超臨界調(diào)峰運行鍋爐過熱器出口聯(lián)箱應(yīng)力分析及數(shù)值模擬.pdf

1、隨著國家經(jīng)濟高速發(fā)展，以及電力工業(yè)的迅速發(fā)展，我國用電結(jié)構(gòu)較以往發(fā)生了較大的變動，一大批高容量大功率機組參與調(diào)峰。參與調(diào)峰的超臨界機組長期處于頻繁的變負(fù)荷過程中，非常容易發(fā)生損傷。鍋爐高溫過熱器出口聯(lián)箱承受的蒸汽溫度是鍋爐受熱面中最高的，而且由于超臨界鍋爐本身的壓力特點，這些出口聯(lián)箱比亞臨界鍋爐高溫過熱器出口聯(lián)箱工作壓力要高，聯(lián)箱壁厚也要大很多。在調(diào)峰運行情況下，這些部件的安全性對鍋爐的安全可靠工作意義重大。
　　本文應(yīng)用有限元方

2、法對鍋爐高溫過熱器出口聯(lián)箱進(jìn)行了數(shù)值模擬和應(yīng)力分析。首先，通過現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，對聯(lián)箱實體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;然后，根據(jù)聯(lián)箱結(jié)構(gòu)特點，應(yīng)用CAD軟件Pro/E建立三維模型;之后，將其導(dǎo)入有限元軟件ANSYS，選取該機組實際運行過程中的溫度、壓力數(shù)據(jù)為載荷進(jìn)行加載，進(jìn)行有限元分析。通過單獨加載溫度載荷，得到了聯(lián)箱溫度場及熱應(yīng)力的分布情況;通過單獨加載壓力載荷，得到了聯(lián)箱機械應(yīng)力的分布情況;通過同時加載溫度和壓力載荷，得到了聯(lián)箱在溫度和壓力共同作用下

3、的總應(yīng)力的分布情況。通過對應(yīng)力場分布情況的分析，發(fā)現(xiàn)聯(lián)箱簡體與蒸汽引入管相貫線區(qū)域存在明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，運行過程中熱應(yīng)力、機械引力與總應(yīng)力最大的點也出現(xiàn)在該區(qū)域，因此將該點選為了危險點進(jìn)行了著重的分析。
　　分析表明，熱應(yīng)力受內(nèi)外壁溫差影響，應(yīng)力集中系數(shù)變化情況較為復(fù)雜，內(nèi)壁溫度變化率是一個十分重要的影響因素;機械應(yīng)力受聯(lián)箱內(nèi)部蒸汽壓力影響，其變化趨勢與內(nèi)壓變化趨勢相同，且運行過程中集中系數(shù)保持穩(wěn)定;總應(yīng)力大小基本等于機械應(yīng)力，