330MW机组锅炉管道支吊架故障分析及调整

任 杰，李世明，任 飞

（1.内蒙古电力科学研究院，呼和浩特010020；2.神华准格尔能源有限责任公司 矸石发电公司，鄂尔多斯010030）

近年来，随着电力建设的迅猛发展，大容量、高参数机组不断建成投产，四大管道支吊架引发的安全事故时有发生，给机组的顺利投产和安全稳定运行带来严重的影响［1］。笔者对某在建电厂2台330MW CFB锅炉调试中出现低温过热器出口至屏式过热器管道、屏式再热器出口管道恒力吊架损坏的现象，检查发现某些管道的安装与原设计存在偏差，并就安装阶段的缺陷提出整改建议，以指导实施支吊架的调整。

1 锅炉整体布置

该电厂锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式；最大连续蒸发量1 177t／h；主体部分由膜式水冷壁炉膛、3台汽冷式旋风分离器和由汽冷包墙管包覆的尾部竖井三部分组成。

锅炉炉膛与尾部竖井之间布置有3台汽冷式旋风分离器，锅炉尾部采用双烟道结构，前烟道布置低温再热器，后烟道从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器；然后向下的前、后烟道合并在一起，布置有螺旋鳍片管式省煤器和卧式空气预热器。锅炉整体支吊在锅炉钢架上。

锅炉的水冷壁、旋风分离器及尾部包墙全部悬吊在顶板上，由上向下膨胀；炉膛左、右方向通过刚性梁的限位装置，使其以锅炉对称中心为零点向两侧膨胀；尾部受热面通过刚性梁的限位装置，使其以锅炉对称中心为零点向两侧膨胀。旋风分离器回料器和空气预热器均以自己的支承面为基准向上膨胀，前、后和左、右为对称膨胀。

除汽包吊点、水冷壁前墙吊点、水冷壁及分隔墙上集箱、旋风分离器及其进出口烟道、包墙上集箱以及前、后包墙吊点为刚性吊架或碟簧吊架外，蒸汽系统的其他集箱和连接管均为弹性吊架或通过夹紧、支撑、限位装置固定在相应的水冷壁和包墙管屏上。

2 吊架故障现象及原因分析

2.1 现象

4号机组在空负荷运行时，锅炉进行蒸汽严密性试验，主汽压力为15.7MPa，温度为538.3℃；再热汽压力3.2MPa，温度534.6℃。在低温过热器到屏式过热器连接管道上，左、右共有7个吊点的恒力吊架出现压死或间隙不足的现象，严重影响管系膨胀，锅炉被迫停炉进行支吊架系统调整。故障管系支吊点位置见图1。

图1 故障管系吊架支吊点图

图2 锅炉两侧No.3吊点花篮螺丝状态图

按照设计，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是双径向导向框架。整个管系可作为一个杠杆，杠杆两端位移相反，其中有一个零点。

2.2 原因分析

4号锅炉恒力吊架通过炉左、炉右相同位置比较，又根据3号锅炉停炉时的冷态状态，发现吊架冷态安装时，吊架下花篮螺丝螺纹伸长量不一样，即炉左和炉右两侧支吊架预提高度不一致，No.3吊点炉右侧比炉左侧吊杆伸出花篮螺丝量长70～80mm（见图2）；No.4吊点炉右侧比炉左侧吊杆伸出花篮螺丝量长60～80mm（见图3）；No.5支撑框架没有太大的区别；No.6支撑框架炉左框架与槽钢间隙为0；No.7吊点炉右侧比炉左侧吊杆伸出花篮螺丝量长80～100mm，这样就导致了2台同样型号的吊架承担了不同的管道载荷，以致使一个吊架已经超出了允许位移量，而另一个吊架位移还在允许范围内。

