地震作用下電廠鍋爐構(gòu)架的振動控制研究.pdf

1、火電鍋爐作為火電廠最重要的電力設(shè)施之一，其抗震能力主要由鍋爐構(gòu)架提供。鍋爐構(gòu)架頂部設(shè)有大板梁，幾千噸的爐體通過上千個吊桿懸掛在大板梁上，為了限制爐體的橫向膨脹，在鍋爐構(gòu)架的各層設(shè)有若干導向裝置。導向裝置與構(gòu)架柱緊密相連，只容許爐體產(chǎn)生豎向膨脹。地震作用下，巨型爐體產(chǎn)生強大的地震力通過導向裝置傳給構(gòu)架。因此，鍋爐構(gòu)架抗震設(shè)計非常保守，建材用量十分巨大。采用適當?shù)臏p震耗能裝置，減輕爐體振動，減小構(gòu)架所承擔的地震力，從而減小構(gòu)架材料用量，具有

2、顯著的經(jīng)濟效益。本文將被動控制技術(shù)引入鍋爐構(gòu)架導向裝置，提出并研制了一種鍋爐構(gòu)架新型導向裝置，通過地震模擬振動臺試驗和有限元分析，從試驗和理論上驗證了新型導向裝置的控制效果。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴在保證原導向裝置功能的基礎(chǔ)上，采用磁摩擦阻尼器和粘滯阻尼器設(shè)計了一種鍋爐構(gòu)架新型導向裝置。該導向裝置二個方向具有耗能功能，其中一個方向是粘滯阻尼耗能，另外一個方向是磁摩擦阻尼耗能。
　　 ⑵根據(jù)鍋爐構(gòu)架振動臺試驗模型

3、要求，設(shè)計制作了8個磁摩擦阻尼器和8個粘滯阻尼器，通過阻尼器性能試驗研究，獲得了兩種阻尼器的滯回性能曲線。實驗結(jié)果表明兩種阻尼器都具有良好的耗能性能。
　　 ⑶以遼電300MW鍋爐構(gòu)架為原型結(jié)構(gòu)，設(shè)計制作了1：15鍋爐構(gòu)架模型。分別輸入EI Centro、Taft和天津地震動，對該模型進行了安裝原導向裝置和新型導向裝置等6種方案，總計54種工況的地震模擬振動臺試驗，揭示和驗證了新型導向裝置及設(shè)置方式對鍋爐構(gòu)架耗能減振效果的影響。

4、
　　 ⑷基于ANSYS軟件，建立了1：15鍋爐構(gòu)架試驗模型的有限元分析模型，通過安裝原導向裝置鍋爐構(gòu)架模型地震反應分析并與試驗結(jié)果對比，證明了有限元模型的可靠性。通過安裝磁摩擦阻尼器和粘滯阻尼器的鍋爐構(gòu)架模型有限元地震反應分析，與試驗結(jié)果對比表明新型導向裝置具有良好的控制效果。
　　 ⑸以鍋爐構(gòu)架在地震作用下的頂層最大位移和最大層間位移為結(jié)構(gòu)的目標性能，擬合出與新型導向裝置參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。通過調(diào)整新型導向裝置的參數(shù)