鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造工藝的技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】早期發(fā)電站采用的鍋爐結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，僅適用于小產(chǎn)量的電力生產(chǎn)活動(dòng)，鍋爐設(shè)備能夠持續(xù)使用的壽命較短。工業(yè)科技發(fā)展之后，鋼結(jié)構(gòu)在鍋爐構(gòu)造中占據(jù)了重要位置，各種大小形式的鋼結(jié)構(gòu)組裝成新型鍋爐，顯著改善了煤原料實(shí)際燃燒的效率。為了使鋼結(jié)構(gòu)性能正常發(fā)揮，本文分析了鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造工藝的技術(shù)應(yīng)用問題。 

【關(guān)鍵詞】鍋爐；鋼結(jié)構(gòu)；工藝；技術(shù)分析  【 abstract 】 the power station boiler structure of early relatively simple, only apply to the small production power production activities, boiler equipment can continue to use of the short life. industrial technology development after, steel structures in boiler tectonic played an important position, the size of the form of steel structure assemble new boiler, and improve the efficiency of the actual burning coal raw materials. in order to make steel structure performance normal play, this paper analyzes the boiler steel structure manufacturing technology application problems.  【 key words 】 boiler; steel structure; technology; technical analysis  科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)模式改革的根本動(dòng)力，先進(jìn)工業(yè)科技指導(dǎo)下鍋爐設(shè)備的改造技術(shù)日趨成熟，為火電廠建設(shè)提供了科學(xué)的指導(dǎo)方案。未來社會(huì)用電需求量持續(xù)增多，火電廠鍋爐運(yùn)行承受的荷載越來越大，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造階段必須注意工藝方案的改進(jìn)。  一、傳統(tǒng)鍋爐運(yùn)行存在的弊端  鍋爐是現(xiàn)代電力工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備，融入了機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)、液壓技術(shù)等三大核心要素，共同組建了自動(dòng)化鍋爐燃燒作業(yè)系統(tǒng)。對(duì)于火力發(fā)電廠而言，鍋爐對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)水平均起到了決定性的作用。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，鍋爐常會(huì)受到人員操作的影響，特別是誤操作對(duì)鍋爐造成了性能上的損壞，違背了電力生產(chǎn)的可持續(xù)原則。  1、結(jié)構(gòu)受損?；痣姀S是現(xiàn)代電力生產(chǎn)的常用方法，其原理是運(yùn)用原始燃料在鍋爐內(nèi)充分燃燒產(chǎn)生熱能，經(jīng)過能量之間的轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娔芄?yīng)使用。因技術(shù)、物資等方面條件的限制，鍋爐在燃燒期間缺少足夠的支撐體系，導(dǎo)致鍋爐結(jié)構(gòu)受損程度過大，減弱了鍋爐內(nèi)部的燃燒性能。如：爐膛內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用少，燃燒時(shí)無法承受高溫刺激而損壞爐膛結(jié)構(gòu)，鍋爐整體性能受損。  2、耗損過大。工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)階段，客戶對(duì)電力產(chǎn)品質(zhì)量的要求更加嚴(yán)格，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了發(fā)電廠成品或半成品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。鍋爐操作時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)電能的質(zhì)量水平會(huì)造成不利[1]。