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【摘 要】近年来我国科技水平的提升,火力发电技术的也在不断进步,大型火力发电厂锅炉重量不断增加,锅炉支撑结构也由钢筋混凝土结构逐渐演变为全钢结构。在以往的火电厂建设施工中,锅炉钢结构的安装经常会出现一些问题,严重影响了安装质量,锅炉的性能也随之大幅度下降,导致电能生产过程中产生的能耗过高,火电厂的运营成本急剧上升,给火电厂造成了巨大的经济损失。本文就火力发电厂锅炉钢结构安装控制重点展开探讨。
【关键词】锅炉;钢结构;安装;控制
引言
锅炉钢架是整个锅炉的骨架,它承受着整个锅炉的重量,并决定着炉体的外型尺寸。如果锅炉钢架安装不正确,将直接影响到锅筒、集箱等部件的安装工作,继而影响对流受热面、省煤器、空气预热器以及过热器等各种设备的安装质量。此外还使炉墙的垒砌质量难以达到相关的设计标准,由此可见锅炉钢结构的安装质量在火力发电厂中的重要性。
1锅炉钢结构概述
锅炉钢架是炉体的支撑构架,全钢结构,承载着受热面、炉墙、及炉体其他附件的重量,并决定着炉体的外形。锅炉钢架结构:其主要由立柱、横梁、水平和垂直支撑、平台、扶梯、顶梁等组成;广义的钢结构也包括受热面;部分锅炉还有单独的防雨棚设计。
2锅炉钢结构特点
现在大型锅炉钢结构杆件多、工程量大、施工周期长、管理难度较大。螺栓数量多,高空穿装、紧固工作量大,增加了施工危险性。主要构件全部采用10.9级M22和M24六角法兰面扭剪型高强度螺栓连接,少量次要杆件采用焊接。锅炉钢架杆件单件重量大、立柱尺寸较长,安装、调整工作量大。锅炉钢结构作为锅炉的主要承力部件,调整好钢结构立柱的垂直度及各框架的尺寸是安装工作的重点,在施工过程中要严格控制质量。
3火力发电厂锅炉钢结构安装控制重点
3.1立柱的安装
在锅炉钢结构立柱的安装中,应确保立柱之间连接紧密,且保持较大的接触面积,以保证立柱受力的均衡。然而有些立柱的生产工艺不规范,立柱的接触面不光滑、平整,导致立柱之间无法有效衔接,安装后在接触面上往往会存在缝隙。施工现场通常没有多余的原材料,也缺乏立柱的加工设备,而强行安装立柱又会给火电厂埋下巨大的安全隐患,这给钢结构的安装施工造成了一定的阻碍。为了保证施工进度和施工质量,在进行立柱安装时应一气呵成,按照从下到上的顺序逐层安装,安装完炉顶大板梁后,再检查立柱的端面间隙。通过沉降原理我们可以发现,下层的立柱经过上部的挤压后发生了沉降,两个立柱的端面间隙已经大幅度的缩小甚至消失,这时只需要用垫片进行填充,就可以解决立柱接触面的间隙问题。一般来说,立柱端面间隙为0.7~2mm,垫片厚度则在0.5~1.5mm之间,需对端面间隙进行精确的测量,选择合适的垫片,上下立柱之间通常只能加一个垫片,这样可以保证钢结构的受力稳定性。
3.2顶梁的安装
现在锅炉受热面大多是吊挂结构,这就要求在设计时对于顶梁的要求很高,材质上顶梁多采用含Mn钢,顶梁下方多有竖支撑,同时顶梁上有各种吊挂孔,在顶梁安装前必须全面熟悉图纸,确认顶梁方向,顶梁的方向主要是有吊挂孔位置确定的,一旦方向装错,由于位置高,橫截面大,会为后期施工带来较大影响。并且在顶梁安装中,采用吊装一件找正一件,固定一件的办法,不允许在未找正并固定的构件上安装下一构件,以免给后续工作带来麻烦。在顶梁吊装之前,一般需要将汽包安装到位,安装汽包之前需要将汽包的支撑梁及支撑梁所汽包周边几根立柱上的拉撑梁尽可能的安装到位并固定完毕。汽包是锅炉受压的的主要构件,安装时要求定位准确,两端水平度良好,固定牢固。
