鍋爐爐頂?shù)鯒U負(fù)荷定量調(diào)整方法的探討

鍋爐爐頂?shù)鯒U負(fù)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(yáng)州市，225131；2.揚(yáng)州發(fā)電有限公司，江蘇省揚(yáng)州市，225⑴2；3.江蘇理工大學(xué)，南京市，21⑴00）司4號(hào)鍋爐爐頂部分吊桿的實(shí)際測(cè)量和調(diào)整，對(duì)吊桿間負(fù)荷分配這一靜不定問(wèn)題進(jìn)行了研究。根據(jù)鍋爐爐頂?shù)鯒U分布的特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)了鍋爐爐頂?shù)鯒U負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用吊桿分區(qū)測(cè)量和調(diào)整，用松弛法確定基準(zhǔn)值，實(shí)行吊桿負(fù)荷用儀器進(jìn)行定量測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，進(jìn)行綜合定量分析，再對(duì)吊桿實(shí)施精確調(diào)整，使吊桿受力趨于合理。

　　1吊桿負(fù)荷調(diào)整存在的問(wèn)題國(guó)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(fù)荷分配不合理而引起的安全隱患。以前，對(duì)這一問(wèn)題不重視，也沒(méi)有明確的導(dǎo)則、規(guī)程。

　　在技術(shù)上，對(duì)鍋爐爐頂?shù)鯒U負(fù)荷的調(diào)整，普遍采用傳統(tǒng)的手搖吊桿法、手錘振動(dòng)吊桿法來(lái)進(jìn)行測(cè)量，再憑經(jīng)驗(yàn)定性地調(diào)整。用測(cè)量?jī)x器來(lái)進(jìn)行鍋爐爐頂?shù)鯒U負(fù)荷測(cè)量，根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整是安裝、調(diào)整鍋爐吊桿負(fù)荷的技術(shù)方向。在技術(shù)上，用測(cè)量?jī)x器對(duì)吊桿受力進(jìn)行定量檢測(cè)，并進(jìn)行負(fù)荷定量分配有一定的困難。

　　這主要是由以下幾個(gè)因素引起的：一組鍋爐爐頂?shù)鯒U的實(shí)際受力情況是很復(fù)雜的。對(duì)于某根吊桿，它們既獨(dú)立又與其他吊桿互相聯(lián)系，且鍋爐的各個(gè)區(qū)域也是相互聯(lián)系的，故從理論上講，這是一個(gè)靜不定問(wèn)題。吊桿負(fù)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(jì)的。長(zhǎng)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(cè)量基準(zhǔn)值的確定是實(shí)現(xiàn)負(fù)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(cè)量基準(zhǔn)值帶來(lái)了困難。

　�、攘硗�，吊桿測(cè)量調(diào)整的順序；在熱態(tài)測(cè)量調(diào)整時(shí)，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(fù)荷的調(diào)整。

　　標(biāo)號(hào)；在11個(gè)測(cè)量大區(qū)內(nèi)i在M上安裝傳感器但總負(fù)！卻不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)值。如按設(shè)計(jì)負(fù)荷調(diào)整bookmark2 2測(cè)量原理和吊桿調(diào)整措施2.1測(cè)量原理和測(cè)量系統(tǒng)為定量測(cè)量各鍋爐吊桿的實(shí)際負(fù)荷，利用測(cè)量鍋爐吊桿應(yīng)變的方法，進(jìn)而換算出鍋爐吊桿的實(shí)際負(fù)荷。

　　應(yīng)變測(cè)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(cè)吊桿的表面。表面的變形（如應(yīng)變變化）導(dǎo)致2個(gè)安裝塊相對(duì)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(cè)出其共振頻率，然后測(cè)出張力，其結(jié)構(gòu)如所示。

