大容量电站锅炉受热面管子的可靠性设计与寿命评定

以传统的设计方法为基础，提出了大容量电站锅炉受热面管子的振动和强度可靠性设计方法以及寿命的评定方法。在振动可靠性设计方面，把卡门漩涡频率和声学驻波频率处理为随机变量，使用概率设计法确定锅炉尾部受热面振动设计的可靠度。在强度可靠性设计方面，把锅炉受热面管子的外径、壁厚、管内压力、材料强度等设计量根据实际处理为随机变量，使用可靠性分析技术确定锅炉受热面管子强度设计的可靠度。在寿命评定方面，对锅炉受热面管子的寿命数据进行统计分析，确定锅炉受热面管子的平均寿命。通过对锅炉受热面管子壁厚的监测和跟踪，确定锅炉受热面管子的剩余寿命。给出了水冷壁、过热器、再热器和省煤器管子强度可靠性设计的实例、管式空气预热器管束振动的可靠性设计实例和锅炉过热器管子寿命评定的实例。表1参9     

悬吊管长度偏差对强度的影响

本文从管子长度偏差方面分析了锅炉中常用的刚性悬吊管结构的附加应力问题,并通过对1000吨/时锅炉的后墙悬吊管的实例计算分析,指出管子长度偏差将引起较大的附加应力,在锅炉设计、制造和安装中应充分给予注意。     

管壳式废热锅炉整体强度的有限元分析

管壳式废热锅炉整体强度计算具有相当的复杂性,其中管板强度和管板与管子连接强度显得尤为关键。通过建立锅炉整体结构的有限元分析模型,更加全面且贴切地表征了管板、管子分布以及管板与管子连接的真实结构,从而更加详尽而准确地反映了废热锅炉整体的应力应变分布,为科学合理地设计及优化废热锅炉提供了理论指导。     

锅炉管子磨损研究

本文分析了上海锅炉厂设计制造的电站锅炉管子磨损情况;经过试验研究提出防止锅炉管子磨损的措施;对新设计的1000吨/时直流锅炉提出了防止管子磨损的建议。     

超临界W型火焰电站锅炉炉膛荷载分配研究

介绍了国内首次应用有限元方法进行锅炉炉膛载荷分析的情况。采用壳单元和梁单元建立了某超临界W火焰锅炉炉膛水冷壁和刚性梁的有限元分析模型;采用了相应结构的各向异性板简化理论导出的模拟焊接膜式壁管屏水冷壁的各向异性板模型。对锅炉在各种工作状态下炉膛荷载在前侧墙及吊架上的分配进行了详细的仿真计算,得到了超临界W火焰锅炉炉膛荷载的分布结果,并对管子扁钢模型和各向异性板模型的优劣进行了比较,为锅炉炉膛的设计分析和荷载分布研究提供了参考。     

锅炉管子失效的机理和解决途径

本文论述了锅炉管子失效的几种主要失效机理，提出了防止锅炉管子失效措施和解决方法。     

某船用主锅炉过热器胀口处渗漏故障分析与排故措施

针对某船用主锅炉过热器胀口处渗漏问题，系统地进行了故障分析研究。通过胀口弹塑性有限元计算分析、不同材质的管子冷热态胀接性能对比试验和胀接接头应力释放试验，揭示了胀口渗漏的原因－管子与集箱材料不匹配，两种材料的热膨胀系数相差过大，胀口在经过多次启动、停炉的冷热循环后，残余接触应力大幅度下降，导致胀口渗漏。根据计算分析和冷热态试验结果，选用新研制的管材GH894，同时采取其它措施以提高安全可靠性，从而最终消除产生胀口渗漏的因素。     

超超临界锅炉受热面管角变形对应力的影响

角变形是电站锅炉受热面管子安装过程中常见的缺陷，严重的角变形不仅影响传热，而且会降低管子的使用寿命。本文针对超超临界锅炉水冷壁管，分别模拟了管子不发生角变形及角变形为1％、3％、5％的4种情况下的应力分布情况，结果表明角变形会引起焊缝区域的应力集中，且角变形越严重，应力集中情况越明显。     

一个水冷壁角系数公式

本文提出了一个求水冷壁角系数的公式。与锅炉热力计算标准中推荐的角系数计算方法相比,考虑了炉墙温度分布不均的影响及相邻管子间隙的影响。借助电子计算     

(21)热偏差试验

热偏差及影响因素 锅炉的许多受热面是由一系列并行连接的管子组成.在这些并联管于中,工质的焓增量有很大差别,管子出口的工质温度也有很大差异.其中某一单管的焓增量与整个管组的平均焓增量之比,称该管的热偏差系数,简称热偏差.热偏差最大的管子,其工作条件最差,称为偏差管.在锅炉水动力及强度计算中应考虑偏差管的管壁温度.     

燃气锅炉管子漏水原因分析及探讨

针对一起罕见的锅炉管子漏水现象，从材料质量，技术要求，工艺规范及水压试验等方面进行分析，并提出解决措施。     

大容量燃气热水锅炉对流管束的振动分析和预防措施

针对一台58 MW燃气热水锅炉部分对流管束产生的开裂现象进行了深入的原因分析.对断口部分进行了宏观检查、金相组织分析和扫描电镜分析,对烟气冲刷对流管束时气柱的固有(驻波)频率、卡门涡流频率和水管固有振动频率分别进行了计算,并对该锅炉的对流管束进行了振动测试,得出了对流管束产生管子的共振会引发部分对流管脆性断裂的结论.并据此提出了一系列具体的预防和控制措施及建议,通过改变管子的固有频率解决此类问题的发生,为锅炉的安全稳定运行提供保障.     

