浙能六橫電廠

1、 浙能六橫電廠鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制作研究單位：北京市巴布科克威爾科克斯有限公司寧波華業(yè)鋼結(jié)構(gòu)有限公司2016年03月18日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc447805373 1.項(xiàng)目概況 PAGEREF _Toc447805373 h 2 HYPERLINK l _Toc447805374 2.結(jié)構(gòu)布置 PAGEREF _Toc447805374 h 2 HYPERLINK l _Toc447805375 2.1柱網(wǎng)布置 PAGEREF _Toc447805375 h 4 HYPERLINK l _Toc447805376 2.2柱底板、地腳螺栓和地錨框

2、PAGEREF _Toc447805376 h 5 HYPERLINK l _Toc447805377 2.3梁柱布置 PAGEREF _Toc447805377 h 6 HYPERLINK l _Toc447805378 2.4支撐布置 PAGEREF _Toc447805378 h 6 HYPERLINK l _Toc447805379 2.5頂板 PAGEREF _Toc447805379 h 6 HYPERLINK l _Toc447805380 3.結(jié)構(gòu)分析 PAGEREF _Toc447805380 h 7 HYPERLINK l _Toc447805381 3.1設(shè)計(jì)方法、計(jì)算軟

3、件 PAGEREF _Toc447805381 h 7 HYPERLINK l _Toc447805382 3.2荷載工況 PAGEREF _Toc447805382 h 7 HYPERLINK l _Toc447805383 3.3荷載組合 PAGEREF _Toc447805383 h 8 HYPERLINK l _Toc447805384 3.4節(jié)點(diǎn)連接 PAGEREF _Toc447805384 h 8 HYPERLINK l _Toc447805385 3.5材料 PAGEREF _Toc447805385 h 8 HYPERLINK l _Toc447805386 3.6計(jì)算控制參

4、數(shù) PAGEREF _Toc447805386 h 9 HYPERLINK l _Toc447805387 3.7整體計(jì)算結(jié)果匯總 PAGEREF _Toc447805387 h 10 HYPERLINK l _Toc447805388 3.8大板梁計(jì)算結(jié)果 PAGEREF _Toc447805388 h 10 HYPERLINK l _Toc447805389 4.關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新 PAGEREF _Toc447805389 h 10 HYPERLINK l _Toc447805390 4.1K5列柱位置的優(yōu)化 PAGEREF _Toc447805390 h 10 HYPERLINK l _

5、Toc447805391 4.2三根大板梁方案 PAGEREF _Toc447805391 h 12 HYPERLINK l _Toc447805392 4.3ASTM A572（Gr50）材料在鍋爐大板梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc447805392 h 14 HYPERLINK l _Toc447805393 5.鋼結(jié)構(gòu)制作 PAGEREF _Toc447805393 h 15 HYPERLINK l _Toc447805394 5.1鋼結(jié)構(gòu)制作工藝 PAGEREF _Toc447805394 h 15 HYPERLINK l _Toc447805395 5.2大板梁的制作方法

6、PAGEREF _Toc447805395 h 16 HYPERLINK l _Toc447805396 5.3六橫項(xiàng)目大板梁制作方法的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益情況 PAGEREF _Toc447805396 h 16 HYPERLINK l _Toc447805397 6.總結(jié) PAGEREF _Toc447805397 h 17 項(xiàng)目概況浙能六橫電廠位于浙江省沿海，距舟山本島約40公里，距離寧波北侖區(qū)大陸約16公里，距杭州市區(qū)約230公里。鍋爐為2X1030MW超超臨界鍋爐，前煤倉(cāng)布置，同步上脫硝，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高EL17.00米，采用鋼格柵大平臺(tái)。鍋爐鋼結(jié)構(gòu)為全鋼結(jié)構(gòu)，按露天布置設(shè)計(jì)，頂部設(shè)置輕鋼屋蓋。

7、自然條件五十年一遇基本風(fēng)壓值：0.90 kN/m2。本項(xiàng)目在2015年7月，曾遭遇第9號(hào)15級(jí)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)燦鴻影響（最大風(fēng)速50.9m/s，風(fēng)壓1.620kN/m2）。根據(jù)工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告（2005），廠址場(chǎng)地50年超越概率為10%的地震動(dòng)峰值加速度為0.0726g（g為重力加速度），相應(yīng)的地震基本烈度為VI度。場(chǎng)地類別按II類考慮。設(shè)計(jì)遵循的規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)（主要）AISC 美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) GB 50017 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50009 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 UBC97 美國(guó)建筑統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) JGJ 82 鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程 G

