超臨界火電機組給水管道強度振動分析.pdf

1、隨著我國電力工業(yè)飛速發(fā)展，大容量高溫高壓機組已成為我國電廠的主力機組。
　　 由于參數(shù)的提高、主輔設備機械振動的傳遞、各主要管道內工質運行工況大幅變化及布置方式的改變，使部分管道發(fā)生了較嚴重的振動現(xiàn)象，直接影響機組的正常啟停和運行?；鹆Πl(fā)電廠高壓給水管道承擔著向鍋爐提供給水的任務，由于給水泵的啟停、機組工況變化等帶來的管道振動，對管道及其鏈接設備的安全會有所危害。為保證機組安全運行。消除事故隱患，有必要對管道振動形成機理進行深入

2、研究和分析。
　　 本文在查閱和綜述大量國內外管道振動的相關資料后，分析了管道振動的原因、危害以及消振措施。從有限元和振動相關理論出發(fā)，采用大型有限元分析軟件對電站給水管道進行三維建模，對管道進行固有頻率、振型以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)沖擊動力響應分析。利用給水管道在運行中危險工況的CFD 計算結果，作為管道三維有限元模型的非線性壓力邊界條件，對管道進行詳細動力響應分析，為優(yōu)化管道設計與布置，以及優(yōu)化運行方式提供了依據(jù)。
　　 對采

3、用梁、殼、三維實體三種不同單元類型的管道有限元模型進行模態(tài)對比分析,分析了不同單元下管道的固有特性,為管道建模提供更加合理的依據(jù),并對實際電廠給水管道進行了模態(tài)分析，計算其前10 階固有頻率并對其前5 階振型進行分析，可作為電站給水管道設計的依據(jù)。
　　 對電廠給水管道進行三維建模，并對該管道進行模擬工況下的動力響應分析，包括管道內流體壓力均勻變化的工況、額定穩(wěn)態(tài)工況、閥門快速關閉時造成的壓力瞬態(tài)沖擊工況等。對這些工況下管道系統(tǒng)

4、的位移響應和管壁等效應力分布進行了詳細的計算，結合應力安全校核，對影響管道系統(tǒng)振動的原因進行綜合分析、比較。
　　 計算表明，流體誘發(fā)管道振動的主要原因不是因為管道內壓的純粹升高，而是管道內流體的壓力分布不均勻帶來的流體擾動對管道所造成的沖擊。
　　 管道應力強度校核表明，即使在管內瞬態(tài)沖擊壓力驟然升高，大幅超過管內流體額定壓力時，管道應力仍然離當前厚度下管道許用應力有比較大的差距，計算表明管道的事故原因一般不是由于管壁