330MW機組鍋爐管道支吊架故障分析及調整

任 杰，李世明，任 飛

（1.內蒙古電力科學研究院，呼和浩特010020；2.神華準格爾能源有限責任公司 矸石發電公司，鄂爾多斯010030）

近年來，隨著電力建設的迅猛發展，大容量、高參數機組不斷建成投產，四大管道支吊架引發的安全事故時有發生，給機組的順利投產和安全穩定運行帶來嚴重的影響［1］。筆者對某在建電廠2臺330MW CFB鍋爐調試中出現低溫過熱器出口至屏式過熱器管道、屏式再熱器出口管道恒力吊架損壞的現象，檢查發現某些管道的安裝與原設計存在偏差，并就安裝階段的缺陷提出整改建議，以指導實施支吊架的調整。

1 鍋爐整體布置

該電廠鍋爐為單汽包、自然循環、循環流化床燃燒方式；最大連續蒸發量1 177t／h；主體部分由膜式水冷壁爐膛、3臺汽冷式旋風分離器和由汽冷包墻管包覆的尾部豎井三部分組成。

鍋爐爐膛與尾部豎井之間布置有3臺汽冷式旋風分離器，鍋爐尾部采用雙煙道結構，前煙道布置低溫再熱器，后煙道從上到下依次布置有高溫過熱器、低溫過熱器；然后向下的前、后煙道合并在一起，布置有螺旋鰭片管式省煤器和臥式空氣預熱器。鍋爐整體支吊在鍋爐鋼架上。

鍋爐的水冷壁、旋風分離器及尾部包墻全部懸吊在頂板上，由上向下膨脹；爐膛左、右方向通過剛性梁的限位裝置，使其以鍋爐對稱中心為零點向兩側膨脹；尾部受熱面通過剛性梁的限位裝置，使其以鍋爐對稱中心為零點向兩側膨脹。旋風分離器回料器和空氣預熱器均以自己的支承面為基準向上膨脹，前、后和左、右為對稱膨脹。

除汽包吊點、水冷壁前墻吊點、水冷壁及分隔墻上集箱、旋風分離器及其進出口煙道、包墻上集箱以及前、后包墻吊點為剛性吊架或碟簧吊架外，蒸汽系統的其他集箱和連接管均為彈性吊架或通過夾緊、支撐、限位裝置固定在相應的水冷壁和包墻管屏上。

2 吊架故障現象及原因分析

2.1 現象

4號機組在空負荷運行時，鍋爐進行蒸汽嚴密性試驗，主汽壓力為15.7MPa，溫度為538.3℃；再熱汽壓力3.2MPa，溫度534.6℃。在低溫過熱器到屏式過熱器連接管道上，左、右共有7個吊點的恒力吊架出現壓死或間隙不足的現象，嚴重影響管系膨脹，鍋爐被迫停爐進行支吊架系統調整。故障管系支吊點位置見圖1。

圖1 故障管系吊架支吊點圖

圖2 鍋爐兩側No.3吊點花籃螺絲狀態圖

按照設計，No.1、No.2和 No.3位移向下，No.4和 No.7位移向上，No.5和 No.6是雙徑向導向框架。整個管系可作為一個杠桿，杠桿兩端位移相反，其中有一個零點。

2.2 原因分析

4號鍋爐恒力吊架通過爐左、爐右相同位置比較，又根據3號鍋爐停爐時的冷態狀態，發現吊架冷態安裝時，吊架下花籃螺絲螺紋伸長量不一樣，即爐左和爐右兩側支吊架預提高度不一致，No.3吊點爐右側比爐左側吊桿伸出花籃螺絲量長70～80mm（見圖2）；No.4吊點爐右側比爐左側吊桿伸出花籃螺絲量長60～80mm（見圖3）；No.5支撐框架沒有太大的區別；No.6支撐框架爐左框架與槽鋼間隙為0；No.7吊點爐右側比爐左側吊桿伸出花籃螺絲量長80～100mm，這樣就導致了2臺同樣型號的吊架承擔了不同的管道載荷，以致使一個吊架已經超出了允許位移量，而另一個吊架位移還在允許范圍內。