8、B、JB、ASTM 材料的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) B&WB 北京巴威公司標(biāo)準(zhǔn) GB/T 22395 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T5095-1999 火力發(fā)電廠主廠房荷載設(shè)計(jì)規(guī)程DL5022-93 火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定結(jié)構(gòu)布置鍋爐鋼結(jié)構(gòu)，主要由柱和梁、頂板、垂直支撐、水平支撐、輕型屋頂蓋和平臺(tái)樓梯等幾部分組成。鍋爐鋼結(jié)構(gòu)整體效果圖見(jiàn)附圖1。附圖1 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)整體效果圖（計(jì)算模型，三維實(shí)體模型）柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置滿足鍋爐本體及附屬設(shè)備的支吊、安裝、運(yùn)行和維護(hù)所需的空間和通道的要求。具體見(jiàn)附圖2。沿爐深方向設(shè)7列柱，總跨距為68.82米，從爐前向爐后依次為10米、10.6米、13米、12.1米、8.6米、1

9、4.52米。沿爐寬方向，總跨距為67米，在K1列，K4及K5列下部設(shè)7行柱，從爐左向爐右依次為14米、11.5米、8米、8米、11.5米、14米；在K2列，K3列，K4列上部設(shè)4行柱，在K5列上部，K6列設(shè)5行柱；根據(jù)空預(yù)器的布置，K6列內(nèi)排柱拉出布置，不與K1K5列的內(nèi)排柱對(duì)齊。沿爐深方向的柱距主要是根據(jù)鍋爐吹灰器的布置、大管道的布置、燃燒器的操作檢修等并考慮到各柱承載均勻確定的。沿爐寬方向，B2與B4之間的間距39米主要是根據(jù)頂護(hù)板的寬度、剛性梁及風(fēng)箱的寬度等確定；B1（B5）與B2（B4）間距14米主要是根據(jù)二次風(fēng)道、設(shè)計(jì)院煙風(fēng)道、長(zhǎng)伸縮吹灰器等的布置確定的；在爐膛長(zhǎng)伸縮吹灰器區(qū)域，考慮

10、到吹灰器的檢修，在B1,B5外側(cè)懸挑出大平臺(tái)。鋼架整體尺寸為68.82米X67.00米X87.40米，整體結(jié)構(gòu)布置較常規(guī)項(xiàng)目更為緊湊合理。柱網(wǎng)平面布置見(jiàn)附圖2。附圖2 柱網(wǎng)平面布置圖柱底板、地腳螺栓和地錨框鍋爐鋼架柱腳采用地腳螺栓鉸接連接方式，柱底板下表面標(biāo)高為1.00m。與垂直支撐相連的柱底板布置了剪力板用于抵抗水平力，地腳螺栓由地錨框定位，地錨框埋置于基礎(chǔ)鋼筋混凝土柱內(nèi)，便于地腳螺栓的安裝和抵抗上拔力。梁柱布置根據(jù)鍋爐本體運(yùn)行，檢修，管道支吊等的需要，鍋爐鋼架共設(shè)了19層平面（不含頂板）?？紤]荷載傳遞和結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定的需要，結(jié)構(gòu)上設(shè)置了八層水平剛性層（由梁和水平支撐組成），標(biāo)高分別在10.0

11、0米、17.00米、27.20米、38.00米、48.60米、60.20米、69.80米、87.40米（此層為頂板層水平支撐），較好地增加了結(jié)構(gòu)的平面剛度。柱接頭布置在距水平剛性層1.3m處。支撐布置雖然該項(xiàng)目地震并不大，但是基本風(fēng)壓較高，同時(shí)該項(xiàng)目建于海島之上，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力有較高要求。為此，本鍋爐鋼架在B1、B2、B3、B4、B5、B1.8、B4.6、K1、K4、K5、K6、K7十二個(gè)立面內(nèi)設(shè)置連續(xù)的從柱底到柱頂?shù)拇怪敝危ū纫话沩?xiàng)目要多），以形成一個(gè)穩(wěn)定的空間構(gòu)架，在地震和風(fēng)荷載作用時(shí)將水平力傳至基礎(chǔ)。剛性層內(nèi)水平支撐的布置盡量沿鍋爐鋼架周圍形成連續(xù)的閉合結(jié)構(gòu)。鍋爐止晃裝置將鍋爐本體