　　振弦式應(yīng)變儀的信號(hào)輸出進(jìn)入振弦讀數(shù)儀后，讀數(shù)儀提供一定的電壓脈沖激勵(lì)鋼弦，并且轉(zhuǎn)換測(cè)得的頻率，讀數(shù)直接以微應(yīng)變顯示出來(lái)。整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的框圖如所示。吊桿調(diào)整流程為：（1）準(zhǔn)備工作；（2）吊桿初始狀態(tài)檢查；（3）冷態(tài)測(cè)量調(diào)整；（4）熱態(tài)測(cè)量調(diào)整；5）出具吊桿調(diào)整分析報(bào)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(duì)4號(hào)鍋爐爐頂部分吊桿進(jìn)行測(cè)量調(diào)整，需做以下準(zhǔn)備工作：（1）根據(jù)圖紙對(duì)吊桿編號(hào)；（2）根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)、儀器測(cè)點(diǎn)的數(shù)量、吊桿所在位置，將整個(gè)測(cè)量區(qū)域分為2大區(qū)域即高過(guò)測(cè)量區(qū)和高再測(cè)量區(qū)；（3）吊桿系統(tǒng)是靜不定系統(tǒng)（即各桿的負(fù)荷相互影響），為方便地調(diào)整吊桿負(fù)荷，根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)的功能將兩大區(qū)域再分成10個(gè)吊桿調(diào)整區(qū)；4）根據(jù)圖紙的吊桿序號(hào)，在導(dǎo)線兩端和吊桿頂端分別貼上2.2.2冷態(tài)測(cè)量調(diào)整由于1個(gè)測(cè)量區(qū)內(nèi)傳感器的安裝是逐個(gè)進(jìn)行的，此時(shí)，各吊桿的負(fù)荷數(shù)據(jù)在不斷變化，必須反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。步驟如下：將整個(gè)測(cè)量區(qū)內(nèi)的負(fù)荷逐個(gè)掃描，得出最大值與最小值，記錄它們的測(cè)點(diǎn)號(hào)（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(hào)吊桿，調(diào)整吊桿上部的調(diào)節(jié)螺母，使吊桿負(fù)荷減少；再吊起第j號(hào)吊桿，經(jīng)調(diào)整，使吊桿負(fù)荷增加；重復(fù)上述步驟，直至整個(gè)測(cè)量區(qū)的各吊桿負(fù)荷誤差在士7.5%范圍內(nèi)；用同樣的方法，對(duì)其他區(qū)域的吊桿進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整。

　　2.2.3調(diào)整時(shí)的注意事項(xiàng)調(diào)整時(shí)要注意以下各點(diǎn)：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(fù)荷轉(zhuǎn)移至其他吊桿；同時(shí)可使傳感器在吊桿不受力的狀態(tài)下安裝，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。

　　測(cè)量前，預(yù)先計(jì)算出各吊桿在設(shè)計(jì)負(fù)荷下所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變及傳感器對(duì)應(yīng)的頻率數(shù)。

　　調(diào)整吊桿負(fù)荷時(shí)，應(yīng)監(jiān)測(cè)同區(qū)域內(nèi)其他吊桿負(fù)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(zhǎng)期運(yùn)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(fù)荷會(huì)影響其他吊桿的負(fù)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(zhǔn)負(fù)荷的確定開(kāi)始按鍋爐廠提供的各吊桿設(shè)計(jì)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)幾天的調(diào)整，不能調(diào)到滿(mǎn)意的結(jié)果。各吊桿負(fù)荷無(wú)法進(jìn)行均荷分配，若吊桿達(dá)到了均荷分配時(shí)，聯(lián)箱標(biāo)高要進(jìn)行相應(yīng)的變化，而這是不允許的。

　　經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)吊桿圖紙標(biāo)明的冷態(tài)安裝時(shí)吊桿負(fù)荷值（對(duì)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(shí)4號(hào)爐已運(yùn)行了11年，中間經(jīng)過(guò)多次檢修和更換管排，另有過(guò)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(rèn)為將冷態(tài)安裝的負(fù)荷以及將滿(mǎn)足吊桿均荷及不影響聯(lián)箱標(biāo)高、水平的情況下測(cè)得的實(shí)際總負(fù)荷作為基準(zhǔn)負(fù)荷，并設(shè)法盡量靠近設(shè)計(jì)負(fù)荷。事實(shí)上按此基準(zhǔn)負(fù)荷調(diào)整后，達(dá)到了預(yù)想的效果。

