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

1、隨著國家經濟高速發(fā)展，以及電力工業(yè)的迅速發(fā)展，我國用電結構較以往發(fā)生了較大的變動，一大批高容量大功率機組參與調峰。參與調峰的超臨界機組長期處于頻繁的變負荷過程中，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。
　　本文應用有限元方

2、法對鍋爐高溫過熱器出口聯(lián)箱進行了數(shù)值模擬和應力分析。首先，通過現(xiàn)場采集數(shù)據，對聯(lián)箱實體結構進行分析;然后，根據聯(lián)箱結構特點，應用CAD軟件Pro/E建立三維模型;之后，將其導入有限元軟件ANSYS，選取該機組實際運行過程中的溫度、壓力數(shù)據為載荷進行加載，進行有限元分析。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、的總應力的分布情況。通過對應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)域存在明顯的應力集中現(xiàn)象，運行過程中熱應力、機械引力與總應力最大的點也出現(xiàn)在該區(qū)域，因此將該點選為了危險點進行了著重的分析。
　　分析表明，熱應力受內外壁溫差影響，應力集中系數(shù)變化情況較為復雜，內壁溫度變化率是一個十分重要的影響因素;機械應力受聯(lián)箱內部蒸汽壓力影響，其變化趨勢與內壓變化趨勢相同，且運行過程中集中系數(shù)保持穩(wěn)定;總應力大小基本等于機械應力，