12、和水平支撐連接為一個(gè)體系，以防止鍋爐在有水平力作用時(shí)晃動(dòng)。頂板鍋爐受壓部件的大部分重量通過(guò)吊桿作用于頂板，由頂板將大部分荷載傳給鋼架柱。頂板主要由大板梁、小板梁、水平支撐及吊點(diǎn)梁組成。其中鍋爐大板梁是整個(gè)結(jié)構(gòu)承載的重中之重?？紤]到大板梁自身的高度及吊桿扁擔(dān)梁的布置需要，以及鍋爐頂部荷載的分布情況，頂板標(biāo)高確定為87.40米，同時(shí)考慮設(shè)置三根大板梁。三根大板梁分別位于K2、K3、K4列柱的B2-B4軸線之間，考慮到運(yùn)輸條件和梁的高跨比要求，梁高分別為6.7米、7.8米、8.0米。四根大板梁長(zhǎng)度均為40.20米，重量分別為K2：178噸；K3為256噸；K4：301噸。其中K4板梁承載最大，其單根

13、梁承受載荷約為6600噸。考慮到運(yùn)輸及起吊條件本項(xiàng)目大板梁按疊梁設(shè)計(jì)，疊梁分為上下兩部分。疊合面螺栓分別采用M24和M30兩種規(guī)格。大板梁長(zhǎng)度方向不分段。結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)方法、計(jì)算軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范AISC中的ASD方法校核設(shè)計(jì)，計(jì)算軟件采用STAAD Pro。荷載工況靜載（D）: 鍋爐本體荷載（含金屬、水、灰等）；空預(yù)器荷載；輕型屋蓋荷載；鍋爐范圍內(nèi)的各汽水管道、煙、風(fēng)、煤粉管道荷載；除灰設(shè)備荷載；爐前運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)靜載；爐前管道荷載；電纜豎井及橋架荷載；脫硝荷載；爐后煙道等支架傳來(lái)的荷載等?；詈奢d（L）： 檢修平臺(tái)活荷載：4kN/m2；運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)的活荷載：10kN/m2;其余各

14、層平臺(tái)活荷載：2.5kN/m2；扶梯活荷載：2kN/m2；爐前平臺(tái)活荷載；屋頂蓋活荷載等。地震荷載（E)： 執(zhí)行UBC97規(guī)范，鍋爐鋼架的結(jié)構(gòu)體系按普通的支撐框架設(shè)計(jì)。 中國(guó)規(guī)范：抗震設(shè)防烈度為6度，地震加速度為0.0726g，場(chǎng)地類別為II類。采用UBC97 規(guī)范計(jì)算地震荷載，則相應(yīng)參數(shù)為：地震區(qū)系數(shù)Z=0.075，場(chǎng)地土類型Sc, R=5.6。鍋爐鋼架地震力由程序自動(dòng)計(jì)算，鍋爐本體的地震荷載通過(guò)止晃裝置加到鋼架上。風(fēng)荷載(W)： 執(zhí)行UBC 97規(guī)范，設(shè)計(jì)風(fēng)壓P=Ce CqqsIw。 50年一遇基本風(fēng)壓W500.90kN/m2（中國(guó)規(guī)范）。 根據(jù)美國(guó)建筑和其它結(jié)構(gòu)最小設(shè)計(jì)荷載ANSI/AS

