鍋爐檢修爐內升降平臺設計、安裝的淺析

胡武星 湯健

摘 要： 目前國內火電廠都遵循逢停必檢的原則，鍋爐檢修爐內升降平臺的使用對保證檢修安全、縮短工期、節約成本起到了很好的作用。但是由于鍋爐檢修爐內升降平臺設計、使用的并無統一規范，造成了鍋爐檢修爐內升降平臺使用過程中安全事故時有發生。本文試就對火電廠鍋爐檢修爐內升降平臺設計、安裝進行分析和探究以優化設計、提高其使用安全度。

關鍵詞：火電廠鍋爐；升降平臺；優化設計

一、火電廠鍋爐升降平臺概述

爐內升降平臺就是卷揚機驅動的載人升降機。包含爐外卷揚機、爐內升降平臺、滑輪和鋼絲繩三個部分。

第一，爐外卷揚機部分，含有卷揚機，控制柜。卷揚機上設有電機、減速機、多槽道滾筒、工作制動器、安全制動器、速度檢測裝置、上下限位裝置；控制柜上設有電源開關、啟動按鈕、爐內外切換操作開關、上升按鈕、下降按鈕、急停按鈕、電壓表、電流表、內置PLC、報警提示、電話機等。開啟總開關，切換至爐外操作模式，爐外控制柜通過控制按鈕可以操作升降平臺，切換至爐內操作模式，爐內操作手柄可以操作升降平臺。任何人發現不正常情況可以用急停按鈕停止操作，急停按鈕需人工復位方可進入操作模式。

第二，升降平臺。升降平臺包含主梁、副梁、跳板、護欄、副梁加強裝置、爐內報警器、爐內操作手柄、傾斜報警裝置、稱重裝置等。副梁設置在主梁上方，跳板鋪設在副梁上方，圍欄設置在副梁上，副梁加強裝置設置在副梁上，通過起吊主梁上吊點控制平臺升降，主要由爐內手柄操作，當需要爐外操作時，切換爐內操作手柄控制。

第三，滑輪和鋼絲繩部分。工作鋼絲繩均勻緊密排置在卷揚機槽道上，經換向滑輪組，穿過爐頂與升降平臺連接，滑輪組主要在鋼結構設置，引導鋼絲繩走向，主要起支撐和轉向作用。安全鋼絲繩牢固固定在爐頂鋼結構上，穿過爐頂與升降平臺防墜器連接，一旦工作鋼絲繩斷，防墜器立馬鎖死，起到安全作用。

二、火電廠鍋爐升降平臺設計

要升降平臺在運行過程中實現平穩狀態，首先保證保證較大傾覆穩定性以及各配件的設計安全系數。卷揚機通過工作鋼絲繩與升降平臺連接，采用同一電機起吊，卷揚機啟動起來必須保證起始點鋼絲繩速度可控，鋼絲繩的彈性和平臺剛性必須達到規定范圍，平臺運行過程避免剮蹭。

首先，參考標準GB/T24191-2009，鋼絲繩彈性模量取決于鋼絲繩所處狀態，因此有必要知道鋼絲繩彈性模量屬于那種實際狀態，通常三種狀態：初始狀態，部分穩定狀態，最終狀態，鋼絲繩是不具有公稱彈性模量的，然而在一規定載荷范圍內可以有近似固定值工程模量，即鋼絲繩在整個拉伸過程中與拉力沒有完全線性關系，呈階段線形關系。假定各吊點拉力接近，且鋼絲繩狀態相同，那么等效于相對靜止。目前平臺設計根據鍋爐開孔情況完成后，各吊點拉力基本確定，折焰角側實際拉力較大，無法呈現升降過程中相對靜止情況，而整體要求拉力接近，需要改善設計。經過近180臺升降平臺統計數據驗證出，起吊鋼絲繩直徑一致的情況下，折焰角側相對力非折焰角側力差值較大時，升降平臺傾斜角較大，其中公稱直徑20更換至公稱直徑22鋼絲繩后，平臺變形情況較弱。

