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第 4 6卷第 2期 2 O 1 5 年 3月 锅 炉 技 术 B0I LER TECHN0LoGY Vo I _ 4 6，NO ．2 M a r ．，2 O 1 5 6 6 0 MW 超超 临界机组锅炉钢结构设计简介 屠茂彬 ，林彬 上 海 锅 炉 厂 有 限 公 司 ，上 海 2 0 0 2 4 5 摘要 在整个锅炉设备的施工序列中， 锅炉钢结构作为锅炉设 备的承载结构 ， 应在锅炉本体设备 起 吊前完 成主体承载结 构的安装 ， 相应的设计 、 制造进度均 较前 。因此 合理的锅炉 钢结构设 计过程对 于整个锅 炉项 目 的进度影响较 大。结合 国内某 6 6 0 Mw 超超临界机组项 目悬 吊式锅炉对锅炉钢结构设计 流程做 了概要 介绍 ， 希望能为类似项 目的设计提供一定 的参考 。 关键词 锅炉 ；钢结构 ；设计 ；流程 中图 分 类 号 TK2 2 3 文献 标 识 码 A 文 章 编 号 1 6 7 2 4 7 6 3 2 0 1 5 0 2 0 0 2 2 0 5 0 前 言 随着 电力行 业 的快 速 发 展 ， 火 电项 目正经 历 着 向大容 量 、 高 参数 的方 向发 展 。而 作 为 电站 主 要设 备 的 锅 炉 机组 也 经 历 同 样 的 发 展 变 化 。锅 炉 钢结 构 作 为 锅 炉 设 备 的承 载 结 构 ， 相 应 的设 计 、 制造 进度 均较 前 ； 且 锅 炉 钢 结 构 的 设 计 涉 及 与设 计 院范 围 内设 备 的布 置 、 支 吊 配 合 ， 因此 锅 炉钢结构 合理 、 方 便 的设计 流 程 对项 目整 体 进度 影 响很 大 。本 文 结 合 国 内 南 方 地 区某 6 6 0 MW 超 超临界 机 组 悬 吊式 锅 炉就 锅 炉 钢 结 构 设 计 流 程 作概要 介绍 ， 希 望能 为类 似 项 目的设 计 提 供一 定 的参 考 。 1 概 述 锅 炉钢结 构 主要 设计 内容 ， 按 照 以下 几 部分 内容分 别进行 阐述 基 本 准则 、 传力 设 计 、 荷 载 统 计 、 结 构 计 算 、 结 构 布 置 设 计 、 荷 载 校 对 、 施 工 设 计 。 1 ． 1基本 准则 根 据合 同及 技术 协 议 等资 料 ， 确定 锅 炉 钢 结 构设计 的基 本准则 。主要 内容包括 1 工程概 况 主要 指 抗 震 烈 度 、 基 本 风 压 、 基本雪压、 基本气温等场地特性。 2 结构特 性 设 计结 构为框 架结 构 、 支撑 结 构或组 合结 构 ； 结 构 构件 之 间 的连 接类 型 为 固接 连接 或铰接 连接 等 。 3 执 行规 范 明确 结 构设 计 依 据 的规 范 体 系及规 范名称 。 4 材 料选 用 列 出本项 目结 构 设 计 中允许 选 用 的材料 范 围。 5 连 接 方 式 螺 栓 连 接 ， 焊 接 连 接 或 栓 焊 连接 。 6 图示说 明 就 图纸 中的表 示 符 号 或 说 明 作解释 及规定 。 7 制造 要求 为满 足 设 计 假定 及 实现 设 计 目标应 采 取 的 措 施 ， 如 摩 擦 面 要 求 、 焊 接 要 求 除 锈涂装 要求 等 。 8 安装 运输 安 装 、 运输 中 明确 不 允 许 的 ， 或需要 特别 注意 的 问题 ， 如 长构件 的支 点数 量 、 H 型钢 的放 置位置 、 允许 堆放 层数等 。 9 特殊要求 项 目中存在的特 殊非通用要 求也 可单 列 。 本项 目设计 基本 准则 汇总 如表 1 。 1 ． 2 传 力设计 锅 炉钢 结构 设 计 主要 划 分成 两 部 分 ， 传力 设 计及布置设计。传 力设 计是在基本准则 的指导 下 ， 根 据锅炉 设 备 的布 置 、 支 吊、 安装 及 维 护 等要 求 ， 进行 锅炉钢结 构的传 力平 面 与立 面布 置设计 。 本项 目锅炉布置 宽 4 3 m， 深 4 8 ． 7 m， 高 7 1 ． 8 5 m。 根据 锅炉 布置要 求， 柱 距最 大为 1 4 m， 最小 为 7 I l l ； 高 度 方 向 分 8层 ， 分 别 为 6 ． 4 m， 1 3 ． 7 m， 2 3 ． 1 m ， 2 9 ． 8 r n， 3 9 ． 6 m ， 4 9 ． 4 1 3 “1 ， 5 8 ． 4 m ， 7 1 ． 8 5 m 。 综合考虑如下因素 收 稿 日期 2 O l 4一O 9 1 O 作者简介 屠茂彬 1 9 8 1 一 ， 男， 工程师 ， 主要从事锅炉钢结构设计工作的研究。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 6 锅 炉 技 术 第 4 6卷 上述 因素 长 期 共 同作 用 的 结 果 是 导 致 该 组 水 冷壁 上部 弯 曲部 位 的 向火 侧 管 壁 金 属 产 生 环 向疲劳 裂纹 ， 直 至 裂穿 、 爆 管漏水 。 2． 5 间接原 因 1 该 组水冷 壁受 热强 ， 循 环水 速慢 ， 造 成水 冷 壁上 部弯管 内不 断 结生 水 垢 ， 并导 致 金 属 超温 过 热 ； 水 垢 逐 渐堵 塞 管 路 ， 致 使 水 循 环 进 一 步 恶 化 ， 又 加剧 了该 部 位水 冷 壁管 超 温 过热 及 水垢 的 生成 ， 形成恶 性循 环 。 2 高 温腐 蚀 、 磨 损 减 薄导 致 该 组 水 冷 壁 上 部 向火 侧金 属的应 力水 平较高 。 3 锅炉长期间断运行 ， 导致承受弯 曲应力 的弯管 部位 又 同时承受 着较 大的交 变应 力作用 。 从 以上分析可 以看 出， 超温 、 腐蚀 、 磨损 和交 变 应力 ， 是造成这起水冷壁爆管泄漏 的主要原 因。 3 结 语 维修更 换该 组水 冷 壁 管 时 ， 对 弯 管 部位 的成 形应 控制 波浪度 不 超标 ； 对 水 冷壁 上 部 弯 曲引 入 锅简 的管 段 ， 应 控 制 适 当 的管 子 倾 斜 角 度 一 般 应保 证 ≥ 1 5 。 ； 建 议 对该 组 水 冷 壁 采 取 适 当 的 防磨 措施 ， 必要 时对 上 部弯 曲倾 斜 管 段 进行 绝 热 保温 ； 加强 锅炉 运行 调 节 ， 严 禁 超 负 荷运 行 ， 尽 量 避免 锅炉 间断运 行 。 参 考文献 [ 1 ]GB ／ T 9 2 2 2 2 0 0 8 ，水管锅炉重压元件强度计算E s 3 ．北 京 中 国标 准 出 版 社 ， 2 0 0 8 ． E B 2陈学俊 ， 陈 听宽主 编．锅 炉原 理[ M] ．