15、CE7-05圖C6-4，50年一遇離地10m高10分鐘最大風(fēng)速38m/s對(duì)應(yīng)的離地面高度為33英尺處，按年概率為0.02測(cè)得的最快英里風(fēng)速為46.5m/s，對(duì)應(yīng)的基本風(fēng)壓的換算關(guān)系為1.48，即：采用UBC97規(guī)范計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，基本風(fēng)壓應(yīng)采用0.90 X 1.48=1.332 kN/m2。 鍋爐鋼架風(fēng)荷載由程序自動(dòng)計(jì)算，鍋爐本體風(fēng)荷載通過(guò)止晃裝置加到鍋爐鋼架上。壓力荷載(P) 持續(xù)（Ps）和瞬態(tài)（Pt）兩種工況?；液奢d（A）荷載組合 按照B&W公司標(biāo)準(zhǔn)4U1，同時(shí)遵循UBC97規(guī)范。 采用基本組合，許用應(yīng)力不提高。1) D + A + P2) D + A + P + L3) D +A + P

16、+ (W or E/1.4 ) or D + A + Pt 4) D +A + P + 0.75L + (W or E/1.4) or D +A + 0.75(L + Pt)5) 0.9D + E/1.46) 0.9D + W7) 0.9D + Pt節(jié)點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)連接均采用鉸接連接。高強(qiáng)螺栓為10.9級(jí)扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副。高強(qiáng)螺栓的規(guī)格為M22，M24，M30三種，其中M24，M30用于大板梁疊合面連接。 材料本項(xiàng)目主要采用如下幾種材料：Q345B，ASTM A572(Gr50)及Q235-B。計(jì)算控制參數(shù)序號(hào)桿件名稱構(gòu)造措施應(yīng)力比變形（撓度/跨度）1柱翼緣寬厚比12.6（10.7）0.902

17、腹板高厚比363長(zhǎng)細(xì)比994垂撐翼緣寬厚比12.6（10.7）0.855腹板高厚比36（27）6長(zhǎng)細(xì)比1507梁（有軸力）翼緣寬厚比9.20.951/750（框架梁）8腹板高厚比90（75）9長(zhǎng)細(xì)比18010梁（無(wú)軸力）翼緣寬厚比9.20.91/500（除框架梁外）11腹板高厚比7512長(zhǎng)細(xì)比不控制13水撐翼緣寬厚比12.6（10.7）14腹板高厚比36（27）0.8515長(zhǎng)細(xì)比15016吊點(diǎn)梁0.751/50017小板梁0.801/75018大板梁0.801/100019空預(yù)器支承梁0.801/1000注：括號(hào)內(nèi)為中國(guó)規(guī)范限值整體計(jì)算結(jié)果匯總省略。大板梁計(jì)算結(jié)果板梁名稱截面代號(hào)應(yīng)力系數(shù)變形/

18、L重量（噸）材料K26700X1200X40/900.781227178Q345BK37800X1600X46/1000.811231256A572(Gr50)K48000X2000X50/1000.811247301A572(Gr50)總重735端部K26700X950X40/900.681451Q345BK37800X1250X46/1000.731425A572(Gr50)K48000X1600X50/1000.701482A572(Gr50)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新K5列柱位置的優(yōu)化六橫項(xiàng)目原初步設(shè)計(jì)K5列柱布置在鍋爐后包墻中心線之前，K6柱升到頂板高度，鋼架共設(shè)4根大板梁（K2，K3，K4，

19、K5）。見(jiàn)附圖3。這種布置方案，是我公司以往項(xiàng)目的傳統(tǒng)布置方案。對(duì)于六橫項(xiàng)目，若延續(xù)采用此方案，為了實(shí)現(xiàn)脫硝煙道的支吊，脫硝煙道必須要向爐后再移動(dòng)至少6米左右，這也就意味著鍋爐深度方向所占場(chǎng)地將增加6米，這樣勢(shì)必會(huì)大大增加整個(gè)工程的造價(jià)成本。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，為了避免增加電廠的總投資，我們考慮將K5柱移到鍋爐后包墻中心線之后，這樣能夠解決脫硝煙道的支吊問(wèn)題，也不會(huì)太多增加占地。但是將K5柱后移，大板梁根數(shù)則減少為3根（K2,K3,K4），見(jiàn)附圖4。由于K2,K3列柱的位置并未調(diào)整，K5列柱后移，將導(dǎo)致K4板梁承受的荷載大大增加，K4板梁的設(shè)計(jì)則成為K5列柱是否能后移的關(guān)鍵問(wèn)題。為此，我們對(duì)4根大

