0、引言
  大唐略陽發(fā)電有限責(zé)任公司l×330MW機(jī)組配套1018t/h鍋爐由東方鍋爐（集團(tuán)）公司生產(chǎn)，2007年7月投產(chǎn)．2008年5月發(fā)現(xiàn)鍋爐部分構(gòu)件振動(dòng)明顯，在2009年9月C級(jí)維修的準(zhǔn)備中，對(duì)鍋爐振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行了全面仔細(xì)的檢查，鍋爐平臺(tái)、扶梯、剛性梁的振動(dòng)非常明顯，且鍋爐振動(dòng)隨負(fù)荷大小而波動(dòng)，當(dāng)機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)振動(dòng)較小，機(jī)組電負(fù)荷在200。270MW時(shí)，振動(dòng)較大，每分鐘振動(dòng)約8～10次，振動(dòng)幅度在5-10mm。最大振幅發(fā)生在后豎井56 m剮性梁，鍋爐4號(hào)角。如不及時(shí)處理，長期振動(dòng)產(chǎn)生的危害非常大，對(duì)鍋爐的剛性粱等構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生較大的疲勞應(yīng)力，同時(shí)對(duì)后墻內(nèi)的受熱面也會(huì)帶來破壞應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成爆管，直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、問題查找
    通過對(duì)振動(dòng)來源以及振動(dòng)明顯的部分設(shè)備進(jìn)行逐一檢查，發(fā)現(xiàn)鍋爐振動(dòng)明顯的部位是：33.97m爐膛兩側(cè)平臺(tái)、44.37 m爐膛兩側(cè)有吹灰器處的平臺(tái)和扶梯，50.77～54.37m爐側(cè)上行扶梯．54.37～57.17m爐側(cè)上行扶梯，后豎井包墻52.7·56.4m剛性梁之間區(qū)域。
2、原因分析
2.1設(shè)計(jì)安裝方面的原因
2.1.1鎘爐熱膨脹系統(tǒng)
    鍋爐前后方向的膨脹中心設(shè)在爐膛中心線，左右方向的膨脹中心設(shè)在鍋爐中心線，爐頂大包頂部為向下膨脹零點(diǎn)。在鍋爐爐膛部分設(shè)置了4層導(dǎo)向裝置，后豎并部分設(shè)置了2層導(dǎo)向裝置。通過導(dǎo)向裝置保證鍋爐能按預(yù)定的膨脹方向膨脹，并將鍋爐受到的水平荷載傳遞到鋼構(gòu)架上。鍋筒在鍋筒中心設(shè)置1個(gè)止晃點(diǎn)。水冷壁、包墻管、過熱器、中再、高再按此設(shè)定的膨脹中心膨脹。
2 .1.2鍋爐構(gòu)架
    鍋爐構(gòu)架按地震基本烈度為7度(0.10占加速度)、Ⅱ類場地設(shè)計(jì)。鍋爐載荷主要懸吊在頂板（爐頂梁格）上，頂板由主梁、次粱、小粱等組成堅(jiān)固的梁格，其四周有水平支撐，主梁端部布置有側(cè)向支撐。梁格傳遞基本垂直載荷，水平支撐傳遞水平載荷（風(fēng)載荷和地震荷載），端部側(cè)向支撐除傳遞水平力外，還能阻止梁端部的扭轉(zhuǎn)。
2.1.3剛性梁