　　2.2.5吊桿熱態(tài)調(diào)整的準(zhǔn)備工作冷態(tài)調(diào)整后，當(dāng)進(jìn)行熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，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(fù)荷會(huì)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(yùn)行時(shí)，需再測(cè)量吊桿的負(fù)荷。將熱態(tài)運(yùn)行和冷態(tài)停爐2個(gè)狀態(tài)下的同一吊桿負(fù)荷進(jìn)行比較，觀察吊桿在冷態(tài)調(diào)整后的負(fù)荷，在鍋爐熱態(tài)運(yùn)行時(shí)是否會(huì)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(jìn)行熱態(tài)調(diào)整前，要對(duì)鍋爐在熱態(tài)運(yùn)行了一段時(shí)間后的各吊桿負(fù)荷進(jìn)行跟蹤測(cè)量，并將負(fù)荷隨時(shí)間變化的結(jié)果繪制成曲線進(jìn)行分析，為熱負(fù)荷調(diào)整作必要的準(zhǔn)備。過(guò)熱區(qū)的11號(hào)吊桿和再熱區(qū)的21號(hào)吊桿經(jīng)熱運(yùn)行后，它們的負(fù)荷隨時(shí)間的變化曲線如、4所示。

　　21號(hào)吊桿負(fù)荷隨時(shí)間的變化4（表明吊桿在經(jīng)5段時(shí)間熱運(yùn)其負(fù)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(jì)算每根吊桿在熱態(tài)運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷，以此作為吊桿進(jìn)行熱態(tài)調(diào)整的依據(jù)。

　　3實(shí)際調(diào)整過(guò)程及結(jié)果分析3.1冷態(tài)實(shí)際調(diào)整過(guò)程停爐前做好調(diào)整的準(zhǔn)備工作，并對(duì)要調(diào)整的高過(guò)及聯(lián)箱、高再及聯(lián)箱的60根吊桿，進(jìn)行檢查，并對(duì)所有吊桿的緊固螺母及鎖緊螺母進(jìn)行除銹處理。停爐后按照冷態(tài)調(diào)整方法進(jìn)行吊桿的分區(qū)及逐根調(diào)整，然后進(jìn)行吊桿調(diào)整效果的數(shù)據(jù)檢查，通過(guò)檢查部分吊桿的測(cè)量值，采用先松再緊、反復(fù)幾次進(jìn)行測(cè)量、調(diào)整，使吊桿達(dá)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(shí)際調(diào)整過(guò)程3.2.1熱態(tài)時(shí)吊桿狀態(tài)4號(hào)鍋爐大修后，2000年12月19日點(diǎn)火啟動(dòng)，12月25日進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)冷態(tài)調(diào)整的各桿負(fù)荷發(fā)生了變化�？傮w上吊桿負(fù)荷變小，兩側(cè)吊桿負(fù)荷普遍高于中間吊桿負(fù)荷，有不少吊桿因膨脹向上位移了10多個(gè)，致使這些吊桿不受力。12月29日下午再進(jìn)行測(cè)量（鍋爐為冷態(tài)），原熱態(tài)的吊桿負(fù)荷變成在冷態(tài)時(shí)的負(fù)荷。12月30日上午再次進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果與29日測(cè)量的結(jié)果相同。

　　新點(diǎn)火啟動(dòng)，元月3日進(jìn)行熱態(tài)測(cè)量。結(jié)果表明，重新啟動(dòng)后，吊桿的負(fù)荷與12月25日測(cè)量的吊桿熱運(yùn)行負(fù)荷基本一致。隨著機(jī)組負(fù)荷的增加，吊桿負(fù)荷相應(yīng)減小。機(jī)組從冷態(tài)到熱態(tài)時(shí)，吊桿負(fù)荷變化較明顯。機(jī)組在小負(fù)荷時(shí)，吊桿負(fù)荷有一些變化；機(jī)組在120~200MW時(shí)，吊桿負(fù)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(zhǔn)負(fù)荷。熱態(tài)調(diào)整的原則是達(dá)到各吊桿熱態(tài)均荷并兼顧各吊桿的冷態(tài)負(fù)荷。在確定基準(zhǔn)負(fù)荷時(shí)，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(yùn)行時(shí)吊桿實(shí)際負(fù)荷的平均值確定為該區(qū)域的基準(zhǔn)負(fù)荷。結(jié)合吊桿負(fù)荷的變化趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)熱態(tài)時(shí)負(fù)荷為0或接近松馳的吊桿，不加調(diào)整。調(diào)整時(shí)，先調(diào)高負(fù)荷的吊桿，后調(diào)低負(fù)荷的吊桿。對(duì)高負(fù)荷吊桿先減少15%的負(fù)荷，同時(shí)對(duì)低負(fù)荷吊桿進(jìn)行監(jiān)測(cè)（按15%負(fù)荷的變化量控制）。通過(guò)力的轉(zhuǎn)移，使低負(fù)荷吊桿或原先不受力的吊桿相應(yīng)地增加負(fù)荷。根據(jù)上述方法反復(fù)進(jìn)行測(cè)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(shí)的負(fù)荷與冷態(tài)調(diào)整后的負(fù)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(gè)吊桿系統(tǒng)連接處的間隙及彈簧的初始變形，由于振動(dòng)等原因會(huì)發(fā)生較大的變化。故熱態(tài)調(diào)整，必須在鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間，并且掌握了熱態(tài)運(yùn)行時(shí)吊桿負(fù)荷的變化規(guī)律后才可以進(jìn)行。另外考慮到吊桿冷態(tài)負(fù)荷情況，在熱態(tài)調(diào)整時(shí)，不能大范圍的調(diào)整吊桿負(fù)荷。

