
参考文献:
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