北京 机械 l 业 出版 社 ， 1 9 7 9 ． An a l ys i s o f t h e Boi l e r W a t e r W al I Tu b e e xp l os i o n Ac ci d e n t TI AN He n a n Pr o v i n c e I ns t i t u t e of Bo i l e r a nd Pr e s s ur e Xu e j u n Ve s s e l Sa f e t y Te s t i n g，Zhe ng z h ou 45 00 16，Chi na Ab st r a ctFo r a wa t e r wa l l t ub e e xp l os i o n a c c i de nt o f a bo i l e r ，wi t h t he a na l y s i s f r om he a t e d s t a t e，t h e wa t e r c yc l e a nd t he t u be wa l l s t r e s s of t h e wa t e r wa l l ，t he a r t i c l e p o i nt s ou t t ha t ， s t r on g he a t i n g o f t he p a r t i a l wa t e r wa l l a n d t he s l o w f l o wi n g o f t h e wa t e r c y c l e r e s u l t i n t h e me t a l ov e r t e m p e r a t u r e o v e r he a t i n g o f t he wa t e r wa l l ， t he s t e a m wa t e r c or r o s i on o f i n ne r wa l l ，h i g h t e m pe r a t u r e ox i d a t i o n o f ou t e r wa l l a nd t he s e ve r e we a r o f f i r e f a c i n g s i de wa l l me t a l s whi c h c a u s e d b y t h e hi gh s p e e d g a s f l ow ，l e a d t O s e r i o us t hi nn i ng o f t he wa l l m e t a l a nd t he f u r t he r i mpr o v e o f t he l e v e l o f s t r e s s ．Fr e q u e nt l y s t a r t i n g a n d s t o pp i n g o f t h e bo i l e r ， t he p r e s s ur e f l u c t u a t i o ns a n d t e mpe r a t u r e c h a n ge s l e a d t O t h e up p e r be nd s me t a l pa r t o f t h e wa t e r wa l l wi t hs t a nd i n g bo t h t he b e nd i n g s t r e s s a n d t he l a r ge r a l t e r n a t i on s t r e s s ． The s e a r e m a i n r e a s o ns c a us e d by t h e me t al ov e r t e m p e r a t u r e o v e r he a t i n g of p ar t i a l wa t e r wa l l ，t he h i g h t e mpe r a t u r e c o r r o s i o n，t he a b r a s i o n t h i nn i ng a nd t h e a l t e r n a t i n g s t r e s s，e t c ． K e y wo r dst h e wa t e r wa l l ；t u b e - e x p l o s i o n； wa t e r c y c l e； ov e r he a t i n g； s t r e s s ； f a t i g ue c r a c k 上接 第 2 6页 I n t r o d u ct i o n o f 6 6 0 MW UI t r a S u p er c r i t i c a l Boi l e t St e el St r u c t u r e De s i gn TU M a o bi n． LI N Bi n Sh an gh ai Boi l e r W o r ks Co ．，I t d ．，Sha n gha i 2 00 24 5。Chi n a Ab s t r a ct Th e s t e e l s t r uc t ur e i s t h e s u pp or t s t u c t u r e o f t he who l e bo i l e r d e v i c e， S O t he d e s i g n，ma n uf a c t u r e，e r e c t i o n o f t he s t e e l s t r uc t u r e s ho ul d b e i n a d v a nc e of t h e who l e b o i l e r d e s i g n s c he d ul e ． A p r o pe r d e s i gn p r o c e s s i n ne e de d f or t h e bo i l e r s t e e l s t r uc t ur e d e s i g n．The p a p e r i n t r o d u c e s t h e d e s i g n p r o c e s s o f t h e b o i l e r s t e e l s t r u c t u r e wi t h a r e a l 6 6 0 MW p r o j e c t ． Ke y w o r d s b o i l e r； s t e e l s t r uc t u r e ；d e s i gn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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