600MW超临界锅炉高温过热器出口联箱寿命分析

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高温过热器出口联箱在运行过程中承受着较大的工作压力和最高的工作温度，和锅炉的其它厚壁部件相比，更容易发生损伤。高温过热器出口联箱作为锅炉最为重要的厚壁部件之一，其寿命的长短直接影响着整个锅炉乃至整个机组的性能，而联箱寿命的损耗主要取决于它所承受的应力。在机组运行过程中，温度和压力的快速波动会使联箱的应力发生很大变化。在温度较高的情况下，应力的频繁变化不仅会使联箱产生疲劳损伤而且会使联箱发生蠕变损伤，联箱在疲劳和蠕变的交互作用下，缩短了其使用寿命。
　　本论文利用ANSYS软件对600MW超临界锅炉高温过热器出口联箱进行了寿命分析。首先，根据联箱结构的对称性，以联箱与任意一组蒸汽引入管构成的组合结构的二分之一为计算模型，根据现场测得的温度数据，计算得出了联箱的瞬态温度分布，并以此为基础，得到了联箱的热应力场。同时，根据实测的内压数据，计算得到了联箱在变负荷运行过程中的机械应力场，并最终得到了联箱的总应力场。在应力场计算的基础上，运用基于弹性分析的疲劳-蠕变损伤分析方法，计算了联箱的寿命损耗。
　　研究结果表明：在变负荷运行下，联箱壁面温差的变化趋势和热应力的变化趋势是一致的；机械应力和联箱内蒸汽压力的比值是一个固定不变值；总应力与内压的比值在运行的后半部分，热应力很小时才是一个固定值；总应力中机械应力占得比重较大；最危险点在联箱内壁，位于筒体和接管的相贯线上（即节点56）；联箱单次运行的疲劳损耗和蠕变损耗在此材料的包络线内。
　　本文的工作为以后电厂承压部件的寿命管理工作提供了理论支撑。

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作者
贺林博;
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作者单位

华北电力大学;

华北电力大学(保定);

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授予单位华北电力大学;华北电力大学(保定);
学科动力工程与工程热物理;工程热物理
授予学位硕士
导师姓名李斌;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类超临界参数锅炉;
关键词
超临界锅炉; 高温过热器; 联箱; 应力场计算; 运行过程; 寿命损耗; 机械应力; 瞬态温度分布; 变负荷运行; 总应力; 热应力场; 蠕变损伤; 疲劳损伤; 厚壁部件; 变化趋势; 组合结构; 蒸汽压力; 温度数据; 寿命分析; 使用寿命;

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