锅炉钢结构制造工艺的技术应用

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【摘要】早期发电站采用的锅炉结构相对简单，仅适用于小产量的电力生产活动，锅炉设备能够持续使用的寿命较短。工业科技发展之后，钢结构在锅炉构造中占据了重要位置，各种大小形式的钢结构组装成新型锅炉，显著改善了煤原料实际燃烧的效率。为了使钢结构性能正常发挥，本文分析了锅炉钢结构制造工艺的技术应用问题。 

【关键词】锅炉；钢结构；工艺；技术分析  【 abstract 】 the power station boiler structure of early relatively simple, only apply to the small production power production activities, boiler equipment can continue to use of the short life. industrial technology development after, steel structures in boiler tectonic played an important position, the size of the form of steel structure assemble new boiler, and improve the efficiency of the actual burning coal raw materials. in order to make steel structure performance normal play, this paper analyzes the boiler steel structure manufacturing technology application problems.  【 key words 】 boiler; steel structure; technology; technical analysis  科学技术是推动工业生产模式改革的根本动力，先进工业科技指导下锅炉设备的改造技术日趋成熟，为火电厂建设提供了科学的指导方案。未来社会用电需求量持续增多，火电厂锅炉运行承受的荷载越来越大，锅炉钢结构制造阶段必须注意工艺方案的改进。  一、传统锅炉运行存在的弊端  锅炉是现代电力工业生产的重要设备，融入了机械技术、电气技术、液压技术等三大核心要素，共同组建了自动化锅炉燃烧作业系统。对于火力发电厂而言，锅炉对企业的生产水平均起到了决定性的作用。实际生产应用中，锅炉常会受到人员操作的影响，特别是误操作对锅炉造成了性能上的损坏，违背了电力生产的可持续原则。  1、结构受损。火电厂是现代电力生产的常用方法，其原理是运用原始燃料在锅炉内充分燃烧产生热能，经过能量之间的转换变为电能供应使用。因技术、物资等方面条件的限制，锅炉在燃烧期间缺少足够的支撑体系，导致锅炉结构受损程度过大，减弱了锅炉内部的燃烧性能。如：炉膛内钢结构应用少，燃烧时无法承受高温刺激而损坏炉膛结构，锅炉整体性能受损。  2、耗损过大。工业产业结构优化升级阶段，客户对电力产品质量的要求更加严格，重点强调了发电厂成品或半成品的质量标准。锅炉操作时出现错误，对企业生产电能的质量水平会造成不利[1]。因缺乏专业的理论知识，锅炉在生产时操作不规范，原料燃烧的热能产量与期望值不一致，热耗损偏大给后期火电厂发电生产造成了很大的困难，阻碍了电能生产效率的提升。  3、人员不足。优越的培训体系是企业培养各类人才的基本条件，也是带动电力生产活动持续进行的保障。我国中小型规模的火电厂建设，因人力资源不足而降低了现场作业的效率，部分单位培训方法不科学也阻碍了采煤的顺利性。其中，最为突出的问题则是工人不熟悉新型锅炉的功能特点，实际操控作业发出了错误的程序指令，锅炉误操作导致了意外事故的发生。  二、锅炉钢结构制造的前期准备  火电站建设初期需加强锅炉钢结构的优化改造，使锅炉设备组装后的功能得到全面升级。前期准备是钢结构制作的必要条件，通过材料质量检查或者结构性能测试，为组装设计人员提供了有效的指导，编制出的工艺流程更符合电力生产的应用要求。  1、选材。选择合适的钢筋材料是保证锅炉结构性能的基本要求，锅炉钢结构制造应使用型号、性能等指标相符合的材质，这样才能实现较高的强度性能。设计人员根据锅炉型号及性能改造的要求，采用力学特点、化学成分等相匹配的钢材，锅炉结构承载能力得到体现，为锅炉设备的生产操作创造条件。从成本角度考虑，保证性能达到锅炉装配前期下尽量购入廉价的钢材。  