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????? 600 MW機組省煤器輸灰管路的改進

????? 上海吳涇八期擴建工程（又稱吳涇第二發(fā)電廠）2 ×600 MW機組1 號爐經(jīng)
過近半年試商業(yè)運行后，于2000年11月24日停爐，進行首次小修。省煤器輸灰管
路綜合改造項目在小修期間付之實施，改造工程于12月13日完成，一次性投運成
功，達到了設計預期的效果。

????? 1 工程背景1 號爐灰渣系統(tǒng)是新設計的設備，整個除灰島由外商統(tǒng)一成套
供貨。受客觀條件限制，除灰系統(tǒng)投運后，省煤器灰斗受熱膨脹，落灰不暢，氣
鎖閥、輸灰管路堵灰嚴重，直接影響整個系統(tǒng)安全運行。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降溫以后，才可清灰，短時間的臨時
性消缺根本無法滿足要求；為解決管路的膨脹，臨時在輸灰管上增加的一段通徑
為335 mm、長度為2600 mm 的金屬軟管，實際上根本無法消除省煤器對輸灰管路
引起的膨脹問題；加上對落灰管的清理不夠，造成手動閘門開關不便。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，提出對省煤器輸灰管區(qū)域系統(tǒng)綜合改造的總體設計方案。

????? 2 方案設計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
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，改變過去用三通分別連接運
行排灰管路和臨時排灰旁路的方式，取消氣鎖閥上部的排灰旁路，使結構更加簡
單，在閘閥上方的旁側留有排灰接口，便于停爐或系統(tǒng)應急時正常出灰（見圖1 ）。

????? 2.2 降低鋼架中M －4.5 （M －5.5 ）立柱的柱頂標高由于鋼架中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 ）
立柱的柱頂標高從29.3 m降低至24.3 m，同時取消部分桁架。

????? 2.3 改變氣鎖閥支吊形式從消除膨脹應力和結構布置的合理性等因素考慮，
氣鎖閥的支吊形式由原設計的懸吊方式改為支承結構更加合理。在本次改造中，
設置梁及桁架來支承和固定氣鎖閥及其管道，并從原24.3 m上增加垂直框架來固
定和支承27.9 m處梁及桁架，通過增加的鋼結構將氣鎖閥及其管道上產生的力傳
遞到鍋爐基礎。

????? 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250 mm并
同時伴有向爐后及外側的膨脹位移（分別為125 mm和75 mm ）。通過多種方案的
論證，考慮采用總長為1200 mm Φ325 的復式金屬膨脹節(jié)，膨脹節(jié)適當提高波紋
并采用雙層加強結構，以滿足氣鎖閥及其管道的膨脹和性能要求；在放氣管中也
需要增加總長為1400 mm Φ108 的復式金屬膨脹節(jié)。

????? 2.5 改變排灰管道的布置原有輸灰系統(tǒng)的空氣進口管從風機引出通過鍋爐
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，然后經(jīng)過氣
鎖閥成為輸灰管再從鍋爐尾部的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
原來的進口空氣母管移到3.8 （6.2 ）列處，將原來的送風管與輸灰管的雙列并
入、兩進兩出多次拐彎的排列方式改為單入雙出排列方式（見圖2 ）。這樣整個
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
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 增加檢修平臺因為省煤器輸灰管路及其氣鎖閥的改變，需要在操作氣
鎖閥及其管道中的手動隔絕閥門的部位設置三層平臺；在臨時管道和不需要經(jīng)常
開啟的閥門附近，也設置平臺，以滿足運行檢修人員巡視、作業(yè)的需要。

????? 通過上述幾方面的改造，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。整個改造工程竣工后投運，達到了預
期的結果。

????? 3 系統(tǒng)改造中的關鍵技術問題分析3.1 三維型波紋補償器的設計及制造根
據(jù)上海鍋爐廠生產的2008t ／h 鍋爐滿負荷運行時的受熱膨脹條件，考慮灰流動
時的磨損性，我們向制造廠提出波紋補償器耐磨要求，并提供三維膨脹的數(shù)值，
通過計算確定合適的補償量值，并通過計算機進行優(yōu)化設計。最后，制造廠對三
維波紋補償器作了改進。改進后的波紋補償器具有能補償任意方向的管道位移、
補償量大、使用壽命長等特點。并在安裝前對產品進行預拉伸，以改善管系的受
力狀況。

????? 3.2 鋼結構改造和加固本次改造涉及鍋爐鋼結構的改動的地方較多，在鋼
結構改動和加固過程中，涉及鋼結構的計算也較多，通過計算分析傳力方向，選
擇合理的布置結構，并根據(jù)計算結果來判斷鋼結構改動的可能性；對梁的安全可
靠性進行強度計算以確定梁的截面。

????? 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，氣鎖閥固定在鋼結構上，氣鎖閥上部管道及其三維波紋補償器產生
膨脹反力會傳遞給氣鎖閥的頂部，因此必須對氣鎖閥頂部進行加固。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償器連接，盡可能地將三維波
紋補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力。

????? 4 結束語本工程的改造成功，為相關工程提供了可借鑒的經(jīng)驗。當然對系
統(tǒng)本身而言，還可進一步優(yōu)化，如：金屬膨長節(jié)的波級數(shù)還可適當增加，氣鎖閥
頂部加固還需進一步加強，檢修平臺還可進一步優(yōu)化等。