電廠改造中鍋爐鋼結構加固的設計

李海峰

摘? 要：隨著我國社會經濟的迅速發展，污染問題越來越嚴重，環保已經成為各個領域發展的首要前提，為此國家提出了可持續發展的發展理念。對著環境保護的不斷推廣，火電廠為了實現環保低能的運行目標，需要對電廠進行不斷的改造，才能保證運行的可持續發展。電廠的鍋爐鋼結構改造作為電廠改造工作的重點，需要我們的高度重視，本文以鍋爐鋼結構作為改造的出發點進行研究分析，希望可以為電廠今后的發展提供幫助。

關鍵詞：鍋爐鋼結構;改造;加固設計

隨著火力發展廠的不斷發展進步，越來越多的技術不斷涌現，為火力發電廠的發展進步打下良好的基礎，為了對先進技術進行使用，需要對火力發電廠進行一定的改造。鍋爐鋼結構作為火力發電廠的重要承載結構，是火力發電廠的運行關鍵，為了保證火力發電廠的安全性能和環保性能，需要進行一定的改造，可以有效提高火力發電廠的經濟效益和安全性能。

1 火電廠鍋爐鋼結構改造的常見形式

1.1 增加脫硝設備

隨著環境污染問題的不斷嚴重，已經影響到生態環境的循環，對人們的生活造成了巨大的破壞，根據實際的調查研究得知，煤炭燃燒產生的有害物質排放已經成主要的環境污染源之一。火力發電廠的主要消耗能源就是煤炭，通過煤炭的燃燒進行發電，為人們提供電力資源。這種電力資源的生產方式會排放大量的有害氣體，產生大氣污染，造成酸雨等災害。為了對這種現象進行有效的防治工作，需要進行一定的脫硝處理工作。在火力發電廠的運行過程和廢氣排放過程按照合理的脫硝設備，可以有效去除生產過程中產生的氮氧化物。在對廢氣排放過程中增加脫硝設備后，需要進行合理的鋼結構改造工作保證對脫硝設備的承載。

1.2 改造燃燒器

煤炭在進行不完全燃燒時，會產生大量的有害氣體，不但出現了資源的浪費，還對加重了污染問題。燃燒器作為保證煤炭燃燒的重要設備，需要進行一定的改造，才能提高燃燒的性能。根據燃燒器的實際工作情況進行風量的合理調節，可以促進燃燒器的工作效率增加，煤炭可以達到完全燃燒的狀態。在進行燃燒器的改造工作時，平臺的通行需要對鋼結構進行考慮。

1.3 改造彭璐煙道

在火力發電廠的實際運行中，會對煙氣進行循壞利用，提高資源的利用率，增加火力發電廠的經濟效益。通過對實際情況的考慮，可以適當進行煙道的增加。

2 鍋爐鋼結構改造的主要設計步驟

2.1 收集資料

電廠在建立一段時間后，需要根據實際情況進行改造工作。如果是電廠原來的設計單位中標，就可以直接進行改造設計工作，但是可能存在其他單位中標的情況。對于其他單位電廠的改造工作作為一個新項目，首先需要進行資料的收集工作。設計單位需要派出專業的工作人員到電廠進行實地考察工作，對于電廠的原有設計結構和現在的設計需求進行深入了解，主要通過設計圖紙的收集和現場拍照的方式，只有對實際情況進行了解，才能為接下來的施工作業提供重要保障。

2.2 確定改造方案

電廠的運行系統比較復雜，涉及到很多的設備和管道，需要對改造設計出一個整體的方案。首先根據現場情況和改造需求設計出大概的方案，不斷進行改進和完善，最后形成比較完善的設計方案。