图3 锅炉两侧No.4吊点花篮螺丝状态图

从图2可以看出：4号锅炉故障管道由于安装时吊架初始位置不一致，导致目前这个管道处于倾斜状态，使承载的吊架指示器出现指示不一致现象。

另外，从管系整体上分析，炉右No.3吊点由于吊杆伸出花篮螺丝量过长，导致整体承载过大，其本身位移看起来没有问题，但是使本应到达80%指示位置的吊架，位移才到达了60%；使本应向下的杠杆向上抬起，故造成本该向上的No.7产生了向下位移。冷态时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断，本应向上位移而成了向下位移。炉左N0.7处恒力吊架，吊杆伸出花篮螺丝过长，其伸长量有80～100mm，而此点向上膨胀量才70mm，造成了向上的膨胀量被吊杆吃掉，并且提升了管道；而由于No.3的吊杆伸出花篮螺丝过短，使杠杆另一头又向下沉降，两者同时作用，造成这根杠杆两端摆动量加大，致使No.6导向框架间隙为零，而No.3恒力吊架被拉死。

3 故障解决办法

调整部分吊点的花篮螺丝，使炉左侧和炉右侧编号相同的吊杆的伸长量基本相同，位移指示器指在正常位置。

3.1 调整准则

根据管道膨胀方向，确定指示器应该靠近指示槽的哪一端。由于4号锅炉目前已经发生了载荷转移现象，故本次调整不需将指示器调到靠近槽的第一个格处，调到第二至第三个格即可，根据实际情况旋松或旋紧吊架下端的花篮螺丝。具体操作为：向下膨胀的，旋松花篮螺丝；向上膨胀的，旋紧花篮螺丝。图4为指示器的状态，其中（a）为正常状态，位移指示弧形槽有余量；（b）为不正常状态，位移指示弧形槽无余量。

图4 吊架指示器状态图

3.2 调整宗旨

炉左、右侧相同编号吊点的吊杆伸出花篮螺丝量及位移指示器指示值大体相同。

3.3 调整步骤

调整步骤如下：

（1）旋松炉左导向框架后那个No.7恒力吊架的花篮螺丝，使吊杆伸长量20～30mm；同时调整炉左No.4弹簧吊点，旋紧花篮螺丝，使吊杆伸长量20～30mm；观察管道No.3恒力吊架指示器有无回弹，有必要的话再旋紧炉左恒力吊架的花篮螺丝，吊杆伸长量20～30mm。

（2）调整炉右No.3恒力吊架吊点，旋松花篮螺丝，使吊杆伸长量20～30mm；同时调整炉右No.4弹簧吊点，旋松花篮螺丝，使吊杆伸长量20～30mm；观察管道No.7吊点指示器是否回弹。

3.4 调整结果

根据以上原则调整了4个吊点，分别为炉右No.3、No.4和炉左 No.4、No.7。调整后炉右No.3点指示器从调整前70%回复至35%位置，目前状态正常；No.4旋松花篮螺丝30mm，目前状态正常；炉左No.7旋松花篮螺丝100mm，目前指示器指示从0%回复为70%，使No.6导向框架间隙从0mm变为50mm，间隙恢复正常；No.4要求旋紧30mm，由于安装设备所限未能旋紧到要求位置，间接地导致了No.3不能回复到理想位置（停炉时No.3指示器已经跃出指示槽），经过对No.4的再次调整，目前指示器已经回复至槽内。

综上所述，由于管道吊架安装得不对称，炉左、右共有7个吊架位置不正常，经过调整后仍有3个位置不正常，分别为炉右No.7、炉左No.3和No.4。究其原因，炉右No.7点由于指示器卡在吊架的框板内，使恒力吊架回转板无法回转，这一吊点变成了刚性吊点；外侧框板与中间回转板间夹着圆柱形指示器，如取出指示器销轴，No.7点状态即可改善。

4 结语

锅炉管道的支吊架在安装时如果和设计要求相差很大，将导致运行中的许多故障（支吊架失效），建议在安装之后，应复查炉左、右对称管道吊点的冷态安装状态；因为炉左、右管道吊架都是一套设计参数，同一套型号产品，故安装位置亦应对称。如安装时吊架位置不对称，运行时管道即会自行调整，使每个吊点的载荷重新分配，某些吊架就会出现故障。想要在锅炉运行后再将吊架重新调整到最初的设计状态难度是很大的。

［1］唐璐，余成长，孙中元，等.600MW 超临界机组四大管道支吊架预防性检查［J］.内蒙古电力技术，2011，29（1）：50-52.