20、板梁方案和3根大板梁方案做了對(duì)比，詳見(jiàn)4.2條。根據(jù)本項(xiàng)目的荷載情況，論證結(jié)果表明三根大板梁的方案無(wú)論是從安全性角度還是經(jīng)濟(jì)性方面都是可行性的，從而最終確定將K5柱移到后包墻中心線之后，脫硝煙道相應(yīng)的僅向爐后移動(dòng)了1米，即解決了脫硝煙道的支吊問(wèn)題，也使得鍋爐鋼架的整體布置更加緊湊。K5列柱位置優(yōu)化后，電廠方面在鍋爐深度方向上節(jié)約了5米的場(chǎng)地，相應(yīng)的鍋爐鋼結(jié)構(gòu)，脫硝設(shè)備及一二次風(fēng)道等均節(jié)約了5米長(zhǎng)度的造價(jià)，尾部壓縮空間比較顯著，整個(gè)鍋爐島布置緊湊。自六橫項(xiàng)目之后，將K5列柱布置在后包墻之后這種布置方案在我公司其它類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中得到了推廣，目前已經(jīng)成為我公司300MW、600MW及1000MW級(jí)

21、別鍋爐鋼架的固定布置方式。三根大板梁方案百萬(wàn)級(jí)別鍋爐本體荷載非常巨大，所有鍋爐本體荷載全懸吊于頂板，通過(guò)大板梁傳遞給鋼結(jié)構(gòu)主框架。大板梁做為最大的受力構(gòu)件，其受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是重中之重。K5列柱位置后移，大板梁根數(shù)減少為3根（K2,K3,K4 ）的同時(shí)，由于K2,K3列柱的位置并未調(diào)整，所以K4板梁承擔(dān)的荷載會(huì)大大增加。在此情況下，必須通過(guò)對(duì)K4板梁的截面進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，充分論證3根大板梁方案的可行性，從而最終確定K5列柱是否可以移動(dòng)到鍋爐后包墻之后。以下分別是4根大板梁方案和3根大板梁方案的計(jì)算結(jié)果。4根大板梁方案計(jì)算結(jié)果板梁名稱截面代號(hào)應(yīng)力系數(shù)變形/L重量（噸）材料K26700X1200

22、X40/900.781227178Q345BK37000X1600X40/1000.781249223A572(Gr50)K47600X1900X46/1000.811318277A572(Gr50)K56700X1200X36/800.771255161Q345B總重839端部K26700X950X40/900.681451Q345BK37000X1100X40/1000.771346A572(Gr50)K47600X1400X46/1000.751495A572(Gr50)K56700X800X36/800.761356Q345B3根大板梁方案計(jì)算結(jié)果板梁名稱截面代號(hào)應(yīng)力系數(shù)變形/L重量（

23、噸）材料K26700X1200X40/900.781227178Q345BK37800X1600X46/1000.811231256A572(Gr50)K48000X2000X50/1000.811247301A572(Gr50)總重735端部K26700X950X40/900.681451Q345BK37800X1250X46/1000.731425A572(Gr50)K48000X1600X50/1000.701482A572(Gr50)從以上計(jì)算結(jié)果表格中可以看出，在采用相同材質(zhì)，保證同等安全（強(qiáng)度及變形均相當(dāng)）的情況下，4根大板梁總重為839噸，而3根大板梁總重為735噸。三根大板梁方

24、案較四根大板梁方案減少重量約104噸。從大板梁的用鋼量、制作、運(yùn)輸及吊裝成本來(lái)看，3根大板梁的方案更為經(jīng)濟(jì)。而由于K4板梁的荷載變化，也使得K3板梁的承載也有了增加。兩根板梁逐步變?yōu)閺?qiáng)度和剛度共同控制。ASTM A572（Gr50）材料在鍋爐大板梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用Q345材料屈服強(qiáng)度會(huì)隨著板厚的增加而降低，而ASTM A572（Gr50）材料屈服強(qiáng)度不隨板厚的變化而變化。當(dāng)板厚為100mm時(shí)，Q345材料屈服強(qiáng)度為305MPa,ASTM A572（Gr50）材料屈服強(qiáng)度為345MPa，ASTM A572（Gr50）材料的屈服強(qiáng)度較Q345材料提高約13%，當(dāng)板厚為120mm時(shí)，Q345材料屈服強(qiáng)度

