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技術(shù)文章

600 MW氧化鋅避雷器測(cè)試儀機(jī)組省煤器輸灰管路的改進(jìn)
上海吳涇八期擴(kuò)建工程（又稱吳涇**發(fā)電廠）2×600MW機(jī)組1號(hào)爐經(jīng)過(guò)近半年試商業(yè)運(yùn)行后，于2000年11月24日停爐，進(jìn)行**小修。省煤器輸灰管路綜合改造項(xiàng)目氧化鋅避雷器測(cè)試儀在小修期間付之實(shí)施，改造工程于12月13日完成，一次性投運(yùn)成功，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期的效果。


1工程背景
    1號(hào)爐灰渣系統(tǒng)是新設(shè)計(jì)的設(shè)備，整個(gè)除灰島由外商統(tǒng)一成套供貨。受客觀條件限制，除灰系統(tǒng)投運(yùn)后，省煤器灰斗受熱膨脹，落灰不暢，氣鎖閥、輸灰管路堵灰嚴(yán)重，直接影響整個(gè)系統(tǒng)**運(yùn)行。由于其所處的位置比較特殊，省煤器冷灰斗必須等鍋爐全部停下來(lái)降溫以后，才可清灰，短時(shí)間的臨時(shí)性消缺根本無(wú)法滿足要求；為解決管路的膨脹，臨時(shí)在輸灰管上增加的一段通徑為335mm、長(zhǎng)度為2600mm的金屬軟管，實(shí)際上根本無(wú)法消除省煤器對(duì)輸灰管路引起的膨脹問(wèn)題；加上對(duì)落灰管的清理不夠，造成手動(dòng)閘門(mén)開(kāi)關(guān)不便。由于上述諸多因素的影響，造成省煤器輸灰管路膨脹不暢、管道偏斜、灰管堵塞。
　　鑒于上述原因，提出對(duì)省氧化鋅避雷器測(cè)試儀煤器輸灰管區(qū)域系統(tǒng)綜合改造的總體設(shè)計(jì)方案。
2方案設(shè)計(jì)思路
    本次改造的目的是從根本上解決氣鎖閥及其管道存在的問(wèn)題，主要從下列幾方面采取措施。
2．1取消排灰旁路
　　從氣鎖閥及其管路布置上，改變過(guò)去用三通分別連接運(yùn)行排灰管路和臨時(shí)排灰旁路的方式，取消氣鎖閥上部的排灰旁路，使結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，在閘閥上方的旁側(cè)留有排灰接口，便于停爐或系統(tǒng)應(yīng)急時(shí)正常出灰（見(jiàn)圖1）。
2．2降低鋼架中M－4．5（M－5．5）立柱的柱頂標(biāo)高
　　由于鋼架中M－4．5（M－5．5）立柱與中間一只氣鎖閥位置重疊，導(dǎo)致氣鎖閥與省煤器灰斗中心線不能垂直，為了保證氣鎖閥與省煤器灰斗中心線垂直，將M－4．5（M－5．5）立柱的柱頂標(biāo)高從29．3m降低至24．3 m，同時(shí)取消部分桁架。
2．3改變氣鎖閥支吊形式
　　從消除膨脹應(yīng)力和結(jié)構(gòu)布置的合理性等因素考慮，氣鎖閥的支吊形式由原設(shè)計(jì)的懸吊方式改為支承結(jié)構(gòu)更加合理。在本次改造中，設(shè)置梁及桁架來(lái)支承和固定氣鎖閥及其管道，并從原24．3m上增加垂直框架來(lái)固定和支承27．9 m處梁及桁架，通過(guò)增加的鋼結(jié)構(gòu)將氣鎖閥及其管道上產(chǎn)生的力傳遞到鍋爐基礎(chǔ)。
2．4增加金屬膨脹節(jié)
　　省煤器灰斗因鍋爐受熱，向下膨脹位移量達(dá)250 mm并同時(shí)伴有向爐后及外側(cè)的膨脹位移（分別為125 mm和75mm）。通過(guò)多種方案的論證，考慮采用總長(zhǎng)為1200mmΦ325的復(fù)式金屬膨脹節(jié)，膨脹節(jié)適當(dāng)提高波紋并采用雙層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，以滿足氣鎖閥及其管道的膨脹和性能要求；在放氣管中也需要增加總長(zhǎng)為1400mmΦ108的復(fù)式金屬膨脹節(jié)。
　 氧化鋅避雷器測(cè)試儀
2．5改變排灰管道的布置
　　原有輸灰系統(tǒng)的空氣進(jìn)口管從風(fēng)機(jī)引出通過(guò)鍋爐尾部的M排中樁之間引入，在鍋爐省煤器冷灰斗下方的氣鎖閥穿過(guò)，然后經(jīng)過(guò)氣鎖閥成為輸灰管再?gòu)腻仩t尾部的M排中柱之間引出。由于空間狹小，管路布置比較局促，管道的彎頭較多，管道的
流程存在明顯的不合理布置。本次改造中，將原來(lái)的進(jìn)口空氣母管移到3．8（6．2）列處，將原來(lái)的送風(fēng)管與輸灰管的雙列并入、兩進(jìn)兩出多次拐彎的排列方式改為單入雙出排列方式（見(jiàn)圖2）。這樣整個(gè)回路的管道流程更加合理，管路中的彎頭數(shù)量減少，取消回路金屬膨脹節(jié)，整個(gè)回路的空氣阻力大大減少，提高系統(tǒng)的輸灰能力，保證輸灰管徹底暢通，消除堵灰等弊病。