2、试验。试验是为了检测出不同型号钢材的性能，判断其是否符合锅炉设备的结构特性。我国行业标准规定，燃烧锅炉焊接使用的钢材都要接受复试验收，及时发现钢材的性能缺陷，提前换用高性能钢材进行组合制造。如：质检人员可随机性抽取某一批钢材，进行强度、温度、拉力等多方面的测试，重点掌握材料的抗温、抗裂性能，钢板不同组合方式下性能的变化特点等。  三、钢结构拼接的技术要点  对于燃烧锅炉而言，理论上在制造钢结构时应避免拼接，尽可能一次性完全组装成套结构。但实际制造过程常遇到多种问题需要进行钢结构拼接处理，以组装成性能趋于完善的锅炉设备。若锅炉设备钢结构制造必须拼接处理，则需注意一些相关事项且选用合适的拼接技术，其重点表现与焊缝技术、对称技术等两个方面。  1、焊缝技术。钢结构焊缝大小对其日后使用性能有较大的影响，焊缝过大易造成瞬间性断裂问题，锅炉燃烧利用面临着潜在的安全隐患。需拼接时，应在下料前充分看清图纸，认真排料，保证拼接焊缝之间的错开距离或拼接焊缝与相邻焊缝之间的错开距离符合标准的要求：错开距离应≥200[2]。梁、柱或板梁上的拼接焊缝与托架或隔板的焊缝应错开，错开距离应≥100。  2、对称技术。顾及到钢结构整体力学作用的均衡性，为防止受力荷载过大而引起的异常变形，必要时采用对称技术进行加强处理，增强拼接位置的抗裂性能。如：型钢拼接部位必须装焊加强板，加强板的规格尺寸应按照有关标准的要求进行。由于装焊加强板增加了锅炉设备的自重力，焊接时尽可能使加强板的装配位置保持对称，让钢结构均衡地承受重力荷载。  3、开坡技术。型钢是锅炉钢结构制造的主要材料，凭借其独特的结构性能得到了普及应用。制造工艺里添加开坡技术，能够维持型钢具有适宜的坡面度，方便了后期的焊接处理，维持了良好钢结构性能。如：型钢的拼接部位应开坡口以利于焊透，加强板的覆盖部位，其余部位应开型对称双面坡口，如：坡口角度一般采用32.57±2.5，钝边1±，坡口气割面应修磨光滑[3]。  四、钢结构装配的技术要点  装配是把制作好的钢结构与锅炉设备组装起来，使其应用到锅炉设备运转的支撑结构中。钢结构装配与制造工艺是密切相关的，所有装配工序均是根据制造工艺方案而定，技术人员必须控制好钢结构装配技术的应用。钢结构装配工艺需注意装配前、装配中、装配后等三个方面的要求。  1、装配前。锅炉钢结构装配工艺设计是一个系统性的流程，装配前是制作工艺的首要步骤。具体措施：①校验。已经制作成形的小型结构需经过校验处理，保证其结构性能与锅炉设备相配套。如：应确保型钢与钢板的扭曲度、旁弯度、直线度均已校正至符合标准要求。②清理。及时清除细小杂质是保证装配质量的前提，装配前需把待焊处的油、锈等污物清理干净，防止钢结构装配出现细小的空隙。  2、装配中。装配过程是执行钢结构制造方案的关键，装配质量基本上决定了锅炉设备外在的使用性能。具体措施：①组装。组合件中相邻零件上的拼接焊缝错开距离，梁和柱的装配必须在平台或等高定位架上进行，同一梁或柱的两根型钢基准端面必须对齐[4]。注意型钢长度，允许拼接的接头数最短拼接长度。②固定。装配时应将型钢可靠固定，断面尺寸符合图纸和标准要求后装焊工艺支撑，装焊工艺支撑后应再次测量断面尺寸。  3、装配后。完成锅炉钢结构装配并不意味着工作已结束，装配后期还需进行必要的结构维护，以充分提高锅炉的钢材性能，这也是制造工艺中重点提及的内容。具体措施：①调试。特定条件下启动锅炉进行调试，观察钢结构是否处于稳定的状态，有异常情况要检查装配构件的组合程度。②维护。定期检查维护钢结构，如：焊接缝连接情况，钢构件变形情况等，出现异常问题及时维修处理。  结论  总之，火力发电是现代电能生产的主要方式，其利用热能、机械能、电能等三者之间的转换，最终产出电能供应给客户使用。钢结构是锅炉设备的核心构成，合理地应用钢结构制造工艺技术是保证其结构性能的重要条件。既能增强锅炉燃烧的抗温、抗裂、抗变形等性能，又能保证企业正常的热能产量。  【参考文献】  [1]谢文斌.分析我国电力工业传统生产锅炉的性能缺陷[j].西北电力技术，2010，23（14）：29-31.  [2]权银平.谈锅炉钢结构制造前期需要准备的重点内容[j].锅炉制造，2011,30（7）：33-35.  [3]唐国宇.锅炉钢结构制造工艺技术的应用研究[j].科技资讯，2011，22（16）：8-10.  [4]郑琳.钢结构拼接及装配工艺流程的优化改造[j].泰州职业技术学院院报，2011，20（12）：16-18.  [5]佘子娟.未来型钢结构制造与组装工艺流程的设计要点[j].电站系统工程，2009，17（10）：43-45.