鍋爐爐頂?shù)鯒U負荷定量調(diào)整方法的探討

鍋爐爐頂?shù)鯒U負荷定量調(diào)整方法的探討吳金華\聞捷邱亞兵\顧干2，湯璐2，陸文龍2，李建康3（1.江蘇省電力建設(shè)三公司，揚州市，225131；2.揚州發(fā)電有限公司，江蘇省揚州市，225⑴2；3.江蘇理工大學，南京市，21⑴00）司4號鍋爐爐頂部分吊桿的實際測量和調(diào)整，對吊桿間負荷分配這一靜不定問題進行了研究。根據(jù)鍋爐爐頂?shù)鯒U分布的特點，研究設(shè)計了鍋爐爐頂?shù)鯒U負荷監(jiān)測系統(tǒng)。采用吊桿分區(qū)測量和調(diào)整，用松弛法確定基準值，實行吊桿負荷用儀器進行定量測量，根據(jù)測量結(jié)果，進行綜合定量分析，再對吊桿實施精確調(diào)整，使吊桿受力趨于合理。

　　1吊桿負荷調(diào)整存在的問題國內(nèi)火電廠鍋爐施工中，普遍存在鍋爐吊桿松弛及吊桿間負荷分配不合理而引起的安全隱患。以前，對這一問題不重視，也沒有明確的導(dǎo)則、規(guī)程。

　　在技術(shù)上，對鍋爐爐頂?shù)鯒U負荷的調(diào)整，普遍采用傳統(tǒng)的手搖吊桿法、手錘振動吊桿法來進行測量，再憑經(jīng)驗定性地調(diào)整。用測量儀器來進行鍋爐爐頂?shù)鯒U負荷測量，根據(jù)數(shù)據(jù)來調(diào)整是安裝、調(diào)整鍋爐吊桿負荷的技術(shù)方向。在技術(shù)上，用測量儀器對吊桿受力進行定量檢測，并進行負荷定量分配有一定的困難。

　　這主要是由以下幾個因素引起的：一組鍋爐爐頂?shù)鯒U的實際受力情況是很復(fù)雜的。對于某根吊桿，它們既獨立又與其他吊桿互相聯(lián)系，且鍋爐的各個區(qū)域也是相互聯(lián)系的，故從理論上講，這是一個靜不定問題。吊桿負荷的調(diào)整是吊桿系統(tǒng)的調(diào)整而不是單根吊桿的調(diào)整。

　　安裝在吊桿上的連接板是為了增加吊桿剛性，抵抗吊桿彎曲而設(shè)計的。長期工作后，由于生銹，功能減退，調(diào)節(jié)吊桿受力狀態(tài)的作用減弱，增加了靜不定因素。

　　測量基準值的確定是實現(xiàn)負荷定量調(diào)整的重要步驟。一方面由于鍋爐廠給出的數(shù)值有誤差，另一方面又由于部分吊桿的彈簧吊架發(fā)生變化，給確定測量基準值帶來了困難。

　�、攘硗猓�吊桿測量調(diào)整的順序；在熱態(tài)測量調(diào)整時，由于鍋爐與吊桿連接部位的溫度不同，各吊桿的熱膨脹應(yīng)力也不相同；儀器讀數(shù)的穩(wěn)定性、分辨率等都影響吊桿負荷的調(diào)整。

　　標號；在11個測量大區(qū)內(nèi)i在M上安裝傳感器但總負！卻不能滿足設(shè)計值。如按設(shè)計負荷調(diào)整bookmark2 2測量原理和吊桿調(diào)整措施2.1測量原理和測量系統(tǒng)為定量測量各鍋爐吊桿的實際負荷，利用測量鍋爐吊桿應(yīng)變的方法，進而換算出鍋爐吊桿的實際負荷。

　　應(yīng)變測量采用振弦原理：把一根鋼弦張拉在2塊安裝塊之間，安裝塊焊接在待測吊桿的表面。表面的變形（如應(yīng)變變化）導(dǎo)致2個安裝塊相對位移，從而引起鋼弦張力改變。用緊靠鋼弦的電磁圈激振鋼弦并測出其共振頻率，然后測出張力，其結(jié)構(gòu)如所示。

