1 概況

沙角發(fā)電總廠C廠3臺(tái)機(jī)組鍋爐是美國(guó)ABB-CE公司生產(chǎn)的亞臨界壓力中間再熱強(qiáng)制循環(huán)汽包爐CC+RR-70，四角偏置同心圓燃燒，配6套正壓直吹式制粉系統(tǒng)，其中原煤倉(cāng)的容積為1046m³，煤倉(cāng)內(nèi)徑為7m，煤倉(cāng)圓筒高24.3m，煤倉(cāng)錐體高8.62m，每個(gè)煤倉(cāng)儲(chǔ)煤量約800t。

2000年10月，在2號(hào)爐B煤斗處有也洞漏煤，后搭架到漏煤處，發(fā)現(xiàn)煤斗處有裂紋。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)爐的A、B、C、D、E，2號(hào)爐的C、D、E、F，3號(hào)爐的A、B、C、E都有相同的缺陷，即煤斗圓筒內(nèi)凹或外凸，鋼板上有明顯的皺折（見(jiàn)圖1）。

圖1 煤斗缺陷示例



2原因分析

通過(guò)對(duì)2號(hào)爐各煤斗的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與無(wú)損探傷，發(fā)現(xiàn)由于腐蝕造成的筒體減薄較嚴(yán)重，如在某些點(diǎn)厚度由10mm變成7.3mm，6mm變成4.26mm等。詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 各煤斗的損傷位置和程度



注：（1）筒體節(jié)級(jí)從上往下數(shù)，共13節(jié)。1～4節(jié)壁厚6mm，5～9節(jié)壁厚10mm，10～13節(jié)壁厚12mm。

（2）朝W西、N北（汽機(jī)側(cè)）、E東、S南（鍋爐側(cè)）。

（3）損傷程度：I級(jí)，小量塑性變形，油漆變形開(kāi)裂變色；Ⅱ級(jí)，宏觀變形明顯，一般為單一變形帶；Ⅲ級(jí)，宏觀變形嚴(yán)重，為多變形帶交叉區(qū)。

經(jīng)過(guò)對(duì)煤斗筒體設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用的資料查閱及分析，煤斗筒體采用三維殼單元（SHELL63），整改加筋部分采用三維梁?jiǎn)卧˙EAM4），考慮到重力、溫度、風(fēng)載等因素的影響，對(duì)煤位在40%、60%等幾種情況下的煤斗筒體進(jìn)行對(duì)比分析。有關(guān)60%煤位的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 60%煤位的數(shù)據(jù)

項(xiàng)目

加筋前

加筋后

第四強(qiáng)度理論最大MISE應(yīng)力/MPa

正常工作加溫度升高10℃最大MISE

應(yīng)力/MPa

最大形變/mm

筒體重量/t

抗彎剛度/比值

72.8

87.7

2.15

42

1

48.7

67

9.12

45

4

再經(jīng)過(guò)有限元分析，發(fā)現(xiàn)筒體抗彎強(qiáng)度較弱，初步分析原因?yàn)椋焊g造成筒體減薄，在臺(tái)風(fēng)，溫度等的作用下，結(jié)構(gòu)局部屈曲。同時(shí)，煤斗的變形是在以側(cè)向彎曲力為主，加之一定的軸向壓力作用下的局部屈曲失穩(wěn)。

3 處理方案

按照上面的分析，煤斗整改的思路應(yīng)該是降低側(cè)向載荷，增加抗彎剛度，在降低側(cè)向載荷實(shí)際較難操作的情況下，提出下面這個(gè)旨在提高煤斗筒體縱、環(huán)向剛度的整改方案。具體為：在煤斗筒體上部原環(huán)帶之下、下部原筋板之上焊接8條縱向筋板，筋板斷面為12mm×120mm，在筒體一定位置焊接4條環(huán)向板筋，環(huán)筋斷面同縱筋，縱、環(huán)筋板用三角筋板撐護(hù)，加筋材料采用Q235A（老標(biāo)準(zhǔn)的A3），焊條采用與加筋材料相應(yīng)的低氫焊條。 (何望飛 管世強(qiáng))