一台中压锅炉高温省煤器管间脉动的试验和分析

一台120吨/时中压锅炉的高温省煤器管组,由于超发改造中减小了水速和增加了受热面而发生管间脉动。本文介绍了试验和计算分析的结果,指出出口汽化的管子先产生多值性,使某些管子中的流量大幅度地减小,然后产生管间脉动。因此建议在这种水动力核算中也应先校验多值性,然后再校验脉动。     

介绍一种锅炉管子的热弯技术

介绍了一种锅炉管子热弯的工艺、操作及检验方法，为在施工现场弯提供了可以借鉴的实用技术，该技术已应用于几种炉型管子的弯制，认为是可行的。     

印度锅炉规程（IBR）要求简介

本文着重介绍了锅炉主要受压件的IBR强度计算方法及注意事项，并将其计算结果和ASME计算结果进行了分析比较，希望对以后出口印度的锅炉产品提供借鉴和参考。     

余热锅炉对流管裂纹原因分析

为诊断某台余热锅炉对流管材料失效的原因,对其进行了化学成分分析、力学性能试验、显微组织分析、锅炉水样及腐蚀产物分析。结合生产工艺与管子材料失效模式及裂纹部位分析,该锅炉对流管产生裂纹的主要原因是金属腐蚀疲劳。     

锅炉单相流体水动力学中的若干问题(一)

本文阐述锅炉单相流体水动力学中若干基本问题的原理及其分析计算的方法。对其中一些有争议的和概念容易混淆的问题,作者都作了分析,论述了自己的观点,并提出了计算方法。本文的主要内容为:(1) 水和过热蒸汽各参数的特点和变化规律,例如锅炉降压运行时过热器中汽温的变化及不同情况下计算管子中介质平均比容和平均重度的方法;(2) 对柏努利方程联系到锅炉水动力计算时一些问题的论述,如锅炉水力计算中重位压差与柏努利方程中高度头的关系,加速压降计算式为何不能用柏努利方程导出,管内同一断面上各点及管子出口静压的分布,静水中为什么没有柏努利方程中的压能,还列出了正确测量管内流动介质静压的要点等:(3) 介绍作者提出的压头分析法,可用来帮助分析比较复杂的水力系统中各点的静压和动压的变化,并分析了局部阻力和摩擦阻力的性质,指出现行的水动力计算方法中局部阻力是静压和动压头和之差,(4) 分析了集箱系统中管子压降的特点,指出并联的各管的压降只是进出口集箱中与管子相连接的两点的静压之差,并不包括集箱中的轴向动压头;(5) 介绍了用压降—流量特性图求解各种水力系统工作点的基本方法及用阀门调节流量的基本原理;(6) 根据管子流动阻力系数的特点,分别论述了十二种锅炉设计和运行中常见的结构和工况变化时压降和流量的变化规律及估算公式。例如改变管径、管数或改变流量或介质重度时管组阻力的变化,管组中各管长度或管径不同时流量的分配、要求管组中某一根管子流量增大或减小时所应增加的节流圈的阻力系数计算等;(7) 介绍热效流量偏差的概念、计算公式和影响因素;(8) 介绍不同Re数下流体绕圆柱体流动时沿圆柱体表面各点的压力分布规律,指出用测速管测量流体流速时应注意的问题,以及卡门涡街引起设备共振而损坏的基本概念;(9) 介绍在冷态常压下标定节流圈时可能会遇到的汽塞现象的原因及避免汽塞的措施;(10) 分析了由集箱布置方式所引起的并联管组中各管流量分配的主要影响因素,并列出了简化计算的线算图;(11) 简述了集箱阻力的概念、原理和计算方法,指出苏联1961年水动力计算标准草案和1978年新水力计算标准中的一些问题;(12) 提出管段压降基本公式中总压降△p究竟是静压差,还是“静压与动压和”之差的质疑,分析了基本公式中的矛盾,并论述了加速压降的计算方法。     

高参数、大容量“D”型燃油(气)锅炉的研发

以205 t/h锅炉为例论述了高参数"D"型燃油(气)锅炉的结构特点与关键技术,并介绍了高参数"D"型锅炉锅筒管子胀接试验及试验结果,为该类锅炉的设计提供借鉴。     

关于ASME CODEI卷《动力锅炉》2007版之A-317圆筒体壁厚的计算式

学习运用公认的第三强度理论和塑性失效准则对承受内压的厚壁圆筒体应力分析，可得到与ASME CODEI卷2007版在新增A-317条文推出的相同的以指数形式表达的圆筒体壁厚计算式。通过分析认为，在工程实用上壁厚指数计算式和过去传统使用的壁厚简化计算式都可方便使用，计算结果在目前锅炉设计常用范围内差别很小，但随着管子直径和壁厚增大，两者计算结果差别会增大。无论薄壁还是厚壁的圆筒体，以指数形式表达的圆筒体壁厚计算式理论上更精确。     

循环流化床锅炉水冷壁布风板管爆管失效分析

根据现场调研及取样分析,对某电厂的循环流化床锅炉水冷壁布风板管进行了失效分析。通过采用光谱分析、硬度测量、金相显微观察等实验手段,对失效管子的化学成分、力学性能以及显微组织进行了表征分析。确定了管子失效是由于浇注料脱落造成管子受热不均,结合管子自身组织缺陷,产生导致贯穿性疲劳裂纹从而导致管子泄漏。最后根据实际情况,提出了预防措施和建议。