　　振弦式應(yīng)變儀的信號輸出進入振弦讀數(shù)儀后，讀數(shù)儀提供一定的電壓脈沖激勵鋼弦，并且轉(zhuǎn)換測得的頻率，讀數(shù)直接以微應(yīng)變顯示出來。整個測量系統(tǒng)的框圖如所示。吊桿調(diào)整流程為：（1）準備工作；（2）吊桿初始狀態(tài)檢查；（3）冷態(tài)測量調(diào)整；（4）熱態(tài)測量調(diào)整；5）出具吊桿調(diào)整分析報告。

　　2.2吊桿調(diào)整措施2.2.1吊桿調(diào)整前的工作為了對4號鍋爐爐頂部分吊桿進行測量調(diào)整，需做以下準備工作：（1）根據(jù)圖紙對吊桿編號；（2）根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)、儀器測點的數(shù)量、吊桿所在位置，將整個測量區(qū)域分為2大區(qū)域即高過測量區(qū)和高再測量區(qū)；（3）吊桿系統(tǒng)是靜不定系統(tǒng)（即各桿的負荷相互影響），為方便地調(diào)整吊桿負荷，根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)的功能將兩大區(qū)域再分成10個吊桿調(diào)整區(qū)；4）根據(jù)圖紙的吊桿序號，在導(dǎo)線兩端和吊桿頂端分別貼上2.2.2冷態(tài)測量調(diào)整由于1個測量區(qū)內(nèi)傳感器的安裝是逐個進行的，此時，各吊桿的負荷數(shù)據(jù)在不斷變化，必須反復(fù)進行調(diào)整。步驟如下：將整個測量區(qū)內(nèi)的負荷逐個掃描，得出最大值與最小值，記錄它們的測點號（設(shè)為i、j），以確定吊桿的調(diào)整方向；用鏈條萌蘆吊起第i號吊桿，調(diào)整吊桿上部的調(diào)節(jié)螺母，使吊桿負荷減少；再吊起第j號吊桿，經(jīng)調(diào)整，使吊桿負荷增加；重復(fù)上述步驟，直至整個測量區(qū)的各吊桿負荷誤差在士7.5%范圍內(nèi)；用同樣的方法，對其他區(qū)域的吊桿進行測量和調(diào)整。

　　2.2.3調(diào)整時的注意事項調(diào)整時要注意以下各點：所有吊桿在安裝傳感器前，都必須使用鏈條萌蘆及夾具，這樣可防止被吊部件下沉或負荷轉(zhuǎn)移至其他吊桿；同時可使傳感器在吊桿不受力的狀態(tài)下安裝，以保證測量數(shù)據(jù)的可靠性。

　　測量前，預(yù)先計算出各吊桿在設(shè)計負荷下所對應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變及傳感器對應(yīng)的頻率數(shù)。

　　調(diào)整吊桿負荷時，應(yīng)監(jiān)測同區(qū)域內(nèi)其他吊桿負荷的變化。由于吊桿系統(tǒng)的靜不定性，力的轉(zhuǎn)移，鋼結(jié)構(gòu)的偏差，各部件的連通管、附件的作用力（特別是只有2根吊桿的部件），鍋爐長期運行部件承受不等載荷后的殘余變形等原因，調(diào)整某吊桿負荷會影響其他吊桿的負荷。因此，調(diào)整量應(yīng)小一些，不能一次調(diào)整得太多。

　　2.2.4基準負荷的確定開始按鍋爐廠提供的各吊桿設(shè)計負荷數(shù)據(jù)進行調(diào)整，經(jīng)過幾天的調(diào)整，不能調(diào)到滿意的結(jié)果。各吊桿負荷無法進行均荷分配，若吊桿達到了均荷分配時，聯(lián)箱標高要進行相應(yīng)的變化，而這是不允許的。

　　經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)吊桿圖紙標明的冷態(tài)安裝時吊桿負荷值（對有彈簧支架的吊桿）與鍋爐廠提供的數(shù)據(jù)有較大的出入；同時4號爐已運行了11年，中間經(jīng)過多次檢修和更換管排，另有過熱器、再熱器的吊桿根部與頂棚的連接處有不少脫鉤的地方。綜合考慮后，認為將冷態(tài)安裝的負荷以及將滿足吊桿均荷及不影響聯(lián)箱標高、水平的情況下測得的實際總負荷作為基準負荷，并設(shè)法盡量靠近設(shè)計負荷。事實上按此基準負荷調(diào)整后，達到了預(yù)想的效果。

