汽包斜吊偏移特性的研究

汽汽包包斜斜吊吊偏偏移移特特性性的的研研究究 235106 安徽淮北市国安电力有限公司 张福进 Analysis of Deviation Property of Drum Inclined Hoisting 235106 Anhui Huaibei GUO ON power CO LED Zhang Fujin 摘摘要要 根据锅炉汽包吊装参数 研究了汽包斜吊的偏移特性 给出了解决汽包偏移的方法 总结了 其运用解决实际问题的效果 关关键键词词 汽包 斜吊 偏移特性 解决方法 A Ab bs st tr ra ac ct t According to Parameters of drun hoisting this paper analyzes deviation property of drum Inclined hoisting and its influence gives out the solving method of drum deviation and improving Program of drum hoisting K Ke ey yw wo or rd ds s Drum Inclined hoisting Deviation property Hoisting program 引引 言言 鹤岗电厂一期工程 2 300MW机组锅炉是哈锅制造的 HG 1021 18 2 YM8型锅炉 汽包长 20 184mm 直径 2 178mm 起吊重量 201t 布置在炉前 BE BF钢柱之间 标高 61 730m 起吊汽包时锅炉有效净空间的水平 距离为20 100m 1炉汽包吊装采用两台特制的15t卷扬机 分别和两套与 140t滑车组连接的跑车联合完 成吊装 因受锅炉钢架的限制 首先起吊受力 提升左端倾斜 20 然后再垂直提升 由于没有考虑到汽包斜吊 偏移特性 致使炉左侧有三层探进炉内的平台成为障碍 后经过现场初步计算 把汽包倾斜角度提高到 30 并 割除了三层平台 因此 这严重影响了汽包吊装速度 并投入了较大的人力和物力 在大型机组汽包吊装中 由于汽包重量大 长度大于钢架空间的有效净距 通常采用两套滑轮 组或一套滑轮组和一台大型吊车配合 通过斜吊提升和平移达到就位目的 但在汽包斜吊提升过程 中 存在着上述偏移现象 直接影响汽包吊装的安全性 可靠性 经济性和灵活性 这一现象已被 许多电厂大型机组的汽包吊装所证实 为此 大汽包斜吊偏移特性亟待研究解决 1汽包斜吊偏移现象考察 受黑龙江鹤岗电厂 2 300MW机组 1炉汽包吊装的影响和启发 本人调研了哈三电厂2台600 MW机 组 铁岭 4台300 MW机组汽包的吊装事实 收集了许多汽包斜吊偏移及相关改进措施资料 为进一 步研究偏移特性奠定了基础 2 建 立斜吊偏移实验模型 选择 159管子一段 焊接吊耳 2个 2个弹簧秤 2根尼龙绳 2个人字滑轮 2只铅笔 两台人制 卷绳器 坐标纸若干等作为实验工具 模拟汽包倾斜不同角度起吊 分三种布置状况分别在坐标纸 上划出偏移曲线 用于初步检验理论研究的正确性 3 汽包斜吊偏移特性理性研究 3 1 已知参数 G 汽包起吊重量 201t S 汽包最大长度 20 184m H 初始状态滑轮组定滑轮中心到汽包 L 汽包起吊两纵向吊耳中心间距13 600 m 吊孔中心之距 67 400 m h 汽包吊耳孔中心到汽包中心线垂直距离1 390 m A B 分别为初始状态左右侧跑车中心到汽包吊耳孔中心的水平距离2 000 m 3 2 跑车布置的三种形式 建立坐标系如图 1所示 C点代表汽包抬高侧最端点 其它参数见图 2 A 垂直受拉布置 0 0 0 0 0 0 A B 0 视为正斜拉的特殊形式 称之为 TT 型布 置 B 正斜拉布置 0 0 0 0 A 0 B 0 0 0 称之为 型布置 C 负斜拉布置 0 0 0 0 A 0 B 0 称之为 型布置 0 0 A 0 0 0 B 0 称之为 布置 分别与 0 0 同向时取负值 反向时取正值 3 3 汽包偏移特性受力计算 精确度要求 精确到0 0001 FA FB精确到1kg XC YC精确到0 001m 以正受拉布置图 2参考计算 初始状态 A0 h B0 L h C0 0 2 SL 倾斜状态 对 A点 XA