　　3.3吊桿調(diào)整結(jié)果4號(hào)鍋爐爐頂高過(guò)吊桿和高再吊桿的負(fù)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(fù)荷分配不合理是鍋爐發(fā)生事故的隱患，必須對(duì)吊桿負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。

　　4.2鍋爐吊桿負(fù)荷用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行調(diào)整，目前在國(guó)內(nèi)尚屬首次。實(shí)現(xiàn)了鍋爐吊桿負(fù)荷的定量調(diào)整，方法是成功的，達(dá)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(diǎn)是都要確定基準(zhǔn)負(fù)荷，都分區(qū)進(jìn)行，調(diào)整的思路、方法相同。兩者不同點(diǎn)是目標(biāo)不同。冷態(tài)調(diào)整的目標(biāo)是各個(gè)測(cè)量區(qū)的各吊桿負(fù)荷誤差在*7.5%范圍內(nèi)；熱態(tài)調(diào)整的目標(biāo)是達(dá)到各吊桿熱態(tài)均荷并兼顧各吊桿的冷態(tài)負(fù)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(yùn)行時(shí)，吊桿實(shí)際負(fù)荷的平均值確定為該區(qū)域的基準(zhǔn)負(fù)荷，結(jié)合吊桿負(fù)荷的變化趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整按先調(diào)高負(fù)荷的吊桿，后調(diào)低負(fù)荷的吊桿進(jìn)行。在降低高于基準(zhǔn)負(fù)荷吊桿的負(fù)荷后，對(duì)低于基準(zhǔn)負(fù)荷吊桿進(jìn)行測(cè)量，使低負(fù)荷吊桿或原先不受力的吊桿相應(yīng)地增加負(fù)荷。

　　4.5為將來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐吊桿負(fù)荷的在線監(jiān)測(cè)和控制，電廠應(yīng)在安裝、維修鍋爐時(shí)記錄下鍋爐吊桿負(fù)荷的原始數(shù)據(jù)，建立信息庫(kù)。

　　4.6由于是首次開(kāi)發(fā)的鍋爐吊桿測(cè)試系統(tǒng)，要作為鍋爐吊桿在線測(cè)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(shí)應(yīng)改進(jìn)傳感器受環(huán)境溫度影響，使測(cè)試數(shù)據(jù)更正確、穩(wěn)定。

　�。ㄘ�(zé)任編輯：王蘋(píng)志）（上接第17頁(yè)）的質(zhì)量。

　　利用網(wǎng)架散裝安裝技術(shù)循序漸進(jìn)安全可罪。

　　預(yù)應(yīng)力梁、板施工技術(shù)便于制作維護(hù)。

　�。�6）樓層壓型板、外墻壓型板施工技術(shù)。

　　5結(jié)語(yǔ)2號(hào)機(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：主廠房工程質(zhì)量達(dá)到省級(jí)優(yōu)良工程；工期滿(mǎn)足合同要求；工程無(wú)重大安全事故；文明施工獲得各界人士好評(píng)。

　　通過(guò)井岡山工程的實(shí)踐，使我們認(rèn)識(shí)到合理的施工組織設(shè)計(jì)，科學(xué)的施工方法不但能保證工程質(zhì)量，加快工程進(jìn)度還是安全施工的保證措施。井岡山工程的施工進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量保證、安全生產(chǎn)、文明施工均達(dá)到一個(gè)新的水平。