项目来源：福建省锅炉压力容器检验院 项目编号:
福建春驰集团新丰水泥有限公司的4台余热锅炉，由杭州锅炉集团有限公司设计制造。型号QC175/350-15-1.6/330余热锅炉2台，简称SP锅炉（窑尾炉），型号QC85/400-8- 1.6/330余热锅炉2台，简称AQC锅炉（窑头炉）。四台锅炉的安装单位是江苏华能建设工程集团有限公司，于2008年4月17日开始安装，2009年01月20日安装完成投入运行。因山下开凿高铁隧道，引起锅炉地基下沉锅炉钢架倾斜，福建春驰集团新丰水泥有限公司委托福建省锅炉压力容器检验院对4台余热锅炉进行安全技术鉴定，确定该锅炉钢架倾斜对锅炉安全运行的影响。采用大型有限元结构分析软件ANSYS对福建福建春驰集团新丰水泥有限公司4台余热锅炉的钢架进行了强度、刚度和稳定性计算分析，同时对这四台锅炉钢架进行有限元模态分析，为这四台余热锅炉的安全运行提供依据。
1.有限元模型
SP锅炉钢架采用ANSYS提供的空间梁单元BEAM188进行离散化，SP锅炉钢架有限元网格如图1所示。AQC锅炉钢架采用ANSYS提供的空间梁单元BEAM188进行离散化，AQC锅炉钢架有限元网格如图2所示。
图1 SP锅炉钢架有限元模型图 图2 AQC锅炉钢架有限元模型图
2.静力学分析结果
未倾斜SP锅炉钢架，考虑锅炉及附件、平台扶梯、钢架等重量和运行时锅炉内水重量时钢架Von Mises应力云图如图3所示。
未倾斜AQC锅炉钢架考虑锅炉及附件、平台扶梯、钢架等重量和运行时锅炉内水重量时钢架Von Mises应力云图如图3所示。
图3未倾斜SP锅炉钢架在工况一时Von Mises应力云图 图4 AQC锅炉钢架在工况一时Von Mises应力云图
3.锅炉钢架动力学结果分析
通过对未倾斜SP锅炉钢架和AQC锅炉钢架的有限元模态分析，得到了钢架的前十阶固有频率，图5、图6为锅炉钢架第一阶固有振型图。
图5 实际2线SP锅炉钢架第一阶固有振型图 图6 实际2线AQC锅炉钢架第一阶固有振型图
4.结论与建议
通过对四台锅炉的静力学、动力学等有限元计算分析，形成如下结论建议：
1、 四台锅炉钢架在钢架钢筋混凝土基础及平台未失效和现有倾斜偏移量时可安全使用，但应定期跟踪混凝土基础及平台的安全状况，定期监测钢架倾斜偏移量以及焊缝的安全状况。
2、 本计算也给出了四台锅炉钢架进一步倾斜后，考虑锅炉及附件、平台扶梯、钢架等自重和锅炉水压试验时水重量时的应力情况，可以监测钢架倾斜偏移量后查找对应的Von Mises等效应力，以便简便判定钢架的强度问题。
3、 建议对2线SP锅炉（窑尾炉）的基础进行校偏处理，同时应定期监测钢筋混凝土基础及平台的安全状况。
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