25、為285MPa, ASTM A572（Gr50）材料的屈服強(qiáng)度較Q345材料提高約21%。這就意味著對(duì)于大板梁，若翼緣厚度100mm，采用ASTM A572（Gr50）材料，通過(guò)精心設(shè)計(jì)，鋼材耗量將大大減少，節(jié)省鋼材的效果將是很明顯的。大板梁的重量減少了，也將會(huì)節(jié)約制造、運(yùn)輸及安裝的成本。六橫項(xiàng)目，大板梁承受的荷載巨大，并且大板梁的跨度達(dá)到39米，所以3根大板梁均按由上下半梁組成的疊梁設(shè)計(jì)。K3,K4板梁，若采用Q345材料，初步估算翼緣的厚度需采用120mm，最重的半梁重量將達(dá)到185噸。而安裝現(xiàn)場(chǎng)的起吊能力只有180噸，所以在這種情況下，強(qiáng)度更高的ASTM A572（Gr50）材料就非常有

26、優(yōu)勢(shì)。采用ASTM A572（Gr50）材料，最重的半梁重量為160噸，滿足現(xiàn)場(chǎng)的起吊要求。K3,K4 板梁采用Q345材料，兩根板梁的總重為640噸，采用ASTMA572(Gr50)材料，兩根板梁的總重為557噸。從以上重量可以看出，兩根大板梁采用ASTMA572(Gr50)材料后，共減重83噸。根據(jù)制造單位測(cè)算，僅重量減輕一項(xiàng)，單臺(tái)爐制造成本就節(jié)約45萬(wàn)元左右。以下分別是K3，K4板梁采用ASTM A572（Gr50）材料和Q345材料的計(jì)算結(jié)果。K3,K4板梁翼緣材料采用A572（50級(jí)）板梁名稱截面代號(hào)應(yīng)力系數(shù)變形/L重量（噸）材料K37800X1600X46/1000.8112312

27、56A572(Gr50)K48000X2000X50/1000.811247301A572(Gr50)總重557端部K37800X1250X46/1000.731425A572(Gr50)K48000X1600X50/1000.701482A572(Gr50)K3,K4板梁翼緣材料采用Q345板梁名稱截面代號(hào)應(yīng)力系數(shù)變形/L重量（噸）材料K38100X1600X46/1200.811520295Q345BK48300X2000X50/1200.811548345Q345B總重640端部K38100X1250X46/1200.731755Q345BK48300X1600X50/1200.7118

28、29Q345B鋼結(jié)構(gòu)制作鋼結(jié)構(gòu)制作工藝整個(gè)鍋爐鋼結(jié)構(gòu)重量約7000余噸，其中立柱的翼緣厚度最大達(dá)到100mm，柱底板的厚度達(dá)到120mm，所以制作過(guò)程中對(duì)型鋼焊接變形的控制非常重要。在下料過(guò)程中，根據(jù)腹板、翼板規(guī)格調(diào)整割嘴位置以保證板的寬度，長(zhǎng)度方向應(yīng)留出相應(yīng)的焊接收縮余量及機(jī)加工余量，如果主焊縫是全熔透焊縫，長(zhǎng)度方向余量為3050mm，非全熔透焊縫，長(zhǎng)度方向余量為1530mm。柱的腹板和翼板端頭下料前用角尺畫(huà)線，確保兩端齊平，每根柱子上主桿件上的板配齊后運(yùn)往組焊班。每塊板上用記號(hào)筆標(biāo)上序號(hào)及桿件號(hào)，要求準(zhǔn)確、清晰。鋼板拼接焊縫要用全焊透對(duì)接接頭，其坡口型式、坡口加工及焊接按焊接工藝執(zhí)行。在組