因缺乏專業(yè)的理論知識(shí)，鍋爐在生產(chǎn)時(shí)操作不規(guī)范，原料燃燒的熱能產(chǎn)量與期望值不一致，熱耗損偏大給后期火電廠發(fā)電生產(chǎn)造成了很大的困難，阻礙了電能生產(chǎn)效率的提升。  3、人員不足。優(yōu)越的培訓(xùn)體系是企業(yè)培養(yǎng)各類人才的基本條件，也是帶動(dòng)電力生產(chǎn)活動(dòng)持續(xù)進(jìn)行的保障。我國中小型規(guī)模的火電廠建設(shè)，因人力資源不足而降低了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的效率，部分單位培訓(xùn)方法不科學(xué)也阻礙了采煤的順利性。其中，最為突出的問題則是工人不熟悉新型鍋爐的功能特點(diǎn)，實(shí)際操控作業(yè)發(fā)出了錯(cuò)誤的程序指令，鍋爐誤操作導(dǎo)致了意外事故的發(fā)生。  二、鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造的前期準(zhǔn)備  火電站建設(shè)初期需加強(qiáng)鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造，使鍋爐設(shè)備組裝后的功能得到全面升級(jí)。前期準(zhǔn)備是鋼結(jié)構(gòu)制作的必要條件，通過材料質(zhì)量檢查或者結(jié)構(gòu)性能測(cè)試，為組裝設(shè)計(jì)人員提供了有效的指導(dǎo)，編制出的工藝流程更符合電力生產(chǎn)的應(yīng)用要求。  1、選材。選擇合適的鋼筋材料是保證鍋爐結(jié)構(gòu)性能的基本要求，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造應(yīng)使用型號(hào)、性能等指標(biāo)相符合的材質(zhì)，這樣才能實(shí)現(xiàn)較高的強(qiáng)度性能。設(shè)計(jì)人員根據(jù)鍋爐型號(hào)及性能改造的要求，采用力學(xué)特點(diǎn)、化學(xué)成分等相匹配的鋼材，鍋爐結(jié)構(gòu)承載能力得到體現(xiàn)，為鍋爐設(shè)備的生產(chǎn)操作創(chuàng)造條件。從成本角度考慮，保證性能達(dá)到鍋爐裝配前期下盡量購入廉價(jià)的鋼材。  2、試驗(yàn)。試驗(yàn)是為了檢測(cè)出不同型號(hào)鋼材的性能，判斷其是否符合鍋爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性。我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，燃燒鍋爐焊接使用的鋼材都要接受復(fù)試驗(yàn)收，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼材的性能缺陷，提前換用高性能鋼材進(jìn)行組合制造。如：質(zhì)檢人員可隨機(jī)性抽取某一批鋼材，進(jìn)行強(qiáng)度、溫度、拉力等多方面的測(cè)試，重點(diǎn)掌握材料的抗溫、抗裂性能，鋼板不同組合方式下性能的變化特點(diǎn)等。  三、鋼結(jié)構(gòu)拼接的技術(shù)要點(diǎn)  對(duì)于燃燒鍋爐而言，理論上在制造鋼結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)避免拼接，盡可能一次性完全組裝成套結(jié)構(gòu)。但實(shí)際制造過程常遇到多種問題需要進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)拼接處理，以組裝成性能趨于完善的鍋爐設(shè)備。若鍋爐設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)制造必須拼接處理，則需注意一些相關(guān)事項(xiàng)且選用合適的拼接技術(shù)，其重點(diǎn)表現(xiàn)與焊縫技術(shù)、對(duì)稱技術(shù)等兩個(gè)方面。  1、焊縫技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)焊縫大小對(duì)其日后使用性能有較大的影響，焊縫過大易造成瞬間性斷裂問題，鍋爐燃燒利用面臨著潛在的安全隱患。需拼接時(shí)，應(yīng)在下料前充分看清圖紙，認(rèn)真排料，保證拼接焊縫之間的錯(cuò)開距離或拼接焊縫與相鄰焊縫之間的錯(cuò)開距離符合標(biāo)準(zhǔn)的要求：錯(cuò)開距離應(yīng)≥200[2]。梁、柱或板梁上的拼接焊縫與托架或隔板的焊縫應(yīng)錯(cuò)開，錯(cuò)開距離應(yīng)≥100。  2、對(duì)稱技術(shù)。顧及到鋼結(jié)構(gòu)整體力學(xué)作用的均衡性，為防止受力荷載過大而引起的異常變形，必要時(shí)采用對(duì)稱技術(shù)進(jìn)行加強(qiáng)處理，增強(qiáng)拼接位置的抗裂性能。如：型鋼拼接部位必須裝焊加強(qiáng)板，加強(qiáng)板的規(guī)格尺寸應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。由于裝焊加強(qiáng)板增加了鍋爐設(shè)備的自重力，焊接時(shí)盡可能使加強(qiáng)板的裝配位置保持對(duì)稱，讓鋼結(jié)構(gòu)均衡地承受重力荷載。  3、開坡技術(shù)。