锅炉钢架校核及加固改造设计

锅炉钢架作为电站锅炉的主要支撑结构，其稳定性和承载能力直接关系到锅炉的安全运行。随着电站锅炉技术的不断进步和设计要求的日益提高，对锅炉钢架的校核及加固改造设计显得尤为重要。本文将详细探讨锅炉钢架的校核方法及加固改造设计的原则与步骤，以期为相关工程实践提供参考。

一、锅炉钢架的校核方法

锅炉钢架的校核主要包括对钢架立柱、横梁的长度、弯曲度、全长偏差以及平台、框架的不平度等方面的检查。具体的校核方法如下：

1. 长度与弯曲度校核：立柱、横梁的长度允差应控制在5mm以内，弯曲应允差不超过2mm。全长偏差允许误差为10mm。这些参数的校核可以通过直接测量和比对设计图纸来完成。

2. 不平度校核：平台、框架的不平度允差为2mm/m，全长偏差允许误差小于10mm。护板、护板框的不平度允差为5mm。这些不平度的校核可以通过使用水平尺、激光测距仪等工具进行测量。

3. 几何尺寸校核：对于受热面管子的几何尺寸，包括外径、壁厚、椭圆度等，需要进行详细的检查。外径和壁厚的测量可以使用游标卡尺，而椭圆度的检查则可以通过通球试验来完成。

4. 位置与间距校核：两相邻螺栓孔中心离的允差应控制在2mm以内，两任意孔中心距离的允差根据具体情况而定。这些位置的校核可以通过比对设计图纸和使用测量工具来完成。

5. 钢架校正方法：对于超出允许偏差的钢架，可以采用冷压法或加热法进行校正。冷压法适用于厚度较薄、承力较小的细长形钢架，通过千斤顶、卷扬机等工具进行加压校正。加热法则需要在局部加热的情况下进行加压校正，加热温度应控制在900℃以下，以避免对金属组织造成不良影响。

二、锅炉钢架的加固改造设计

在对锅炉钢架进行加固改造设计时，需要综合考虑锅炉的运行状态、承载需求、施工难度和经济性等因素。具体的加固改造设计应遵循以下原则与步骤：

（一）.加固改造设计的原则

1. 不影响生产：加固改造工作应尽量在不停工的情况下进行，以减少对电厂生产的影响。如果必须停工，也应尽量缩短停工时间。

2. 简化施工操作：加固改造的施工操作应尽量简化，以避免后续施工中出现问题。同时，施工前应提前完成能够安装制造的结构，以提高施工效率。

3. 控制应力：在采用焊接手段进行连接时，应将实际载荷在杆件内部产生的应力控制在钢材设计强度的60%以内，极限不得超过80%。否则，应采取相应的辅助措施。

4. 综合考虑经济性：加固改造设计应在保证安全性的前提下，综合考虑经济性。通过合理的加固方案和施工方法，降低成本，提高效益。

（二） 加固改造设计的步骤

1. 收集电厂相关资料：加固改造前，需要收集电厂锅炉钢架的相关资料，包括设计图纸、运行记录、检修报告等。这些资料将为后续的加固改造设计提供重要参考。

2. 确定加固方案：根据收集到的资料，结合锅炉钢架的实际承载能力和加固需求，制定详细的加固方案。加固方案应包括加固部位、加固方法、施工材料等内容。同时，加固方案应经过专业负责人的审核和优化，以确保其合理性和可行性。

3. 具体设计：在得到最终加固方案后，需要进行具体的设计工作。设计工作应包括加固构件的尺寸、形状、材料选择等方面的详细设计。同时，还需要对加固后的钢架进行承载能力校核，以确保其满足设计要求。

4. 施工准备：施工前，需要做好充分的准备工作。包括施工人员的培训、施工材料的采购、施工设备的调试等。同时，还需要制定详细的施工计划和安全措施，以确保施工过程的顺利进行。

5. 施工实施：在施工过程中，需要严格按照加固方案和设计要求进行施工。同时，还需要加强施工过程中的质量监督和安全管理，确保施工质量和施工安全。施工完成后，还需要进行竣工验收和质量评估，以确保加固改造效果达到预期目标。

（三）加固改造的具体方法

1. 柱的加固：对于柱的加固，可以从稳定性和强度两个方面入手。通过增加立柱的截面面积或采用高强度的钢材来提高其承载能力。同时，还可以通过增加立面桁架为柱子提供有效的侧向支撑，减小柱的计算长度，提高其稳定性。

2. 梁的加固：对于梁的加固，可以从强度、刚度和稳定性三个方面入手。通过增加梁的高度或宽度来提高其抗弯截面模量和惯性矩，进而提高其承载能力。同时，还可以通过在梁的侧面增加钢板或采用箱型截面来提高其弱轴方向的抗弯模量和稳定性。

3. 节点的加固：对于节点的加固，可以采用高强螺栓连接或现场焊接的方法。当节点螺栓验算不够时，可以采用现场焊接的方法进行加固。增加的焊缝需要按栓焊节点同时满足来验算，以确保节点的承载能力满足设计要求。

锅炉钢架的校核及加固改造设计是电站锅炉安全运行的重要保障。通过对锅炉钢架的详细校核，可以及时发现并处理潜在的安全隐患。同时，通过合理的加固改造设计，可以提高锅炉钢架的承载能力和稳定性，确保锅炉的安全可靠运行。在未来的电站锅炉建设中，应继续加强对锅炉钢架校核及加固改造技术的研究和应用，为电站锅炉的安全运行提供更加坚实的保障。