鍋爐爐頂吊桿負荷定量調整方法的探討

鍋爐爐頂吊桿負荷定量調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.江蘇省電力建設三公司，揚州市，225131；2.揚州發電有限公司，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整，對吊桿間負荷分配這一靜不定問題進行了研究。根據鍋爐爐頂吊桿分布的特點，研究設計了鍋爐爐頂吊桿負荷監測系統。采用吊桿分區測量和調整，用松弛法確定基準值，實行吊桿負荷用儀器進行定量測量，根據測量結果，進行綜合定量分析，再對吊桿實施精確調整，使吊桿受力趨于合理。

　　1吊桿負荷調整存在的問題國內火電廠鍋爐施工中，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，也沒有明確的導則、規程。

　　在技術上，對鍋爐爐頂吊桿負荷的調整，普遍采用傳統的手搖吊桿法、手錘振動吊桿法來進行測量，再憑經驗定性地調整。用測量儀器來進行鍋爐爐頂吊桿負荷測量，根據數據來調整是安裝、調整鍋爐吊桿負荷的技術方向。在技術上，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：一組鍋爐爐頂吊桿的實際受力情況是很復雜的。對于某根吊桿，它們既獨立又與其他吊桿互相聯系，且鍋爐的各個區域也是相互聯系的，故從理論上講，這是一個靜不定問題。吊桿負荷的調整是吊桿系統的調整而不是單根吊桿的調整。

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

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

　　⑷另外，吊桿測量調整的順序；在熱態測量調整時，由于鍋爐與吊桿連接部位的溫度不同，各吊桿的熱膨脹應力也不相同；儀器讀數的穩定性、分辨率等都影響吊桿負荷的調整。

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

　　應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（如應變變化）導致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，其結構如所示。

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

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

　　2.2.3調整時的注意事項調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移至其他吊桿；同時可使傳感器在吊桿不受力的狀態下安裝，以保證測量數據的可靠性。

　　測量前，預先計算出各吊桿在設計負荷下所對應的應力、應變及傳感器對應的頻率數。

　　調整吊桿負荷時，應監測同區域內其他吊桿負荷的變化。由于吊桿系統的靜不定性，力的轉移，鋼結構的偏差，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，調整某吊桿負荷會影響其他吊桿的負荷。因此，調整量應小一些，不能一次調整得太多。

　　2.2.4基準負荷的確定開始按鍋爐廠提供的各吊桿設計負荷數據進行調整，經過幾天的調整，不能調到滿意的結果。各吊桿負荷無法進行均荷分配，若吊桿達到了均荷分配時，聯箱標高要進行相應的變化，而這是不允許的。

　　經過研究，發現吊桿圖紙標明的冷態安裝時吊桿負荷值（對有彈簧支架的吊桿）與鍋爐廠提供的數據有較大的出入；同時4號爐已運行了11年，中間經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，認為將冷態安裝的負荷以及將滿足吊桿均荷及不影響聯箱標高、水平的情況下測得的實際總負荷作為基準負荷，并設法盡量靠近設計負荷。事實上按此基準負荷調整后，達到了預想的效果。

　　2.2.5吊桿熱態調整的準備工作冷態調整后，當進行熱態運行時，由于有工質、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，吊桿的熱態負荷會發生變化。若變化在允許的誤差范圍內，則不必重新調整；若變化較大或已完全不同，則需要重新調整。故鍋爐熱態運行時，需再測量吊桿的負荷。將熱態運行和冷態停爐2個狀態下的同一吊桿負荷進行比較，觀察吊桿在冷態調整后的負荷，在鍋爐熱態運行時是否會發生變化，即吊桿的松緊程度在2種狀態下是否一致，以此作為吊桿調整的依據之一。

　　在進行熱態調整前，要對鍋爐在熱態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果繪制成曲線進行分析，為熱負荷調整作必要的準備。過熱區的11號吊桿和再熱區的21號吊桿經熱運行后，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5段時間熱運其負荷趨于某一特定的值。將上述調整的數據制成表格，計算每根吊桿在熱態運行時的負荷，以此作為吊桿進行熱態調整的依據。

　　3實際調整過程及結果分析3.1冷態實際調整過程停爐前做好調整的準備工作，并對要調整的高過及聯箱、高再及聯箱的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。停爐后按照冷態調整方法進行吊桿的分區及逐根調整，然后進行吊桿調整效果的數據檢查，通過檢查部分吊桿的測量值，采用先松再緊、反復幾次進行測量、調整，使吊桿達到均荷的要求。至此，鍋爐吊桿第1階段調整，即冷態調整工作結束。

　　3.2熱態實際調整過程3.2.1熱態時吊桿狀態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。測量后發現，經冷態調整的各桿負荷發生了變化。總體上吊桿負荷變小，兩側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），原熱態的吊桿負荷變成在冷態時的負荷。12月30日上午再次進行測量，結果與29日測量的結果相同。

　　新點火啟動，元月3日進行熱態測量。結果表明，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，吊桿負荷相應減小。機組從冷態到熱態時，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吊桿的熱態調整吊桿熱態調整的方法與冷態調整的方法相同，關鍵是確定吊桿的基準負荷。熱態調整的原則是達到各吊桿熱態均荷并兼顧各吊桿的冷態負荷。在確定基準負荷時，根據吊桿的位置分區，在某區域內，將鍋爐熱態運行時吊桿實際負荷的平均值確定為該區域的基準負荷。結合吊桿負荷的變化趨勢進行調整，對熱態時負荷為0或接近松馳的吊桿，不加調整。調整時，先調高負荷的吊桿，后調低負荷的吊桿。對高負荷吊桿先減少15%的負荷，同時對低負荷吊桿進行監測（按15%負荷的變化量控制）。通過力的轉移，使低負荷吊桿或原先不受力的吊桿相應地增加負荷。根據上述方法反復進行測量、調整，（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）。

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

　　3.3吊桿調整結果4號鍋爐爐頂高過吊桿和高再吊桿的負荷曲線如、所示。

　　4結論4.1火電廠鍋爐爐頂吊桿松她及吊桿間負荷分配不合理是鍋爐發生事故的隱患，必須對吊桿負荷進行調整。

　　4.2鍋爐吊桿負荷用測量儀器進行調整，目前在國內尚屬首次。實現了鍋爐吊桿負荷的定量調整，方法是成功的，達到了預期的目的，較傳統方法有了質的飛躍。

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

　　4.4吊桿熱態調整是在某區域內，將鍋爐熱態運行時，吊桿實際負荷的平均值確定為該區域的基準負荷，結合吊桿負荷的變化趨勢進行調整。調整按先調高負荷的吊桿，后調低負荷的吊桿進行。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地增加負荷。

　　4.5為將來實現鍋爐吊桿負荷的在線監測和控制，電廠應在安裝、維修鍋爐時記錄下鍋爐吊桿負荷的原始數據，建立信息庫。

　　4.6由于是首次開發的鍋爐吊桿測試系統，要作為鍋爐吊桿在線測試系統還有一定差距。如傳感器的靈敏度還有待提高，同時應改進傳感器受環境溫度影響，使測試數據更正確、穩定。

　　（責任編輯：王蘋志）（上接第17頁）的質量。

　　利用網架散裝安裝技術循序漸進安全可罪。

　　預應力梁、板施工技術便于制作維護。

　　（6）樓層壓型板、外墻壓型板施工技術。