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生物质锅炉新闻动态
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330MW机组锅炉后墙水平刚性梁振动原因分析及处理
发布时间：2013-10-02 09:17 来源：未知
0、引言
大唐略阳发电有限责任公司l×330MW机组配套1018t/h锅炉由东方锅炉（集团）公司生产，2007年7月投产．2008年5月发现锅炉部分构件振动明显，在2009年9月C级维修的准备中，对锅炉振动设备进行了全面仔细的检查，锅炉平台、扶梯、刚性梁的振动非常明显，且锅炉振动随负荷大小而波动，当机组满负荷时振动较小，机组电负荷在200。270MW时，振动较大，每分钟振动约8～10次，振动幅度在5-10mm。最大振幅发生在后竖井56 m剐性梁，锅炉4号角。如不及时处理，长期振动产生的危害非常大，对锅炉的刚性粱等构件会产生较大的疲劳应力，同时对后墙内的受热面也会带来破坏应力，严重时会造成爆管，直接影响机组的安全运行。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、问题查找
通过对振动来源以及振动明显的部分设备进行逐一检查，发现锅炉振动明显的部位是：33.97m炉膛两侧平台、44.37 m炉膛两侧有吹灰器处的平台和扶梯，50.77～54.37m炉侧上行扶梯．54.37～57.17m炉侧上行扶梯，后竖井包墙52.7·56.4m刚性梁之间区域。
2、原因分析
2.1设计安装方面的原因
2.1.1镉炉热膨胀系统
锅炉前后方向的膨胀中心设在炉膛中心线，左右方向的膨胀中心设在锅炉中心线，炉顶大包顶部为向下膨胀零点。在锅炉炉膛部分设置了4层导向装置，后竖并部分设置了2层导向装置。通过导向装置保证锅炉能按预定的膨胀方向膨胀，并将锅炉受到的水平荷载传递到钢构架上。锅筒在锅筒中心设置1个止晃点。水冷壁、包墙管、过热器、中再、高再按此设定的膨胀中心膨胀。
2 .1.2锅炉构架
锅炉构架按地震基本烈度为7度(0.10占加速度)、Ⅱ类场地设计。锅炉载荷主要悬吊在顶板（炉顶梁格）上，顶板由主梁、次粱、小粱等组成坚固的梁格，其四周有水平支撑，主梁端部布置有侧向支撑。梁格传递基本垂直载荷，水平支撑传递水平载荷（风载荷和地震荷载），端部侧向支撑除传递水平力外，还能阻止梁端部的扭转。
2.1.3刚性梁
为确保炉膛和包墙在内压力波动和煤粉爆炸时的安全，在炉膛和后竖井四周沿管壁高度方向设有多层水平刚性梁，在水平烟道区域设有2组垂直刚性梁，在水平烟道下部，炉膛与后竖井之间的空间内设有桁架结构。刚性梁设计承压能力为±5800 Pa，瞬间无永久变形承压能力为±8700 Pa。针对锅炉后墙水平刚性粱的安装，利用小修停机时间．认真检查刚性梁的限位装置、刚性梁的连接装置，在冷态下未发现焊缝损伤等现象。
2 .1.4顶板柱和梁
锅炉载荷由顶板传递给柱和梁，柱和粱与垂直支撑、水平支撑构成一个立体刚性架。主柱和副柱组成锅炉构架，主柱主要传递基本垂直载荷，副柱起着主柱框架平面外稳定作用，传递风力、地震力、锅炉导向力及柱子稳定力等。沿主柱高度方向设置有垂直支撑，在主柱和次柱之间布置有7层水平支撑。在刚性梁和梁之间设了4层导向装置，可将炉体的导向力和承受的风力、地震力通过炉架传递到基础上。锅炉构架的连接采用高强螺栓与焊接相结合的方式。大范围地检查高强螺拴连接及连接板，没有发现异常。
2.1.5平台扶梯、护板
