蒸汽管道刚性支吊架应力分析

摘要/Abstract

摘要：

火电机组蒸汽管道支吊架的变形和应力集中对管道和设备安全具有重要影响。采用有限元分析方法，对某300MW燃煤发电机组蒸汽管道刚性支吊架进行三维建模，针对额定工况进行稳态研究和不同变负荷速率的瞬态过程研究，得到了刚性支吊架的温度场、热-结构耦合应力场及变形量的分布。结果表明：额定工况下刚性支吊架的最大等效应力达190.1MPa，应力集中主要发生在管夹、支座和螺栓处；快速变负荷运行时，螺栓和管道处等效应力有较大的变化，分别达109.0，122.1MPa；管夹、吊杆和支座处等效应力变化幅度较小；变负荷速率对等效应力变化幅度的影响很小。

关键词:

">">火电机组, 蒸汽管道, 支吊架, 应力集中, 变负荷速率, 温度场, 三维建模, 有限元分析">

Abstract:

The deformation and stress concentration of steam piping hanger are important to the safety of pipeline and equipment in the rmal power plants. Finite element analysis is adopted to conduct 3D modeling of steam piping rigid hanger for a 300MW coalfired generating unit. Steady state research is carried out under rated working condition and transient processes of varying load rates are studied. The temperature field, thermalstructural coupled stress field and deformation distribution of the rigid hanger are obtained from the studies.The results indicate that the maximum equivalent stress of the rigid hanger is up to 190.1MPa under rated working condition,and the stress concentration mainly occurs at pipe clamps,supports and bolts.When the load changes rapidly,the equivalent stresses of bolts and pipes change greatly,reaching 109.0MPa and 122.1MPa respectively.The equivalent stresses of pipe clamps,hanger rods and supports changes lightly.Changing load acceleration has little effect on the range of equivalent stress variation.

Key words:

">">thermal power plant, steam pipeline, supports and hangers, stress concentration, changing load acceleration, temperature field, 3D modeling, finit element analysis

宋战兵1，范佩佩2，魏江1，刘宝林1，李根2，种道彤2. 蒸汽管道刚性支吊架应力分析[J]. 华电技术, 2019, 41(4): 1-5.

SONG Zhanbing1，FAN Peipei2，WEI Jiang1，LIU Baolin1，LI Gen2，CHONG Daotong2.

Stress analysis on rigid hanger of steam pipeline

[J]. Huadian Technology, 2019, 41(4): 1-5.

[1]	陈泽泓, 廖锷, 吴磊, 曹淇, 陈国强, 杜广瀚, 刘桂秀, 李根. 太阳能光热电站熔融盐管道支吊架应力分析[J]. 综合智慧能源, 2022, 44(4): 85-91.
[2]	刘明1，朱伟雄2，丁勇能2，白佳1. 启机阶段高温蒸汽管道弯头温度场及热应力分析[J]. 华电技术, 2019, 41(9): 18-21.
[3]	蔡雨晴1，杨平1，沈丛奇2，康英伟1，归一数2，徐春梅1. 单相受热管集总参数模型优化及现代控制工程应用[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 1-5.
[4]	万立明1，梅振锋2，李德波3，苏朋1，邱家煜1. 中速磨煤机入口紧凑型圆形一次风道流场均流技术研究[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 6-12.
[5]	胡美玲1，赵雪瑞2，赵耀丽2. 基于以太网的水电站卷扬式启闭机控制系统的设计[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 13-16.
[6]	梁鹏威，康振全，黄浩然，马莉莉，刘洪星，朱朝磊. 基于ANSYS的齿轮模态特性研究[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 17-22.
[7]	张巍1a，周国鹏1b，汪洋1a，倪浩1a，钟著辉2. 一起220kV主变压器保护装置发TV异常告警的原因分析[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 23-26.
[8]	牛腾赟. 某电厂发电设备可靠性建模及状态预测[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 27-32.
[9]	谢坤1,2，赵谦1,2，程成1,2，李帅1,2，蔡亮亮1,2. 具有异常分析功能的通用型数字量输入式合并单元[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 33-37.
[10]	苏攀，沈阳，于鹏峰，韩静. 正平衡供电煤耗升高原因分析及煤耗修正计算[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 38-41.
[11]	王晓华，谈志林，宫建，李连军. 燃煤电厂氟塑料换热系统的技术经济分析[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 42-45.
[12]	徐克涛，何永兵，裴煜坤，张杨. 某燃煤电厂SCR脱硝装置堵塞问题分析及改进[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 46-49.
[13]	叶罗，吴俊东，陈显. 低温省煤器系统运行实践分析[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 50-52.
[14]	靳军，种西虎，李广伟. 空气预热器排烟温度偏差分析[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 53-56.
[15]	马亮. 基于主汽压动态特性的机组协调预测控制研究[J]. 华电技术, 2019, 41(6): 57-60.