    為確保爐膛和包墻在內(nèi)壓力波動(dòng)和煤粉爆炸時(shí)的安全，在爐膛和后豎井四周沿管壁高度方向設(shè)有多層水平剛性梁，在水平煙道區(qū)域設(shè)有2組垂直剛性梁，在水平煙道下部，爐膛與后豎井之間的空間內(nèi)設(shè)有桁架結(jié)構(gòu)。剛性梁設(shè)計(jì)承壓能力為±5800 Pa，瞬間無永久變形承壓能力為±8700 Pa。針對(duì)鍋爐后墻水平剛性粱的安裝，利用小修停機(jī)時(shí)間．認(rèn)真檢查剛性梁的限位裝置、剛性梁的連接裝置，在冷態(tài)下未發(fā)現(xiàn)焊縫損傷等現(xiàn)象。
2 .1.4頂板柱和梁
    鍋爐載荷由頂板傳遞給柱和梁，柱和粱與垂直支撐、水平支撐構(gòu)成一個(gè)立體剛性架。主柱和副柱組成鍋爐構(gòu)架，主柱主要傳遞基本垂直載荷，副柱起著主柱框架平面外穩(wěn)定作用，傳遞風(fēng)力、地震力、鍋爐導(dǎo)向力及柱子穩(wěn)定力等。沿主柱高度方向設(shè)置有垂直支撐，在主柱和次柱之間布置有7層水平支撐。在剛性梁和梁之間設(shè)了4層導(dǎo)向裝置，可將爐體的導(dǎo)向力和承受的風(fēng)力、地震力通過爐架傳遞到基礎(chǔ)上。鍋爐構(gòu)架的連接采用高強(qiáng)螺栓與焊接相結(jié)合的方式。大范圍地檢查高強(qiáng)螺拴連接及連接板，沒有發(fā)現(xiàn)異常。
2.1.5平臺(tái)扶梯、護(hù)板
    除電梯�？繉硬贾闷脚_(tái)外，凡有門孔、測量孔等需要維護(hù)處均設(shè)有平臺(tái)。司水小室和燃燒器區(qū)域鋪設(shè)花鋼板平臺(tái)，其余各層均為柵格平臺(tái)。平臺(tái)和平臺(tái)之間均有扶梯連通。依據(jù)設(shè)計(jì)，現(xiàn)場實(shí)際安裝平臺(tái)扶梯晃動(dòng)的地方比較多，引發(fā)相互的共振，產(chǎn)生更大的振幅。
2.1.6爐墻、保溫及密封
    尾部豎井包墻垂直爐墻主要采用輕質(zhì)保溫材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，厚度從管子中心線算起200 mm，爐墻外表面設(shè)有壓型板予以保護(hù)。2008年7月曾經(jīng)發(fā)生過后豎井鍋爐墻脫落11片的事件，表明鍋爐爐墻振動(dòng)已經(jīng)對(duì)保溫墻皮產(chǎn)生破壞作用。
2.1,7燃燒系統(tǒng)
    對(duì)燃燒過程進(jìn)行監(jiān)控，兩側(cè)送風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、一次風(fēng)機(jī)風(fēng)壓均衡，引風(fēng)機(jī)兩端壓力均衡。從鍋爐運(yùn)行調(diào)整等綜合因素來看，運(yùn)行操作爐膛燃燒基本穩(wěn)定。
2.2綜合原因分析
    (l)通過對(duì)檢查部位的振動(dòng)分析，振動(dòng)原因?yàn)殄仩t運(yùn)行時(shí)，由于燃燒變化和送風(fēng)的調(diào)節(jié)，爐內(nèi)煙氣對(duì)爐膛、后豎井的壓力變動(dòng)頻繁，造成振源。燃燒引發(fā)爐膛的振動(dòng)則通過爐膛管屏、吹灰器、吹灰器支座、平臺(tái)、扶梯傳遞，使該傳遞路徑中的設(shè)備有固有頻率與振源頻率相等或近似的則產(chǎn)生共振，從而產(chǎn)生了實(shí)際的平臺(tái)、扶梯振動(dòng)。
    (2)依照鍋爐的設(shè)計(jì)原理，鍋爐的剛性梁是一個(gè)將爐膛和后豎井內(nèi)內(nèi)力相互平衡的結(jié)構(gòu)體系，使?fàn)t膛和后豎井內(nèi)內(nèi)力相互抵消，增強(qiáng)管屏剛性，從而起到保護(hù)爐膛和管屏的作用。一般情況下，有了剛性梁的保護(hù)作用，內(nèi)力是不會(huì)傳遞到爐膛或后豎井以外的設(shè)備上去的；傳遞到外的不平衡內(nèi)力，通過導(dǎo)向裝置傳遞到有水平支撐的主框架構(gòu)架上，主框架給予傳遞到基礎(chǔ)并消除。