　　2.2.5吊桿熱態(tài)調(diào)整的準備工作冷態(tài)調(diào)整后，當進行熱態(tài)運行時，由于有工質(zhì)、熱膨脹位移、不同部件溫度的變化、其他支吊件的附加影響等，吊桿的熱態(tài)負荷會發(fā)生變化。若變化在允許的誤差范圍內(nèi)，則不必重新調(diào)整；若變化較大或已完全不同，則需要重新調(diào)整。故鍋爐熱態(tài)運行時，需再測量吊桿的負荷。將熱態(tài)運行和冷態(tài)停爐2個狀態(tài)下的同一吊桿負荷進行比較，觀察吊桿在冷態(tài)調(diào)整后的負荷，在鍋爐熱態(tài)運行時是否會發(fā)生變化，即吊桿的松緊程度在2種狀態(tài)下是否一致，以此作為吊桿調(diào)整的依據(jù)之一。

　　在進行熱態(tài)調(diào)整前，要對鍋爐在熱態(tài)運行了一段時間后的各吊桿負荷進行跟蹤測量，并將負荷隨時間變化的結(jié)果繪制成曲線進行分析，為熱負荷調(diào)整作必要的準備。過熱區(qū)的11號吊桿和再熱區(qū)的21號吊桿經(jīng)熱運行后，它們的負荷隨時間的變化曲線如、4所示。

　　21號吊桿負荷隨時間的變化4（表明吊桿在經(jīng)5段時間熱運其負荷趨于某一特定的值。將上述調(diào)整的數(shù)據(jù)制成表格，計算每根吊桿在熱態(tài)運行時的負荷，以此作為吊桿進行熱態(tài)調(diào)整的依據(jù)。

　　3實際調(diào)整過程及結(jié)果分析3.1冷態(tài)實際調(diào)整過程停爐前做好調(diào)整的準備工作，并對要調(diào)整的高過及聯(lián)箱、高再及聯(lián)箱的60根吊桿，進行檢查，并對所有吊桿的緊固螺母及鎖緊螺母進行除銹處理。停爐后按照冷態(tài)調(diào)整方法進行吊桿的分區(qū)及逐根調(diào)整，然后進行吊桿調(diào)整效果的數(shù)據(jù)檢查，通過檢查部分吊桿的測量值，采用先松再緊、反復(fù)幾次進行測量、調(diào)整，使吊桿達到均荷的要求。至此，鍋爐吊桿第1階段調(diào)整，即冷態(tài)調(diào)整工作結(jié)束。

　　3.2熱態(tài)實際調(diào)整過程3.2.1熱態(tài)時吊桿狀態(tài)4號鍋爐大修后，2000年12月19日點火啟動，12月25日進行測量。測量后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)冷態(tài)調(diào)整的各桿負荷發(fā)生了變化。總體上吊桿負荷變小，兩側(cè)吊桿負荷普遍高于中間吊桿負荷，有不少吊桿因膨脹向上位移了10多個，致使這些吊桿不受力。12月29日下午再進行測量（鍋爐為冷態(tài)），原熱態(tài)的吊桿負荷變成在冷態(tài)時的負荷。12月30日上午再次進行測量，結(jié)果與29日測量的結(jié)果相同。

　　新點火啟動，元月3日進行熱態(tài)測量。結(jié)果表明，重新啟動后，吊桿的負荷與12月25日測量的吊桿熱運行負荷基本一致。隨著機組負荷的增加，吊桿負荷相應(yīng)減小。機組從冷態(tài)到熱態(tài)時，吊桿負荷變化較明顯。機組在小負荷時，吊桿負荷有一些變化；機組在120~200MW時，吊桿負荷的變化非常小。3.2.2吊桿的熱態(tài)調(diào)整吊桿熱態(tài)調(diào)整的方法與冷態(tài)調(diào)整的方法相同，關(guān)鍵是確定吊桿的基準負荷。熱態(tài)調(diào)整的原則是達到各吊桿熱態(tài)均荷并兼顧各吊桿的冷態(tài)負荷。在確定基準負荷時，根據(jù)吊桿的位置分區(qū)，在某區(qū)域內(nèi)，將鍋爐熱態(tài)運行時吊桿實際負荷的平均值確定為該區(qū)域的基準負荷。結(jié)合吊桿負荷的變化趨勢進行調(diào)整，對熱態(tài)時負荷為0或接近松馳的吊桿，不加調(diào)整。調(diào)整時，先調(diào)高負荷的吊桿，后調(diào)低負荷的吊桿。對高負荷吊桿先減少15%的負荷，同時對低負荷吊桿進行監(jiān)測（按15%負荷的變化量控制）。通過力的轉(zhuǎn)移，使低負荷吊桿或原先不受力的吊桿相應(yīng)地增加負荷。根據(jù)上述方法反復(fù)進行測量、調(diào)整，（直到基本符合各桿均荷的要求（彈簧失效的吊桿完全不受力的特殊吊桿除外）。

