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钢煤斗制作优化设计

(作者未知) 2010/6/14

   摘要:山西瑞光热电建设工程位于晋中市榆次区乌金山镇东沙沟村,该期工程新建2×300MW亚临界、一次再热、双缸双排气、直接空冷、抽气凝气式汽轮发电机组。钢煤斗设计上部为普通矩形截面,下部为四角锥台面,共制做6个。图纸到现场后,有些地方表述不详细,对钢煤斗进行了优化设计。
   关键词:钢煤斗;资源;库存;优化设计
   山西瑞光热电有限责任公司一期2×300MW机组建设工程钢煤斗几何容积约为280m3,每台炉共6个。钢煤斗布置于主厂房C\D列之间,东西向布置于2轴一8轴之间,安装标高在16.4-30.88m之间,支座标高在24.07m。煤斗分为上部和下部两部分,上部为直体,矩形截面,长为5000mm,宽为8000mm,高4 880mm,设有4道加劲肋;下部为四角锥台面,上口直径长为5000mm,宽为8000mm,下口直径长、宽为950mm,高为9100mm,设有13道加劲肋。煤斗所用材料为Q235B,煤斗锥体部分内壁采用3mm厚0Crl3不锈钢板耐磨层,不锈钢耐磨层与煤斗结构采用开孔焊连接。
   《初设说明清册》中,煤斗采用支撑式圆筒下挂双曲线钢煤斗,用碳素钢制造。2008年2月份时,市场钢材价格持续不断上涨,公司领导未雨筹谋,研究决定储备了大量钢材,其中包括准备用于煤斗制作的厚度为12mm、材质为Q235B钢板。
   2008年5月3日,瑞光热电厂F741S-T0252钢煤斗结构图到现场后实际设计为方形煤斗,根据以往经验并经过验算。同体积的圆煤斗要比方形煤斗少用钢材,并且圆形煤斗防变形强度要比方形煤斗好,可以减少加固角钢,重量也比方形煤斗轻。经和设计院联系得知,煤斗上方预留了二期输煤皮带空间,一、二期输煤皮带均可互为进煤,圆形煤斗无法满足此设计要求。
   在审阅图纸过程中,发现原钢煤斗图中有很多疑问,并且公司已储备了准备用于煤斗的厚度为12mm、材质为Q235B钢板。鉴于以上情况,项目部一方面现场与业主、监理、设计工就图纸中问题与各方讨论,另一方面就材料代换事宜与设计院进行沟通,经过反复研算和复核,设计院同意出升版图。2008年6月4日,升版图到现场,在升版图中就材料代换与发现问题进行了设计优化。
   1 优化设计方案
   (1)在钢煤斗原设计图中,锥体部分设计厚度为14mm、材质为Q345B钢板,加固肋为180×18角钢,间距为900mm。升版图后煤斗锥体部分改用厚度为12mm、材质为Q235B钢板代替原设计厚度为14mm、材质为Q345B钢板,并且部分减小了锥体加固肋间距以保证煤斗强度。升版后利用了公司低价储备的厚度为12mm、材质为Q235B钢板165.72L。
   (2)旧版煤斗图中加固角钢间距全部为900mm,出升版图后将上部承重小的方斗上部加固角铁间距变为1000mm、1200mm、1530mm,下部承重部位间距变为500mm、600mm、650mm、700mm、850mm,使煤斗的加固角钢分布更符合受力要求。且通过设计院研算,在锥斗底部采用了库存的140×12的角钢代替原180×18的角钢,共使用库存角钢8.508t。
   (3)在旧版图中,箱形底座加筋立板间距为500mm,高度方向每300mm对称加两块20×180×200水平筋板,每个煤斗为416块,经过计算画图,发现间距500mm再加两个200mm长筋板,中间距离仅有100mm,按此制作,不仅烦杂、焊接量大、不美观,而且在以后的运行中容易积灰。和设计院沟通后。经过计算,立筋强度已经满足煤斗强度要求,因此在升版图中去掉了20×180×200水平加筋板,每个煤斗416块,重2.496t,6个煤斗共2496块,重14.976t。这一优化,不仅节约了材料。而且减少了煤斗的焊接量,使煤斗不易积灰。
   (4)旧版图中钢煤斗30mm厚厢形支撑板与12mm上部方形煤斗壁之间的过渡,原设计为100mm缓慢坡形过渡,但是在现场这种整板坡形过渡无法加工,经过和设计院多次沟通,查阅了多册设计手册,将坡形过渡长度修改为50mm。此长度在现场用半自动切割机即可加工,再稍微打磨修整即可满足设计要求。
   (5)在钢煤斗图纸中,长方体+四棱锥结构煤斗相邻交角的内侧为200mm宽直板过渡,考虑到长方体+四棱锥结构煤斗没有圆煤斗使煤流动性好,4个棱角容易棚煤。经过现场各方研究,将四棱角结构煤斗相邻交角的内侧直板改为圆弧形板,圆弧半径定为250mm,即增加了煤斗的强度及耐磨性,又利于原煤下落,改善了方煤斗的性能。
   (6)钢煤斗制作图纸中要求钢煤斗内壁(25.5m以下部分)衬3m(未完,下一页

  
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