锅炉检修炉内升降平台设计、安装的浅析

胡武星 汤健

摘 要： 目前国内火电厂都遵循逢停必检的原则，锅炉检修炉内升降平台的使用对保证检修安全、缩短工期、节约成本起到了很好的作用。但是由于锅炉检修炉内升降平台设计、使用的并无统一规范，造成了锅炉检修炉内升降平台使用过程中安全事故时有发生。本文试就对火电厂锅炉检修炉内升降平台设计、安装进行分析和探究以优化设计、提高其使用安全度。

关键词：火电厂锅炉；升降平台；优化设计

一、火电厂锅炉升降平台概述

炉内升降平台就是卷扬机驱动的载人升降机。包含炉外卷扬机、炉内升降平台、滑轮和钢丝绳三个部分。

第一，炉外卷扬机部分，含有卷扬机，控制柜。卷扬机上设有电机、减速机、多槽道滚筒、工作制动器、安全制动器、速度检测装置、上下限位装置；控制柜上设有电源开关、启动按钮、炉内外切换操作开关、上升按钮、下降按钮、急停按钮、电压表、电流表、内置PLC、报警提示、电话机等。开启总开关，切换至炉外操作模式，炉外控制柜通过控制按钮可以操作升降平台，切换至炉内操作模式，炉内操作手柄可以操作升降平台。任何人发现不正常情况可以用急停按钮停止操作，急停按钮需人工复位方可进入操作模式。

第二，升降平台。升降平台包含主梁、副梁、跳板、护栏、副梁加强装置、炉内报警器、炉内操作手柄、倾斜报警装置、称重装置等。副梁设置在主梁上方，跳板铺设在副梁上方，围栏设置在副梁上，副梁加强装置设置在副梁上，通过起吊主梁上吊点控制平台升降，主要由炉内手柄操作，当需要炉外操作时，切换炉内操作手柄控制。

第三，滑轮和钢丝绳部分。工作钢丝绳均匀紧密排置在卷扬机槽道上，经换向滑轮组，穿过炉顶与升降平台连接，滑轮组主要在钢结构设置，引导钢丝绳走向，主要起支撑和转向作用。安全钢丝绳牢固固定在炉顶钢结构上，穿过炉顶与升降平台防坠器连接，一旦工作钢丝绳断，防坠器立马锁死，起到安全作用。

二、火电厂锅炉升降平台设计

要升降平台在运行过程中实现平稳状态，首先保证保证较大倾覆稳定性以及各配件的设计安全系数。卷扬机通过工作钢丝绳与升降平台连接，采用同一电机起吊，卷扬机启动起来必须保证起始点钢丝绳速度可控，钢丝绳的弹性和平台刚性必须达到规定范围，平台运行过程避免剐蹭。

首先，参考标准GB/T24191-2009，钢丝绳弹性模量取决于钢丝绳所处状态，因此有必要知道钢丝绳弹性模量属于那种实际状态，通常三种状态：初始状态，部分稳定状态，最终状态，钢丝绳是不具有公称弹性模量的，然而在一规定载荷范围内可以有近似固定值工程模量，即钢丝绳在整个拉伸过程中与拉力没有完全线性关系，呈阶段线形关系。假定各吊点拉力接近，且钢丝绳状态相同，那么等效于相对静止。目前平台设计根据锅炉开孔情况完成后，各吊点拉力基本确定，折焰角侧实际拉力较大，无法呈现升降过程中相对静止情况，而整体要求拉力接近，需要改善设计。经过近180台升降平台统计数据验证出，起吊钢丝绳直径一致的情况下，折焰角侧相对力非折焰角侧力差值较大时，升降平台倾斜角较大，其中公称直径20更换至公称直径22钢丝绳后，平台变形情况较弱。

其次，平台梁设计。平台大部分结构采用高强度铝制造，屈服强度较高，但是刚性较差。平台主梁与副梁采用简单搭放式与固定式，跳板平铺在副梁上，副梁上设有加强装置，即载荷依次通过跳板，副梁，主梁，最后将力分解至各吊点。因副梁刚度不足，设计上设置加强装置，但是实际安装加强装置抬升副梁的同时，副梁发生侧弯扭转可能性增加，有发生扭转撕裂梁的危险。当主梁较长时，刚度较差。莱州百万机组升降平台平台较大，主梁副梁较长，未加载载荷前平台已经不平整，增加载荷以后平台挠度多处超标，通过增加主梁以及主梁加强装置，最终保证平台整体挠度合格，副梁扭转部位增加防扭夹板以及副梁分段定位减低梁扭转措施。

主梁副梁在延梁轴向方向连接时采用夹板结构，多处结构位置采用高强度螺栓，该设计安装方案对梁强度和刚度都有负面影响，尤其是多次拆装以后梁特性发生下降，所以梁连接宜采用紧凑型镶套结构。

三、火电厂升降平台安装与监控

升降平台顺利安装。升降平台首先需要根据设计要求以及安装手册开展安装工作。目前升降平台安装试运行中主要呈现的问题是平台不平整、运行过程中倾角以及抖动回荡现象，产生该现象主要原因是安装质量要求较低，缺乏监督。

安装平台前，首先对各个配件进行检查，安装过程中进行监督达到报废或者不能实现功能的配件应立即更换。目前安装单位和电厂除严格执行标准以外，还需安全意识。为提高设备质量以及安全性，需要安装质量数据和运行数据进行监督。

获取安装以及运行数据需升降平台采用标准方法进行，例如测试梁应力以及挠度，测试起始数值时需要平台处于失重状态，方法如升降平台搭建时在辅助平面上进行，采用简支撑结构支撑升降平台，使升降平台处于失重状态。分别以计算书应力测试点及挠度测试点设置辅助配件，也可适当增加检测点位。平台承重及变动载荷，通过计算机连续采集个监测点情况，生成动态图和各种载荷情况下应力读数。各吊点配置精密的电子秤，各个工况下各位置拉力显示，同时数据连续采集。将设计时输出的梁受力位移参数以及长久数据库输入PLC，根据用户要求设计报警点以及报警提示。

从基础设备安装制造安装方面：卷扬机槽道尽量保证一致，避免焊缝或其他不良因素，使工作钢丝绳在每个槽道对应圈数上状况相同，每个吊点对应钢丝绳长度一致（如果各吊点钢丝绳长度不一，可通过炉顶钢丝绳无效长度弥补），保证滑轮牢固稳定，避免钢丝绳受力时滑轮挪动影响平台倾斜效果。

从升降平台运行管理方面：平台运行过程中尽量避免剐蹭磕碰，平台上运输设置载荷时必须按照设计安全要求，如果需要增加配重，不准以人为载荷，且运行过程载荷的变化以及放置情况需在电脑采集过程中及时输入。

四、火电厂升降平台水准提高

通过对电厂升降平台安装以及监控数据记录采集，首先对电厂管理提供依据，其次对于厂家根据数据进行日后技术提高，最后对于安装单位平台以经验数据库进行安装管理，最终实现升降平臺水平整体提高。

五、结束语：

综上所述，火电厂炉内升降平台属于频繁拆装设备，使用频繁，平台尺寸相对较大，且各梁刚度较差，设计简单，既载人又运货，目前设计相对简单，目前已不属于特种设备，监督管理水平较低，发生事故的可能性较大，故需多方面共同提高设备水准，保证平台平稳安全使用。