3.3连接板的安装
钢结构的连接板是与立柱相连的结构,能够保证上下立柱之间的紧密连接,但是钢结构各个构件是分开制作的,这就造成了有些连接板和立柱之间的尺寸不合适,需要在连接板上额外添加一个梳形板,这对梳形板的厚度提出了较高的要求。在安装时偶尔会出现梳形板的厚度与立柱和连接板不匹配,无法直接用螺栓加固,需要采取一定的处理措施。对于这类情况,可以根据连接板和立柱之间的缝隙选择不同的垫片予以填充,再用高强螺栓加固,以解决连接板的安装问题。
3.4钢结构安装的开口方案
在钢结构安装时,在保证整体结构稳定剂强度要求的原则下,部分构件缓装,作为汽包及受热面设备安装开口。顶梁安装开口:当单台吊车无法满足顶梁吊装要求时,需要吊车进入钢架内部进行工作,部分暂时不影响整体结构的构件应该缓装(如拉撑梁等)。汽包吊装开口:部分锅炉的汽包安装时,也需要一台吊车进入钢架内部辅助就位,此时,对安装有影响的拉撑梁以及平台扶梯缓装。受热面安装开口:为满足水冷壁、过热器、省煤器、再热器以及其附属联想的安装,对此有影响的立柱拉撑,次梁等可以缓装,等待所有有影响构件安装完毕再按照一定顺序全部密封。
3.5多段斜撑的安装
多段斜撑是锅炉钢结构安装时经常采用的施工技术,是将钢结构分为若干段,每段都设置具有一定倾斜角度的支撑结构,斜撑的两端则需固定在横梁上。该技术的优势在于可以显著提高钢结构的侧向刚度,使整个结构更加趋于稳定。斜撑安装中往往会出现斜撑的长度过长无法按照设计要求穿过横梁,或者是斜撑的长度不够无法搭接到横梁上。这是因为横梁的跨度较大出现了弯曲,使得斜撑安装中出现了上述问题。施工人员可以在横梁弯曲度最大的位置安装抱箍,对横梁偏移的位置进行校正,这样斜撑就能够顺利的安装了。
3.6地脚螺栓螺纹安装控制
(一)产生原因分析。(1)在运输、装、拆箱过。程中,发生螺纹损坏。(2)埋设后的地脚螺栓未采取有效的防护措施,受到外界损伤。(3)在安装钢结构过程中,安装工艺不当,导致螺纹破坏。(二)防治措施。(1)在地脚螺栓出厂时已涂油,防止锈蚀并采用专用塑料螺栓套进行保护,在装箱时单独存放,不与其他部件混装,防止碰撞损伤螺纹。(2)土建基础施工埋设地脚螺栓后,将其保护套重新套好,防止其他物件碰损螺纹。(3)钢结构一层立柱吊装时,在构件上栓好溜绳加以控制,防止水平或侧向力撞击螺纹;立柱就位安装时,螺纹的保护装置不能拆除,当构件螺栓孔全部对准螺栓时,将构件缓慢地下降就位后方可拆除螺栓保护套,并及时进行紧固。(三)治理措施。(1)损伤不严重的情况下,可用锉刀对螺纹进行修整。(2)在损伤严重无法修整螺纹的情况下,割掉大于原螺纹长度的一段,再用与原螺栓相同材质、规格的材料,一端加工成螺纹,并在另一端加工坡口与原螺栓下部对接焊接。焊接完成后,再用相应直径、长度的钢管套入接点处,进行焊接加固补强。
结语
火力发电厂锅炉钢结构的安装控制要点在于,严格遵守施工方案,加强对钢结构安装施工流程的管理,针对容易出现的质量问题制定行之有效的防控措施,并根据施工的实际情况调整和优化施工方案。相关部门应提高对火电厂锅炉钢结构安装的重视度,做好质量控制工作,确保锅炉钢结构安装施工保质保量的顺利开展。
参考文献:
[1]崔兆勋.火力发电厂锅炉钢结构安装技术探析[J].电源技术应用,2015(12).
[2]张谦.浅谈火力发电厂锅炉钢结构安装质量控制的几个重要环节[J].电力技术,2015(4).