29、立機(jī)上組立成H型鋼，組立時(shí)要求基準(zhǔn)面端持平。翼板標(biāo)出寬度中心線，腹板標(biāo)出組裝定位線，并以此為基準(zhǔn)進(jìn)行H型鋼組裝。作為焊縫一部分的定位焊，要滿足最終焊縫的質(zhì)量要求，同時(shí)焊上引弧板。H型鋼焊接：根據(jù)焊接工藝評(píng)定和焊接工藝規(guī)程，將組立完成的H型鋼采用埋弧焊進(jìn)行焊接，焊接時(shí)采用引弧板,確保端頭的焊接質(zhì)量。焊縫厚度大于63mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼和焊縫厚度大于51mm的低合金結(jié)構(gòu)鋼板，焊后應(yīng)按規(guī)定立即消氫處里。H型鋼矯正：對(duì)于焊接引起的角變形，在翼板厚度不大于40時(shí)利用H型鋼翼緣矯正機(jī)矯正，翼板厚度大于40mm時(shí)用火焰矯正。H型鋼端銑：對(duì)于柱子必須兩端進(jìn)行端銑，劃線時(shí)必須采用彈簧尺進(jìn)行測(cè)量，班組嚴(yán)格按給定尺寸進(jìn)

30、行端銑，端銑面毛刺應(yīng)用鏟把或磨光機(jī)立即去除。 柱一端銑好后由質(zhì)檢員用經(jīng)計(jì)量合格的有校的二級(jí)尺測(cè)定長(zhǎng)度。組裝定位：組裝時(shí)在組裝平臺(tái)上進(jìn)行，長(zhǎng)度方向以端銑面作為定位基準(zhǔn)，重點(diǎn)控制基準(zhǔn)線到孔群距離，組裝時(shí)一般先定位節(jié)點(diǎn)板，最后定位加強(qiáng)板，對(duì)于多組孔群用模板進(jìn)行定位時(shí)必須采用沖頭進(jìn)行定位，防止自重引起偏差。組裝構(gòu)件時(shí)要正確定位，可以采用夾頭、斜塊、支撐或其它適合手段固定就位后定位焊焊接，定位焊要牢固可靠，確保焊件不發(fā)生偏移、錯(cuò)位、變形等。定位完后用鋼印在標(biāo)志端敲上鋼印號(hào)。大板梁的制作方法鍋爐鋼結(jié)構(gòu)中的大板梁是整個(gè)鍋爐的重要組成部分，因此大板梁的質(zhì)量是要絕對(duì)保證的，拱度的控制，法蘭面精度的控制是保證大板

31、梁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。掌握1000MW鍋爐大板梁制作方法是企業(yè)對(duì)同類型鍋爐制造在質(zhì)量、制作工期、成本上一大突破。該大板梁采用的工藝方法是腹板無(wú)余量下料代替多次下料。先根據(jù)圖紙和技術(shù)要求，以及原材料的外形尺寸，做出腹板的排版圖，腹板上的拼接焊縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)筋板、錯(cuò)開(kāi)孔群。無(wú)余量下料就是將鋼板零件一次下料后，經(jīng)過(guò)板塊組拼矯正后到腹板施焊完，板塊經(jīng)過(guò)多次冷熱處理，最終零件尺寸的變化和拱度正好是施工完后所需尺寸。將H型鋼主角焊縫船型焊變成平焊。采取H型鋼放在平臺(tái)上，調(diào)節(jié)焊機(jī)的焊接角度為45。這樣無(wú)需放在45焊接架上，從以前調(diào)整龐大H型鋼的角度來(lái)焊接，改為現(xiàn)在調(diào)整埋弧焊機(jī)的機(jī)頭就可以完成。而且可以兩側(cè)的兩條角焊縫

32、同時(shí)施焊，這樣對(duì)稱焊多層焊可以盡量小的保證H型鋼拱度變形，以及法蘭面的角變形，提高質(zhì)量。焊好一個(gè)側(cè)面再翻身，整個(gè)焊接過(guò)程只需翻一次身，而45船形焊要起吊翻身4次。節(jié)約了成本、減少H型鋼焊接過(guò)程中的翻身次數(shù)。法蘭面的矯正由采用200噸的千斤頂矯正架冷矯正并加適量的熱矯正法，改成全由火焰熱校正。1000MW機(jī)組的法蘭面的鋼板厚度比600MW機(jī)組大多了，而且角焊縫采用熱輸入量小的多層平焊在角焊縫焊接過(guò)程中法蘭面角變形相對(duì)較小，一般能控制在4mm以下，現(xiàn)采用直接火焰熱矯正法?；鹧娉C正可以將H型鋼平放（即是H型鋼角焊縫平焊的位置），變高空作業(yè)為地面作業(yè)，而且只需1名熱矯正工來(lái)完成。為了防止熱矯正發(fā)生拱度