圖3 鍋爐兩側No.4吊點花籃螺絲狀態圖

從圖2可以看出：4號鍋爐故障管道由于安裝時吊架初始位置不一致，導致目前這個管道處于傾斜狀態，使承載的吊架指示器出現指示不一致現象。

另外，從管系整體上分析，爐右No.3吊點由于吊桿伸出花籃螺絲量過長，導致整體承載過大，其本身位移看起來沒有問題，但是使本應到達80%指示位置的吊架，位移才到達了60%；使本應向下的杠桿向上抬起，故造成本該向上的No.7產生了向下位移。冷態時No.7指示器就在指示槽左端，下方的管道向下位移后使其指示器被撞斷，本應向上位移而成了向下位移。爐左N0.7處恒力吊架，吊桿伸出花籃螺絲過長，其伸長量有80～100mm，而此點向上膨脹量才70mm，造成了向上的膨脹量被吊桿吃掉，并且提升了管道；而由于No.3的吊桿伸出花籃螺絲過短，使杠桿另一頭又向下沉降，兩者同時作用，造成這根杠桿兩端擺動量加大，致使No.6導向框架間隙為零，而No.3恒力吊架被拉死。

3 故障解決辦法

調整部分吊點的花籃螺絲，使爐左側和爐右側編號相同的吊桿的伸長量基本相同，位移指示器指在正常位置。

3.1 調整準則

根據管道膨脹方向，確定指示器應該靠近指示槽的哪一端。由于4號鍋爐目前已經發生了載荷轉移現象，故本次調整不需將指示器調到靠近槽的第一個格處，調到第二至第三個格即可，根據實際情況旋松或旋緊吊架下端的花籃螺絲。具體操作為：向下膨脹的，旋松花籃螺絲；向上膨脹的，旋緊花籃螺絲。圖4為指示器的狀態，其中（a）為正常狀態，位移指示弧形槽有余量；（b）為不正常狀態，位移指示弧形槽無余量。

圖4 吊架指示器狀態圖

3.2 調整宗旨

爐左、右側相同編號吊點的吊桿伸出花籃螺絲量及位移指示器指示值大體相同。

3.3 調整步驟

調整步驟如下：

（1）旋松爐左導向框架后那個No.7恒力吊架的花籃螺絲，使吊桿伸長量20～30mm；同時調整爐左No.4彈簧吊點，旋緊花籃螺絲，使吊桿伸長量20～30mm；觀察管道No.3恒力吊架指示器有無回彈，有必要的話再旋緊爐左恒力吊架的花籃螺絲，吊桿伸長量20～30mm。

（2）調整爐右No.3恒力吊架吊點，旋松花籃螺絲，使吊桿伸長量20～30mm；同時調整爐右No.4彈簧吊點，旋松花籃螺絲，使吊桿伸長量20～30mm；觀察管道No.7吊點指示器是否回彈。

3.4 調整結果

根據以上原則調整了4個吊點，分別為爐右No.3、No.4和爐左 No.4、No.7。調整后爐右No.3點指示器從調整前70%回復至35%位置，目前狀態正常；No.4旋松花籃螺絲30mm，目前狀態正常；爐左No.7旋松花籃螺絲100mm，目前指示器指示從0%回復為70%，使No.6導向框架間隙從0mm變為50mm，間隙恢復正常；No.4要求旋緊30mm，由于安裝設備所限未能旋緊到要求位置，間接地導致了No.3不能回復到理想位置（停爐時No.3指示器已經躍出指示槽），經過對No.4的再次調整，目前指示器已經回復至槽內。

綜上所述，由于管道吊架安裝得不對稱，爐左、右共有7個吊架位置不正常，經過調整后仍有3個位置不正常，分別為爐右No.7、爐左No.3和No.4。究其原因，爐右No.7點由于指示器卡在吊架的框板內，使恒力吊架回轉板無法回轉，這一吊點變成了剛性吊點；外側框板與中間回轉板間夾著圓柱形指示器，如取出指示器銷軸，No.7點狀態即可改善。

4 結語

鍋爐管道的支吊架在安裝時如果和設計要求相差很大，將導致運行中的許多故障（支吊架失效），建議在安裝之后，應復查爐左、右對稱管道吊點的冷態安裝狀態；因為爐左、右管道吊架都是一套設計參數，同一套型號產品，故安裝位置亦應對稱。如安裝時吊架位置不對稱，運行時管道即會自行調整，使每個吊點的載荷重新分配，某些吊架就會出現故障。想要在鍋爐運行后再將吊架重新調整到最初的設計狀態難度是很大的。

［1］唐璐，余成長，孫中元，等.600MW 超臨界機組四大管道支吊架預防性檢查［J］.內蒙古電力技術，2011，29（1）：50-52.