除电梯�？坎悴贾闷教ㄍ�，凡有门孔、测量孔等需要维护处均设有平台。司水小室和燃烧器区域铺设花钢板平台，其余各层均为栅格平台。平台和平台之间均有扶梯连通。依据设计，现场实际安装平台扶梯晃动的地方比较多，引发相互的共振，产生更大的振幅。
2.1.6炉墙、保温及密封
尾部竖井包墙垂直炉墙主要采用轻质保温材料复合结构，厚度从管子中心线算起200 mm，炉墙外表面设有压型板予以保护。2008年7月曾经发生过后竖井锅炉墙脱落11片的事件，表明锅炉炉墙振动已经对保温墙皮产生破坏作用。
2.1,7燃烧系统
对燃烧过程进行监控，两侧送风机风压、一次风机风压均衡，引风机两端压力均衡。从锅炉运行调整等综合因素来看，运行操作炉膛燃烧基本稳定。
2.2综合原因分析
(l)通过对检查部位的振动分析，振动原因为锅炉运行时，由于燃烧变化和送风的调节，炉内烟气对炉膛、后竖井的压力变动频繁，造成振源。燃烧引发炉膛的振动则通过炉膛管屏、吹灰器、吹灰器支座、平台、扶梯传递，使该传递路径中的设备有固有频率与振源频率相等或近似的则产生共振，从而产生了实际的平台、扶梯振动。
(2)依照锅炉的设计原理，锅炉的刚性梁是一个将炉膛和后竖井内内力相互平衡的结构体系，使炉膛和后竖井内内力相互抵消，增强管屏刚性，从而起到�；ぢ藕凸芷恋淖饔谩Ｒ话闱榭鱿�，有了刚性梁的保护作用，内力是不会传递到炉膛或后竖井以外的设备上去的；传递到外的不平衡内力，通过导向装置传递到有水平支撑的主框架构架上，主框架给予传递到基础并消除。
基于这个机理，通过深层次的分析得知，造成振动的原因是炉膛或后竖井的导向装置安装有问题，也就是说，炉内的波动产生的不平衡力，由于导向装置安装不到位，锅炉膨胀中心与设计中心不—致．造成不平衡的内力不是通过导向装置传递给锅炉主框架。锅炉自由膨胀，通过附着在炉膛或后竖井上的设备传递出去，当这些力传递到结构设计承载较小、相对比较薄弱、振动频率较小的设备上，就会产生振幅较大振动。这与实际观测和检查的情况非常一致，现场锅炉产生的振动，都发生在扶梯和平台跨度较大、刚度偏弱的地方。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
3、治理方案
(l)锅炉停炉检修时，对本锅炉的导向装置进行全面的检修，导向间隙超过2 mm的进行修改，可采用型钢上贴板或移动导向装置型钢，保证导向装置间隙在2 mm，全锅炉共21处讲行处理．方法如图2所示。
(2)对锅炉振动幅度较大的平台和扶梯，采用原设计中技术要求，但为了增强平台和扶梯的刚度，使用10槽钢对跨度较大的33.97 m炉侧平台和炉侧39.77—44.37 m扶梯、47.27。50.77 m扶梯、50.77。54.37m扶梯、54．”-57.17 m扶梯进行加强措施，减小其跨度，提高其自振频率，防止与炉膛发生共振。锅炉两侧共加装12处斜支撑。
(3)尾部后竖井后墙52.7 m和56.4 m刚性粱振动，是由于刚性梁角部连接件连接处开孔偏大，无法很紧密的将炉内烟气冲击力与前炉膛墙的冲击力平衡所致。此次治理可采用2种方法，将本两层刚性梁的后包墙连接销轴（销轴加大）或刚性梁的垫板换调（孔减�。�，保障销轴与孔的间隙在0.5mm左右。现场实际采用销轴加大的工艺办法。
对在图l所指示的锅炉后竖井3层区域、6处刚性梁角部连接件连接部位、12个销孔进行改造，方法如图3所示。
4、结语
在机组大修期间，经过实施三方面有针对性的具体改进措施，该公司当前锅炉振动情况明显改善，机组电负荷在250一330MW时，每分钟振动约3次，振动幅度在3mm之内。本文方法很好地解决了锅炉后包墙刚性梁的振动问题，为此类问题找到一个切实可行的方法和解决思路，具有良好的实践价值，为锅炉的长期安全经济运行提供保障。