型鋼是鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造的主要材料，憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性能得到了普及應(yīng)用。制造工藝?yán)锾砑娱_坡技術(shù)，能夠維持型鋼具有適宜的坡面度，方便了后期的焊接處理，維持了良好鋼結(jié)構(gòu)性能。如：型鋼的拼接部位應(yīng)開坡口以利于焊透，加強(qiáng)板的覆蓋部位，其余部位應(yīng)開型對(duì)稱雙面坡口，如：坡口角度一般采用32.57±2.5，鈍邊1±，坡口氣割面應(yīng)修磨光滑[3]。  四、鋼結(jié)構(gòu)裝配的技術(shù)要點(diǎn)  裝配是把制作好的鋼結(jié)構(gòu)與鍋爐設(shè)備組裝起來，使其應(yīng)用到鍋爐設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的支撐結(jié)構(gòu)中。鋼結(jié)構(gòu)裝配與制造工藝是密切相關(guān)的，所有裝配工序均是根據(jù)制造工藝方案而定，技術(shù)人員必須控制好鋼結(jié)構(gòu)裝配技術(shù)的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝需注意裝配前、裝配中、裝配后等三個(gè)方面的要求。  1、裝配前。鍋爐鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性的流程，裝配前是制作工藝的首要步驟。具體措施：①校驗(yàn)。已經(jīng)制作成形的小型結(jié)構(gòu)需經(jīng)過校驗(yàn)處理，保證其結(jié)構(gòu)性能與鍋爐設(shè)備相配套。如：應(yīng)確保型鋼與鋼板的扭曲度、旁彎度、直線度均已校正至符合標(biāo)準(zhǔn)要求。②清理。及時(shí)清除細(xì)小雜質(zhì)是保證裝配質(zhì)量的前提，裝配前需把待焊處的油、銹等污物清理干凈，防止鋼結(jié)構(gòu)裝配出現(xiàn)細(xì)小的空隙。  2、裝配中。裝配過程是執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)制造方案的關(guān)鍵，裝配質(zhì)量基本上決定了鍋爐設(shè)備外在的使用性能。具體措施：①組裝。組合件中相鄰零件上的拼接焊縫錯(cuò)開距離，梁和柱的裝配必須在平臺(tái)或等高定位架上進(jìn)行，同一梁或柱的兩根型鋼基準(zhǔn)端面必須對(duì)齊[4]。注意型鋼長(zhǎng)度，允許拼接的接頭數(shù)最短拼接長(zhǎng)度。②固定。裝配時(shí)應(yīng)將型鋼可靠固定，斷面尺寸符合圖紙和標(biāo)準(zhǔn)要求后裝焊工藝支撐，裝焊工藝支撐后應(yīng)再次測(cè)量斷面尺寸。  3、裝配后。完成鍋爐鋼結(jié)構(gòu)裝配并不意味著工作已結(jié)束，裝配后期還需進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)維護(hù)，以充分提高鍋爐的鋼材性能，這也是制造工藝中重點(diǎn)提及的內(nèi)容。具體措施：①調(diào)試。特定條件下啟動(dòng)鍋爐進(jìn)行調(diào)試，觀察鋼結(jié)構(gòu)是否處于穩(wěn)定的狀態(tài)，有異常情況要檢查裝配構(gòu)件的組合程度。②維護(hù)。定期檢查維護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，如：焊接縫連接情況，鋼構(gòu)件變形情況等，出現(xiàn)異常問題及時(shí)維修處理。  結(jié)論  總之，火力發(fā)電是現(xiàn)代電能生產(chǎn)的主要方式，其利用熱能、機(jī)械能、電能等三者之間的轉(zhuǎn)換，最終產(chǎn)出電能供應(yīng)給客戶使用。鋼結(jié)構(gòu)是鍋爐設(shè)備的核心構(gòu)成，合理地應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)制造工藝技術(shù)是保證其結(jié)構(gòu)性能的重要條件。既能增強(qiáng)鍋爐燃燒的抗溫、抗裂、抗變形等性能，又能保證企業(yè)正常的熱能產(chǎn)量。  【參考文獻(xiàn)】  [1]謝文斌.分析我國電力工業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)鍋爐的性能缺陷[j].西北電力技術(shù)，2010，23（14）：29-31.  [2]權(quán)銀平.談鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造前期需要準(zhǔn)備的重點(diǎn)內(nèi)容[j].鍋爐制造，2011,30（7）：33-35.  [3]唐國宇.鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造工藝技術(shù)的應(yīng)用研究[j].科技資訊，2011，22（16）：8-10.  [4]鄭琳.鋼結(jié)構(gòu)拼接及裝配工藝流程的優(yōu)化改造[j].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報(bào)，2011，20（12）：16-18.  [5]佘子娟.未來型鋼結(jié)構(gòu)制造與組裝工藝流程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[j].電站系統(tǒng)工程，2009，17（10）：43-45.