sin aA YA H h 0 cos H 0 cos cos H 对B点 XB aA Lcos YB H h Lsin 0 cos sin H 0 cos cos H 对C点 XC XB h sin cos YC YB h cos sin 2 LS 2 LS 由Fx 0得 FA sin FB sin 0 1 由FY 0得 FA cos FB cos G 0 2 由MA 0得 FB L cos G h sin cos 3 2 L 由几何关系得 t g 4 sin cos cos cos sin cos 0 0 L H H LaaL BA 由 1 2 得 FB 5 tg tgG cossin 由 5 3 得 t g 6 tgL L h tg L htgL sin cos 2 sin cos 2 sin cos 由 4 6 得 S1 tg4 2S2 tg3 S3 tg2 2 S4 tg S1 0 7 2 2 2 2 其中设定 A L aA aB L cos B h sin cos 2 L C H L cos D cos L sin2 2h 1 cos2 4 L 0 E L L aA aB sin cos 0 可导出 S1 A B cos S2 C D E S3 4L Hsin S4 C D E 0 设tg X 可得到函数 f X S1 X4 2 S2 X3 S3 X2 2S4 X S1 2 f X 4S1 X3 6 S2 X2 2S3 X 2S4 f X 12S1 X2 12 S2 X 2S3 根据高次方程的解法 分别对三种布置状况计算 其结果见表1 再根据表 1中计算结果找点描绘出 汽包斜吊偏移特性曲线 见图3 保证 20 汽包提升过程计算 仅以初始状态为垂直受拉状况为例 见图4 根据汽包体系在空间某 一位置的受力唯一性 由状态 平行提升到状态 的偏移特性等效为由状态 的偏移特性 设定计算由状态 提升10m 50m到状态 计算结果见表 2 3 4 偏移特性结论 经分析比较三种受拉状况受力计算结果及偏移特性曲线可知 负受拉状况下的偏移较小 正受 拉状况下的偏移较大 在保证相同倾斜角度的前提下 负受拉状况下的两滑轮组受力偏差相对减小 在保证倾斜角的汽包提升过程中 两滑轮组的受力变化及汽包偏移都不大 见表2 4 偏移特性对汽包吊装的影响 由于偏移的存在 使得原方案倾斜20 不能满足正常起吊汽包的要求 严重地影响了汽包吊装速度 因此 现场临时解决偏移问题 投入了较大的人力和物力 跑车的超宽设计 由原来的1 3m增到2 8m 使卷扬机的正受拉状况恶化 既增加了偏移量 又增加了人 力 物力 和财力 同时造成缓装梁太多 导致钢结构的不稳定性 5 解决汽包偏移的方法 5 1 跑车可采用负受拉状况下的对称布置 负受拉状况下的对称布置 即 型布置 两滑轮组受力偏差相对较小的特点 对钢丝绳 滑轮组的选择 降低跑车组合强度及跑车轨道组合强度都十分有利 汽包偏移量相对较小的特点 使倾斜较小的角 度就能保证汽包顺利提升 5 2 卷扬机可采用反向布置 汽包下端对应卷扬机采用正受拉布置 上端对应卷扬机采用负受拉布置 也可以相应减少偏移量 5 3 在负受拉状况下正确选择跑车轨道布置形式 选择原则为既能减少缓装梁 增加钢结构的稳定性 又能提高克服汽包偏移的有效性 其布置 形式有两种 一是平行对称锅炉中心线布置 二是呈 倒八字 型对称锅炉中心线布置 选用前者布置时要综 合考虑汽包水平就位时两滑轮组受力 使之满足安全要求 选用后者布置时 要综合考虑在汽包前 移过程中 由于产生轨道的侧压力可能造成的一切不安全因素 5 4 采用汽包初始状态及偏移的跑车非对称布置 汽包初始状态及偏移的跑车非对称布置 即跑车采用 布置及卷扬机采用反向布置 虽然能有效克 服汽包的偏移 但效果不是理想的 如果根据汽包偏移特性和计算 使汽包受力后的平衡初始状态 能向倾斜起 吊偏移的反方向适当地偏移 再采用跑车负受拉状况倾斜起吊 则会有克服汽包偏移明显的效果 跑车的布置可参见图 5 跑车轨道的布置可参见图6 图7 采用图 6布置时 虽然不利于汽包的就位 但可以采用给汽包施加水平力的方法满足汽包就位 总而言之 要根据钢结构的具体特点 综合考虑整个施工项目的安全性 可靠性和经济性 合 理布置跑车 卷扬机及其轨道 以达到能有效地克服汽包偏移 保证汽包顺