　　熱態(tài)調(diào)整與冷態(tài)調(diào)整不同。首先，吊桿在熱態(tài)工作時的負荷與冷態(tài)調(diào)整后的負荷不同，由于吊桿在冷態(tài)和熱態(tài)的溫差很大，各吊桿的熱應(yīng)力是不同的。其次，整個吊桿系統(tǒng)連接處的間隙及彈簧的初始變形，由于振動等原因會發(fā)生較大的變化。故熱態(tài)調(diào)整，必須在鍋爐運行一段時間，并且掌握了熱態(tài)運行時吊桿負荷的變化規(guī)律后才可以進行。另外考慮到吊桿冷態(tài)負荷情況，在熱態(tài)調(diào)整時，不能大范圍的調(diào)整吊桿負荷。

　　3.3吊桿調(diào)整結(jié)果4號鍋爐爐頂高過吊桿和高再吊桿的負荷曲線如、所示。

　　4結(jié)論4.1火電廠鍋爐爐頂?shù)鯒U松她及吊桿間負荷分配不合理是鍋爐發(fā)生事故的隱患，必須對吊桿負荷進行調(diào)整。

　　4.2鍋爐吊桿負荷用測量儀器進行調(diào)整，目前在國內(nèi)尚屬首次。實現(xiàn)了鍋爐吊桿負荷的定量調(diào)整，方法是成功的，達到了預(yù)期的目的，較傳統(tǒng)方法有了質(zhì)的飛躍。

　　4.3吊桿調(diào)整包括冷態(tài)調(diào)整和熱態(tài)調(diào)整。兩者共同點是都要確定基準負荷，都分區(qū)進行，調(diào)整的思路、方法相同。兩者不同點是目標不同。冷態(tài)調(diào)整的目標是各個測量區(qū)的各吊桿負荷誤差在*7.5%范圍內(nèi)；熱態(tài)調(diào)整的目標是達到各吊桿熱態(tài)均荷并兼顧各吊桿的冷態(tài)負荷。

　　4.4吊桿熱態(tài)調(diào)整是在某區(qū)域內(nèi)，將鍋爐熱態(tài)運行時，吊桿實際負荷的平均值確定為該區(qū)域的基準負荷，結(jié)合吊桿負荷的變化趨勢進行調(diào)整。調(diào)整按先調(diào)高負荷的吊桿，后調(diào)低負荷的吊桿進行。在降低高于基準負荷吊桿的負荷后，對低于基準負荷吊桿進行測量，使低負荷吊桿或原先不受力的吊桿相應(yīng)地增加負荷。

　　4.5為將來實現(xiàn)鍋爐吊桿負荷的在線監(jiān)測和控制，電廠應(yīng)在安裝、維修鍋爐時記錄下鍋爐吊桿負荷的原始數(shù)據(jù)，建立信息庫。

　　4.6由于是首次開發(fā)的鍋爐吊桿測試系統(tǒng)，要作為鍋爐吊桿在線測試系統(tǒng)還有一定差距。如傳感器的靈敏度還有待提高，同時應(yīng)改進傳感器受環(huán)境溫度影響，使測試數(shù)據(jù)更正確、穩(wěn)定。

　�。ㄘ熑尉庉嫞和跆O志）（上接第17頁）的質(zhì)量。

　　利用網(wǎng)架散裝安裝技術(shù)循序漸進安全可罪。

　　預(yù)應(yīng)力梁、板施工技術(shù)便于制作維護。

　�。�6）樓層壓型板、外墻壓型板施工技術(shù)。