[3]方俊斌.浅论火力发电厂施工如何合理安排工期[J].科技资讯,2016(11).
[4]柳明,任杰.锅炉钢结构安装质量通病防治措施[J].现代工业经济和信息化,2017,7(16):84-86.
(作者单位:中国能源建设集团浙江火电建设有限公司)
【关键词】锅炉;钢结构;安装;控制
引言
锅炉钢架是整个锅炉的骨架,它承受着整个锅炉的重量,并决定着炉体的外型尺寸。如果锅炉钢架安装不正确,将直接影响到锅筒、集箱等部件的安装工作,继而影响对流受热面、省煤器、空气预热器以及过热器等各种设备的安装质量。此外还使炉墙的垒砌质量难以达到相关的设计标准,由此可见锅炉钢结构的安装质量在火力发电厂中的重要性。
1锅炉钢结构概述
锅炉钢架是炉体的支撑构架,全钢结构,承载着受热面、炉墙、及炉体其他附件的重量,并决定着炉体的外形。锅炉钢架结构:其主要由立柱、横梁、水平和垂直支撑、平台、扶梯、顶梁等组成;广义的钢结构也包括受热面;部分锅炉还有单独的防雨棚设计。
2锅炉钢结构特点
现在大型锅炉钢结构杆件多、工程量大、施工周期长、管理难度较大。螺栓数量多,高空穿装、紧固工作量大,增加了施工危险性。主要构件全部采用10.9级M22和M24六角法兰面扭剪型高强度螺栓连接,少量次要杆件采用焊接。锅炉钢架杆件单件重量大、立柱尺寸较长,安装、调整工作量大。锅炉钢结构作为锅炉的主要承力部件,调整好钢结构立柱的垂直度及各框架的尺寸是安装工作的重点,在施工过程中要严格控制质量。
3火力发电厂锅炉钢结构安装控制重点
3.1立柱的安装
在锅炉钢结构立柱的安装中,应确保立柱之间连接紧密,且保持较大的接触面积,以保证立柱受力的均衡。然而有些立柱的生产工艺不规范,立柱的接触面不光滑、平整,导致立柱之间无法有效衔接,安装后在接触面上往往会存在缝隙。施工现场通常没有多余的原材料,也缺乏立柱的加工设备,而强行安装立柱又会给火电厂埋下巨大的安全隐患,这给钢结构的安装施工造成了一定的阻碍。为了保证施工进度和施工质量,在进行立柱安装时应一气呵成,按照从下到上的顺序逐层安装,安装完炉顶大板梁后,再检查立柱的端面间隙。通过沉降原理我们可以发现,下层的立柱经过上部的挤压后发生了沉降,两个立柱的端面间隙已经大幅度的缩小甚至消失,这时只需要用垫片进行填充,就可以解决立柱接触面的间隙问题。一般来说,立柱端面间隙为0.7~2mm,垫片厚度则在0.5~1.5mm之间,需对端面间隙进行精确的测量,选择合适的垫片,上下立柱之间通常只能加一个垫片,这样可以保证钢结构的受力稳定性。
3.2顶梁的安装
现在锅炉受热面大多是吊挂结构,这就要求在设计时对于顶梁的要求很高,材质上顶梁多采用含Mn钢,顶梁下方多有竖支撑,同时顶梁上有各种吊挂孔,在顶梁安装前必须全面熟悉图纸,确认顶梁方向,顶梁的方向主要是有吊挂孔位置确定的,一旦方向装错,由于位置高,橫截面大,会为后期施工带来较大影响。并且在顶梁安装中,采用吊装一件找正一件,固定一件的办法,不允许在未找正并固定的构件上安装下一构件,以免给后续工作带来麻烦。在顶梁吊装之前,一般需要将汽包安装到位,安装汽包之前需要将汽包的支撑梁及支撑梁所汽包周边几根立柱上的拉撑梁尽可能的安装到位并固定完毕。汽包是锅炉受压的的主要构件,安装时要求定位准确,两端水平度良好,固定牢固。
3.3连接板的安装