2．6增加檢修平臺(tái)
　　因?yàn)槭∶浩鬏敾夜苈芳捌錃怄i閥的改變，需要在操作氣鎖閥及其管道中的手動(dòng)隔絕閥門(mén)的部位設(shè)置三層平臺(tái)；在臨時(shí)管道和不需要經(jīng)常開(kāi)啟的閥門(mén)附近，也設(shè)置平臺(tái)，以滿足運(yùn)行檢修人員巡視、作業(yè)的需要。
　　通過(guò)上述幾方面的改造，基本解決省煤器輸灰管路存在的膨脹不暢、管道偏斜、灰管堵塞等問(wèn)
題，克服由于省煤器輸灰管路不正常的工作狀況造成的事故隱患，使氣鎖閥及其管道的布置更加合理。整個(gè)改造工程竣工后投運(yùn)，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。
3系統(tǒng)改造中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題分析
3．1三維型波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)及制造
    根據(jù)上海鍋爐廠生產(chǎn)的2008t／h鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的受熱膨脹條件，考慮灰流動(dòng)時(shí)的磨損性，我們向制造廠提出波紋補(bǔ)償器耐磨要求，并提供三維膨脹的氧化鋅避雷器測(cè)試儀數(shù)值，通過(guò)計(jì)算確定合適的補(bǔ)償量值，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。*后，制造廠對(duì)三維波紋補(bǔ)償器作了改進(jìn)。改進(jìn)后的波紋補(bǔ)償器具有能補(bǔ)償任意方向的管道位移、補(bǔ)償量大、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。并在安裝前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)拉伸，以改善管系的受力狀況。
3．2鋼結(jié)構(gòu)改造和加固
　　本次改造涉及鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的改動(dòng)的地方較多，在鋼結(jié)構(gòu)改動(dòng)和加固過(guò)程中，涉及鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算也較多，通過(guò)計(jì)算分析傳力方向，選擇合理的布置結(jié)構(gòu)，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)判斷鋼結(jié)構(gòu)改動(dòng)的可能性；
對(duì)梁的**可靠性進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算以確定梁的截面。
3．3氣鎖閥頂部的支承與加固
　　由于改造后氣鎖閥及其管道隨著鍋爐的膨脹而一起膨脹，氣鎖閥固定在鋼結(jié)構(gòu)上，氣鎖閥上部管
道及其三維波紋補(bǔ)償器產(chǎn)生膨脹反力會(huì)傳遞給氣鎖閥的頂部，因此必須對(duì)氣鎖閥頂部進(jìn)行加固。加固的辦法是在氣鎖閥殼體的頂部增加4塊鋼板與三維波紋補(bǔ)償器連接，盡可能地將三維波紋補(bǔ)償器的膨脹反力分散到氣鎖閥殼體，減小氣鎖閥殼體局部的承壓應(yīng)力。
4結(jié)束語(yǔ)
   本工程的改造成功，為相關(guān)工程提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然對(duì)系統(tǒng)本身而言，還可進(jìn)一步優(yōu)化，如：金屬膨長(zhǎng)節(jié)的波級(jí)數(shù)還可適當(dāng)增加，氣鎖閥頂部加固還需進(jìn)一步加強(qiáng)，檢修平臺(tái)還可進(jìn)一步優(yōu)化等。