3 鋼結構的加固原則

鋼結構進行加固處理工作時，需要依據一定的原則進行操作，才能保證鋼結構加固工作的合理有效性。主要有以下幾個原則：第一個，電廠在進行鋼結構改造工作時，可能會需要停工，會造成電廠的巨大經濟損失，所以說要對施工方案進行合理的調整設計，盡量在不停工的情況下進行施工作業，如果無法保證在正常運行的情況下進行改造工作，要盡量減少停工的時間。第二個，要盡量簡化鋼結構改造的施工操作，過于復雜的操作設計，可能會在后續施工作業中出現施工的問題，不利于改造的進行。第三個，在施工作業前將能夠安裝制造的結構進行提前完成，可以提高施工施工作業的效率。第四個，連接加固采用焊接時，實際荷載產生的原有桿件應力最好在鋼材設計強度60%以下，極限不得超過80%，否則應采取相應的措施才能施焊。

4 鍋爐鋼結構改造的具體加固設計

4.1 原結構的承載能力校核

在加固設計之前，先進行對原結構進行承載能力校核，以確定需要加固的具體桿件。若是原設計預留了荷載的，則要判斷預留荷載是否能夠滿足新增的荷載。校核一般是由原設計單位進行的，只需要將原有的計算模型進行調整，即可得出計算文件。

4.2 具體的加固方法

4.2.1 柱的加固

當原柱子截面承載力不夠時，需要對柱進行加固。柱的穩定性分為平面內穩定和平面外穩定，其計算公式為N/ψA≤f。在同截面同材質的情況下，長細比越大，整體穩定系數越小，桿件承載能力越小。由此可見，長細比是控制穩定性的一個重要因素，其計算公式為λ=μl/i，在桿件截面不變的情況下，減小柱的計算長度l是一個立竿見影的方法。通過在兩個主層之間做立面桁架，為柱子提供有效的側向支撐，能夠達到減小柱計算長度的目的。若柱子的自身強度不滿足，需要增加柱子的承載面積。

4.2.2 梁的加固

梁作為主要的受彎構件，在增加設備荷載后，或原平面布置的側向支撐由于新增設備專業空間而取消的原因，可能導致其自身的強度及撓度不足需要加固，主要從強度、剛度、穩定性三方面考慮。常用的方法是在滿足梁腹板高厚比的基礎上，增加梁的高度，以增加梁的慣性矩和抗彎截面模量，從而提高梁的承載能力并減小變形。常采用的方法一是在梁的下翼緣部分或通長焊接T型鋼、鋼板。二是在梁的側面增加鋼板，將梁的截面做成類似箱型，以增加其弱軸方向的抗彎模量，增強其穩定性;三是空間允許的條件下，在梁的一側增加有效的側向支撐，以減小梁的計算長度，增強其穩定性。

4.2.3 節點的加固

電廠鍋爐房鋼結構的連接一般常用高強螺栓連接，當節點螺栓驗算不夠時，現場焊接是有效又簡便可行的加固方法。增加的焊縫需要按栓焊節點同時滿足來驗算，即螺栓和焊縫各自分別滿足承擔百分之七十的荷載，同時滿足共同承擔百分百的荷載。若原節點增加焊縫還不能滿足，則要考慮增加連接板等形式。

5 對現場施工的要求

5.1 施工順序要求

先進行新結構的加固安裝，在進行舊結構的拆卸工作。如果兩者的施工順序出現顛倒，可能會出現整體結構損壞的現象。在進行鋼結構加固處理工作之后，才能保證具有足夠的承載能力進行其他設備的安裝工作。

5.2 焊接要求

焊接作為電廠改造中比較常用的改造手段，需要進行一定的預熱，才能進行焊接工作。

6 結束語

電廠的改造工作是保證電廠經濟運行的重要工作，隨著時代的發展變化，在保證電廠經濟效益的同時對電廠的環保節能也提出了新的要求。根據實際的調查研究，我們發現改造方案的設計工作是電廠鍋爐鋼結構改造的關鍵，保證改造方案的科學合理性，不但可以降低施工的成本，還可以提高施工的效率。在進行電廠鍋爐鋼結構改造工作時，需要遵循著環保性、經濟性、合理性、安全性的原則，本文通過對改造設計工作的研究，希望可以提供一些幫助。

參考文獻

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