钢结构的连接板是与立柱相连的结构,能够保证上下立柱之间的紧密连接,但是钢结构各个构件是分开制作的,这就造成了有些连接板和立柱之间的尺寸不合适,需要在连接板上额外添加一个梳形板,这对梳形板的厚度提出了较高的要求。在安装时偶尔会出现梳形板的厚度与立柱和连接板不匹配,无法直接用螺栓加固,需要采取一定的处理措施。对于这类情况,可以根据连接板和立柱之间的缝隙选择不同的垫片予以填充,再用高强螺栓加固,以解决连接板的安装问题。
3.4钢结构安装的开口方案
在钢结构安装时,在保证整体结构稳定剂强度要求的原则下,部分构件缓装,作为汽包及受热面设备安装开口。顶梁安装开口:当单台吊车无法满足顶梁吊装要求时,需要吊车进入钢架内部进行工作,部分暂时不影响整体结构的构件应该缓装(如拉撑梁等)。汽包吊装开口:部分锅炉的汽包安装时,也需要一台吊车进入钢架内部辅助就位,此时,对安装有影响的拉撑梁以及平台扶梯缓装。受热面安装开口:为满足水冷壁、过热器、省煤器、再热器以及其附属联想的安装,对此有影响的立柱拉撑,次梁等可以缓装,等待所有有影响构件安装完毕再按照一定顺序全部密封。
3.5多段斜撑的安装
多段斜撑是锅炉钢结构安装时经常采用的施工技术,是将钢结构分为若干段,每段都设置具有一定倾斜角度的支撑结构,斜撑的两端则需固定在横梁上。该技术的优势在于可以显著提高钢结构的侧向刚度,使整个结构更加趋于稳定。斜撑安装中往往会出现斜撑的长度过长无法按照设计要求穿过横梁,或者是斜撑的长度不够无法搭接到横梁上。这是因为横梁的跨度较大出现了弯曲,使得斜撑安装中出现了上述问题。施工人员可以在横梁弯曲度最大的位置安装抱箍,对横梁偏移的位置进行校正,这样斜撑就能够顺利的安装了。
3.6地脚螺栓螺纹安装控制
(一)产生原因分析。(1)在运输、装、拆箱过。程中,发生螺纹损坏。(2)埋设后的地脚螺栓未采取有效的防护措施,受到外界损伤。(3)在安装钢结构过程中,安装工艺不当,导致螺纹破坏。(二)防治措施。(1)在地脚螺栓出厂时已涂油,防止锈蚀并采用专用塑料螺栓套进行保护,在装箱时单独存放,不与其他部件混装,防止碰撞损伤螺纹。(2)土建基础施工埋设地脚螺栓后,将其保护套重新套好,防止其他物件碰损螺纹。(3)钢结构一层立柱吊装时,在构件上栓好溜绳加以控制,防止水平或侧向力撞击螺纹;立柱就位安装时,螺纹的保护装置不能拆除,当构件螺栓孔全部对准螺栓时,将构件缓慢地下降就位后方可拆除螺栓保护套,并及时进行紧固。(三)治理措施。(1)损伤不严重的情况下,可用锉刀对螺纹进行修整。(2)在损伤严重无法修整螺纹的情况下,割掉大于原螺纹长度的一段,再用与原螺栓相同材质、规格的材料,一端加工成螺纹,并在另一端加工坡口与原螺栓下部对接焊接。焊接完成后,再用相应直径、长度的钢管套入接点处,进行焊接加固补强。
结语
火力发电厂锅炉钢结构的安装控制要点在于,严格遵守施工方案,加强对钢结构安装施工流程的管理,针对容易出现的质量问题制定行之有效的防控措施,并根据施工的实际情况调整和优化施工方案。相关部门应提高对火电厂锅炉钢结构安装的重视度,做好质量控制工作,确保锅炉钢结构安装施工保质保量的顺利开展。
参考文献:
[1]崔兆勋.火力发电厂锅炉钢结构安装技术探析[J].电源技术应用,2015(12).
[2]张谦.浅谈火力发电厂锅炉钢结构安装质量控制的几个重要环节[J].电力技术,2015(4).
[3]方俊斌.浅论火力发电厂施工如何合理安排工期[J].科技资讯,2016(11).
[4]柳明,任杰.锅炉钢结构安装质量通病防治措施[J].现代工业经济和信息化,2017,7(16):84-86.
(作者单位:中国能源建设集团浙江火电建设有限公司)