超臨界W型火焰鍋爐水冷壁的熱應(yīng)力分析.pdf

1、我國(guó)以燃煤作為主要能源的局面很難在短時(shí)期內(nèi)得以改變,而且我國(guó)燃煤發(fā)電存在嚴(yán)重的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染等問(wèn)題,燃煤發(fā)電必須大幅度降低發(fā)供電煤耗、降低水資源消耗。超臨界機(jī)組具有節(jié)能和環(huán)保的雙重效益,是大幅度降低資源消耗的現(xiàn)實(shí)可行的選擇。由于水冷壁管沒(méi)有恒溫的沸騰換熱區(qū)保護(hù),極易出現(xiàn)發(fā)生傳熱惡化、水動(dòng)力不穩(wěn)定、熱偏差過(guò)大等問(wèn)題,這在超臨界機(jī)組鍋爐中較為常見(jiàn),因此對(duì)水冷壁的熱工狀況及熱應(yīng)力狀況的進(jìn)行研究十分必要。
　　本文針對(duì)某電廠超臨界W

2、型火焰鍋爐的上爐膛前墻水冷壁發(fā)生的拉裂破壞現(xiàn)象,使用有限元法對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值分析。首先建立了水冷壁傳熱學(xué)和彈性力學(xué)方程組,分析了方程的定解條件,認(rèn)為熱邊界條件為管內(nèi)對(duì)流換熱以及管外熱流密度,彈性力學(xué)邊界條件為管內(nèi)壓強(qiáng)和相應(yīng)的位移約束。然后在ANSYS下對(duì)水冷壁的溫度分布和熱應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬求解,得到了不同模型下的結(jié)果。計(jì)算了超臨界和近臨界工況下水冷壁鰭片管橫截面二維溫度分布和熱應(yīng)力分布,證實(shí)管內(nèi)工質(zhì)近臨界時(shí)水冷壁應(yīng)力未超過(guò)許用應(yīng)力,