    基于這個(gè)機(jī)理，通過深層次的分析得知，造成振動(dòng)的原因是爐膛或后豎井的導(dǎo)向裝置安裝有問題，也就是說，爐內(nèi)的波動(dòng)產(chǎn)生的不平衡力，由于導(dǎo)向裝置安裝不到位，鍋爐膨脹中心與設(shè)計(jì)中心不—致．造成不平衡的內(nèi)力不是通過導(dǎo)向裝置傳遞給鍋爐主框架。鍋爐自由膨脹，通過附著在爐膛或后豎井上的設(shè)備傳遞出去，當(dāng)這些力傳遞到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載較小、相對(duì)比較薄弱、振動(dòng)頻率較小的設(shè)備上，就會(huì)產(chǎn)生振幅較大振動(dòng)。這與實(shí)際觀測和檢查的情況非常一致，現(xiàn)場鍋爐產(chǎn)生的振動(dòng)，都發(fā)生在扶梯和平臺(tái)跨度較大、剛度偏弱的地方。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
3、治理方案
    (l)鍋爐停爐檢修時(shí)，對(duì)本鍋爐的導(dǎo)向裝置進(jìn)行全面的檢修，導(dǎo)向間隙超過2 mm的進(jìn)行修改，可采用型鋼上貼板或移動(dòng)導(dǎo)向裝置型鋼，保證導(dǎo)向裝置間隙在2 mm，全鍋爐共21處講行處理．方法如圖2所示。
    (2)對(duì)鍋爐振動(dòng)幅度較大的平臺(tái)和扶梯，采用原設(shè)計(jì)中技術(shù)要求，但為了增強(qiáng)平臺(tái)和扶梯的剛度，使用10槽鋼對(duì)跨度較大的33.97 m爐側(cè)平臺(tái)和爐側(cè)39.77—44.37 m扶梯、47.27。50.77 m扶梯、50.77。54.37m扶梯、54．”-57.17 m扶梯進(jìn)行加強(qiáng)措施，減小其跨度，提高其自振頻率，防止與爐膛發(fā)生共振。鍋爐兩側(cè)共加裝12處斜支撐。
    (3)尾部后豎井后墻52.7 m和56.4 m剛性粱振動(dòng)，是由于剛性梁角部連接件連接處開孔偏大，無法很緊密的將爐內(nèi)煙氣沖擊力與前爐膛墻的沖擊力平衡所致。此次治理可采用2種方法，將本兩層剛性梁的后包墻連接銷軸（銷軸加大）或剛性梁的墊板換調(diào)（孔減小），保障銷軸與孔的間隙在0.5mm左右。現(xiàn)場實(shí)際采用銷軸加大的工藝辦法。
    對(duì)在圖l所指示的鍋爐后豎井3層區(qū)域、6處剛性梁角部連接件連接部位、12個(gè)銷孔進(jìn)行改造，方法如圖3所示。
4、結(jié)語
    在機(jī)組大修期間，經(jīng)過實(shí)施三方面有針對(duì)性的具體改進(jìn)措施，該公司當(dāng)前鍋爐振動(dòng)情況明顯改善，機(jī)組電負(fù)荷在250一330MW時(shí)，每分鐘振動(dòng)約3次，振動(dòng)幅度在3mm之內(nèi)。本文方法很好地解決了鍋爐后包墻剛性梁的振動(dòng)問題，為此類問題找到一個(gè)切實(shí)可行的方法和解決思路，具有良好的實(shí)踐價(jià)值，為鍋爐的長期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障。