33、變形化，在H型鋼的兩塊翼緣板上同時(shí)安排熱矯正，同步對(duì)稱烘烤。六橫項(xiàng)目大板梁制作方法的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益情況1000MW機(jī)組疊梁制作的科技項(xiàng)目攻關(guān)與應(yīng)用，是在600MW機(jī)組鍋爐鋼架的制作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，特別是對(duì)一些關(guān)鍵工序工藝的改進(jìn)，大大降低了生產(chǎn)成本和管理成本，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。每道工藝改進(jìn)后節(jié)約費(fèi)用如下：無(wú)余量下料：經(jīng)過(guò)對(duì)氣割、焊接收縮和預(yù)拱度的精確計(jì)算，此工藝無(wú)需再對(duì) 板材下料放余量，也可以是腹板和翼板焊接后一次成型，不用再進(jìn)行二次下料。不僅節(jié)約了材料，節(jié)約了人工也可以省去吊機(jī)配合工作。該項(xiàng)每根單梁節(jié)省12084元 。H型鋼主角焊縫有45船型焊改為平焊：改為平焊后，焊接場(chǎng)地可以隨便放在一

34、個(gè)平臺(tái)上就可以施焊，不需要特別制作胎具，也從以前的4次翻身變?yōu)?次翻身。并且特制的45翻身的吊具無(wú)需制作了，該項(xiàng)每根單梁節(jié)省13200元。三道工序場(chǎng)地合并：考慮到梁又長(zhǎng)又重，截面也大，每次吊運(yùn)翻身都需要100噸和63噸龍門吊抬吊。所以改為翼緣和腹板組拼成H型鋼后，不吊到胎架上進(jìn)行焊接，直接在原地對(duì)型鋼進(jìn)行主角焊縫焊接。主角焊縫檢驗(yàn)合格后，不吊動(dòng)H型鋼，直接再上面進(jìn)行連接板的組焊。這樣的優(yōu)點(diǎn)就是：H型鋼拼裝，主角焊縫焊接，連接板組焊，這三道工序都在一個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行，而且H型鋼都是一個(gè)姿勢(shì)，不僅節(jié)約了制作場(chǎng)地、工裝，而且省去吊運(yùn)翻身等工作。該項(xiàng)每根單梁節(jié)省21200元。法蘭面矯正： 法蘭面的矯正由采用

35、200噸的千斤頂矯正架冷矯正并加適量的熱矯正法，改成全由火焰熱校正。1000MW機(jī)組的法蘭面的鋼板厚度比600MW機(jī)組大多了，而且角焊縫采用熱輸入量小的多層平焊在角焊縫焊接過(guò)程中法蘭面角變形相對(duì)較小，一般能控制在4mm以下，現(xiàn)采用直接火焰熱矯正法。火焰矯正可以將H型鋼平放（即是H型鋼角焊縫平焊的位置），變高空作業(yè)為地面作業(yè)，而且只需1名熱矯正工來(lái)完成。該項(xiàng)每根單梁節(jié)省12500元。合計(jì)每單根梁可節(jié)約成本：12084元+13200元+21200元+12500元=58984元。每臺(tái)機(jī)組的疊梁噸位為1183噸，平均每噸節(jié)約制作成本498元。按一年生產(chǎn)兩臺(tái)1000MW機(jī)組的鋼結(jié)構(gòu)，那么一共有10根疊梁，即有20根單梁，則可節(jié)約1179680萬(wàn)元。即年創(chuàng)造約118萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)使用以上工藝，提高了產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)省時(shí)間、提高了工效，能保證按期供貨，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益?？偨Y(jié)六橫項(xiàng)目鍋爐是北京巴威公司自主設(shè)計(jì)的首臺(tái)百萬(wàn)級(jí)別鍋爐，具有容量大、爐膛超寬、本體荷載巨大、各種管道布置復(fù)雜等特點(diǎn)。鍋爐鋼結(jié)構(gòu)作為鍋爐的重要組成部分，其設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、制造及安裝也變得極為重要。六橫項(xiàng)目鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)延續(xù)了巴威公司鍋爐鋼結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，鋼結(jié)構(gòu)