云冈热电管系调整分析与分析

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1、第1章绪论1.1课题的研究背景及意义高温高压管道是火电机组的关键部件之一，特别是四大管道，长期运行后其材质会逐渐发生蜕化并导致最终失效。管道支吊架状态异常和失效会改变管系受力及支吊架承载分配，加大部分管段的局部变形，使得管系的局部应力增大甚至超过管材的基本许用应力。如不及时进行调整，将加速材料的蜕化和失效。因此，支吊架状态直接影响着管道材质蜕化的速度。与管道和联的设备接口处的推力和力矩也会因支吊架的异常而大幅度提高，造成管道局部和设备接口处提前损坏和失效，从而缩短管道和设备的剩余使用寿命，严重影响电厂的安全经济运行。支吊架在长期运行后经常存在着大量的异常、损坏以及失

2、效现象，主要原因有：长期高温运行材料的蠕变及应力松弛，使得管系应力重新分布；支吊架安装偏离原设计或原设计不周，使支吊架承受载荷发生重大改变；运行过程屮支吊架外表面的变形和腐蚀；大幅度的冲击荷载或剧烈振动；长期运行后弹簧性能的下降等。许多发达国家从20世纪70年代起，开始把注意力转向研究机组延寿上来。如美国从80年代开始，基本已停止建设新的火电机组，到2000年30%机组将运行30年，而20%机组将已运行40年UM。我国火电机组也同样面临这样的问题。延长主蒸汽管道使用寿命是整个火电机组寿命延长的必要条件和垂要组成部分。因此保证主蒸汽管道在设计寿命期内安全运行和适当延长

3、其使用寿命，是非常重要的研究课题。对支吊架的正确检验和调整是控制管系应力水平及其对设备的推力和力矩，从而确保管道和设备长期安全运行的一门专业技术。支吊系统的问题往往要在管道经过一段较长时间运行后才能反映出来，故长期以来此问题被忽视了。随着电厂机组服役吋间的增长，此问题变得突出，有的已影响到机组的安全性。近年来，由于管道支吊架问题导致主蒸汽管轴向合成应力超限，造成主汽管焊缝开裂事故屡有发生，如秦岭电厂主汽管泄漏、杨树浦电厂主汽管开裂等恶性事故均与支吊架严重失效有关。鉴于管道支吊架实际状况对管道安全运行的重要影响，《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》DLAT616

4、中规定2内：“200MW及以上机组主汽管、再热汽冷、热段管运行10万小时后，应对管系及吊架作全面检查与调整”，“300MW及以上新机的主汽管、冷热段再热汽管道运行3〜4万小时后大修时，应对所有支吊架的根部、功能件、连接件和管部进行一次全面检查”，“主汽温度2540°C机组的其他汽水管道运行达8〜12万小时后大修时，应对支吊架作一次全面检查云冈热电为超高压、一次中间再热220MW燃煤供热直接空冷机组，自2002年11月11日72+24小时试结束进入商业运营，2006年检修检查发现四大管道支吊架存在不同类型、不同危害程度的缺陷。如支吊架选型错误、支吊架安装错误、弹簧吊架

5、定位销未拔除吊架性质改变及承载不正确、刚性吊架断裂失载、恒力吊架位移指针指示不合理甚至吊架卡死于上、下极限位置、阻碍物限制管道自由热位移、限位装置安装不当现象，存在过载、欠载现象，#33单刚性吊架吊架根部有多处拉裂，拉裂，悬臂梁弯曲变形，击现失效迹象。目前虽然还没有发现上述问题对机组的运行造成严重的不良影响，但始终是机组的一个安全隐患。因此本文拟通过校核计算当前管道应力，通过调整支架吊消除存在的缺陷和安全隐患，使管道受力均衡合理、热膨胀正常，从而有效延长管道的使用寿命。1.2论文的主要工作在支吊架检验和管系应力分析的基础上通过修复损坏的支吊架、调整支吊架的承载和位移

6、，可以降低管道的应力峰值，使管系应力处于比较均衡的水平，从而降低管道材料的损伤速度；减轻管道对设备的推力，降低对设备的损伤。通过管道应力计算确定管道屮的最大应力位置，结合电厂金属技术监督加强减薄严重部位及危险部位的控制，以利于对管道实施安全监督。通过支吊架调整管道标高或增设弹性支吊架，可以消除启动过程中出现的水击或水锤现象，从而减轻对管道的冲击破坏。因此，通过支吊架检验和调整可以增强机组关键部件的使用安全性，最终达到减少恶性事故和非计划停运次数，延长使用寿命，提高经济性的目的。第2章云冈热电四大管道支吊架存在的问题及分析2.1目前四大管道及支吊架存在的主要问题云冈热

7、电#1机组四大管道均从德国曼内斯曼进口，于2002年11月11完成72+24小时试运行移交投产。支吊架作为汽水管道的主要支撑元件，其性能的好坏、承载是否合理都直接影支m架型式响管道的寿命及安全运行，尤其是对于有较人热位移的大口径四大管道，不能孤立地根据某一个支吊架的检验结果来做出判断，需在冷、热态检验的基础上，获得状态数据，以便下一步管道计算、校核计算及支吊架现状状态评估和支吊架调整顺利进行。状态检查包括对支吊架木身弹簧内部结构是否存在卡死，另外对弹簧吊架是否过载或松驰等情况，恒力支吊架冷、热态时指针位置及热位移变化情况做了记录，并由此得到支吊架运行现状数据。#