其次，平臺梁設計。平臺大部分結構采用高強度鋁制造，屈服強度較高，但是剛性較差。平臺主梁與副梁采用簡單搭放式與固定式，跳板平鋪在副梁上，副梁上設有加強裝置，即載荷依次通過跳板，副梁，主梁，最后將力分解至各吊點。因副梁剛度不足，設計上設置加強裝置，但是實際安裝加強裝置抬升副梁的同時，副梁發生側彎扭轉可能性增加，有發生扭轉撕裂梁的危險。當主梁較長時，剛度較差。萊州百萬機組升降平臺平臺較大，主梁副梁較長，未加載載荷前平臺已經不平整，增加載荷以后平臺撓度多處超標，通過增加主梁以及主梁加強裝置，最終保證平臺整體撓度合格，副梁扭轉部位增加防扭夾板以及副梁分段定位減低梁扭轉措施。

主梁副梁在延梁軸向方向連接時采用夾板結構，多處結構位置采用高強度螺栓，該設計安裝方案對梁強度和剛度都有負面影響，尤其是多次拆裝以后梁特性發生下降，所以梁連接宜采用緊湊型鑲套結構。

三、火電廠升降平臺安裝與監控

升降平臺順利安裝。升降平臺首先需要根據設計要求以及安裝手冊開展安裝工作。目前升降平臺安裝試運行中主要呈現的問題是平臺不平整、運行過程中傾角以及抖動回蕩現象，產生該現象主要原因是安裝質量要求較低，缺乏監督。

安裝平臺前，首先對各個配件進行檢查，安裝過程中進行監督達到報廢或者不能實現功能的配件應立即更換。目前安裝單位和電廠除嚴格執行標準以外，還需安全意識。為提高設備質量以及安全性，需要安裝質量數據和運行數據進行監督。

獲取安裝以及運行數據需升降平臺采用標準方法進行，例如測試梁應力以及撓度，測試起始數值時需要平臺處于失重狀態，方法如升降平臺搭建時在輔助平面上進行，采用簡支撐結構支撐升降平臺，使升降平臺處于失重狀態。分別以計算書應力測試點及撓度測試點設置輔助配件，也可適當增加檢測點位。平臺承重及變動載荷，通過計算機連續采集個監測點情況，生成動態圖和各種載荷情況下應力讀數。各吊點配置精密的電子秤，各個工況下各位置拉力顯示，同時數據連續采集。將設計時輸出的梁受力位移參數以及長久數據庫輸入PLC，根據用戶要求設計報警點以及報警提示。

從基礎設備安裝制造安裝方面：卷揚機槽道盡量保證一致，避免焊縫或其他不良因素，使工作鋼絲繩在每個槽道對應圈數上狀況相同，每個吊點對應鋼絲繩長度一致（如果各吊點鋼絲繩長度不一，可通過爐頂鋼絲繩無效長度彌補），保證滑輪牢固穩定，避免鋼絲繩受力時滑輪挪動影響平臺傾斜效果。

從升降平臺運行管理方面：平臺運行過程中盡量避免剮蹭磕碰，平臺上運輸設置載荷時必須按照設計安全要求，如果需要增加配重，不準以人為載荷，且運行過程載荷的變化以及放置情況需在電腦采集過程中及時輸入。

四、火電廠升降平臺水準提高

通過對電廠升降平臺安裝以及監控數據記錄采集，首先對電廠管理提供依據，其次對于廠家根據數據進行日后技術提高，最后對于安裝單位平臺以經驗數據庫進行安裝管理，最終實現升降平臺水平整體提高。

五、結束語：

綜上所述，火電廠爐內升降平臺屬于頻繁拆裝設備，使用頻繁，平臺尺寸相對較大，且各梁剛度較差，設計簡單，既載人又運貨，目前設計相對簡單，目前已不屬于特種設備，監督管理水平較低，發生事故的可能性較大，故需多方面共同提高設備水準，保證平臺平穩安全使用。