超大型和多漏斗型钢煤斗有限元分析

对某电厂超大型原煤斗和多漏斗型粉煤斗,采用ANSYS结构应力分析软件进行了有限元分析,由于本工程煤斗煤重均在1000 t以上,煤斗体型大、形状复杂,而且采用了4点支承,改变了以往国内电厂通常采用4边支承或者8支点支承方式,基于这些特点已无法采用常规简化的计算分析方法,因此采用有限元进行结构应力分析是十分必要的.通过分析可以清楚地看到钢煤斗每个部位的应力分布情况,找到应力集中和变形控制的点或区域,并得到煤斗的支座反力,为煤斗支撑框架大梁的结构设计提供了准确的荷载,并为超大型钢煤斗的设计提供了可靠的理论分析数据.     

钢煤斗的新设计方法

在火电厂设计中,煤仓间煤斗选型按结构合理的思路往往选用圆形钢煤斗.然而,在煤斗选型上,不仅要考虑结构合理,更需要满足工艺上煤的要求;且由于超临界机组耗煤量比较高,煤斗容积是一项重要指标.而方圆节煤斗能很好地满足这些要求,本文重点探讨了方圆节结构设计.     

椭圆形钢煤斗有限元空间分析

某电厂设计中为满足工艺要求,采用了椭圆形钢煤斗方案,但因其空间曲面构形复杂,利用现有国家规范将难以设计.本文结合该工程实例利用有限元分析软件ANSYS计算分析了全部满煤和半边满煤半边放空两种工况下煤斗的应力和应变分布规律,进而给出了最大应力和最大位移的具体部位,为煤斗的施工图设计提供了重要的依据.     

火电厂悬挂式双锥体钢煤斗安装施工方法

悬挂式钢煤斗直筒段通过斜锚筋及锚固板镶嵌在煤斗大梁中,下部锥体段与直筒段焊接连接,锥体整体悬挂在直筒段上.由于其设计无常规煤斗裙梁,锥体上口口径较镶嵌在煤斗大梁内的直筒段外形尺寸大,且直筒段安装须在煤斗大梁混凝土施工前完成,无法按照常规钢煤斗整体或分节吊装的施工方案进行安装,本施工方法创新性地在煤斗大梁下面的一层框架上增加2根H型钢梁,在煤斗大梁施工前,将锥体吊放在钢梁上,避免了煤斗锥体拖运就位,降低了锥体安装难度,在锥体临时就位时增设槽钢支撑加固,有效地确保了整体的稳定性.煤斗锥体上口距离煤斗直筒段仅83cm,大大减少了安装时的提升距离.在施工煤斗大梁时,先将大梁钢筋绑扎完,再分片安装直筒段,最后支设模板及施工混凝土,模板支设时在梁底增设模板对拉加固,确保了混凝土施工时模板牢固可靠.     

椭圆型煤斗结构方案比选

椭圆型双漏斗式煤斗是目前国内火电厂建设中少见的煤斗结构形式,首先介绍了这种椭圆型煤斗有别于传统结构形式煤斗的优缺点,其次利用ANSYS有限元软件,对工艺专业提供的两种结构形式的椭圆型煤斗,分全部满煤、单边满煤单边放空两种荷载工况进行了有限元空间结构分析,分别得出了两种椭圆煤斗在两种荷载工况下的应力和变形,得到了煤斗的应力和变形的分布规律、应力集中区域、受力和变形的最不利位置,摸清了椭圆煤斗的受力特点,通过技术经济分析和施工放样难易程度的比较,说明了两种结构形式的椭圆型煤斗的利与弊,为煤斗的结构选型和施工详图设计提供了重要的依据.     

有限元程序ANSYS在钢煤斗优化设计中的应用

介绍了对有限元程序ANSYS在火电厂中钢煤斗优化设计中的成功应用,阐明有限元程序在钢煤斗的设计中的作用和优势.     

华能玉环3、4号机钢结构主厂房施工方案简介

浙江华能玉环发电厂工程4×1 000 MW燃煤机组为国内首台百万机组.3号、4号厂房设计为钢框架结构,本工程有以下特点:工程量大,构件总重量18 000 t,构件数量达到6 200件,主要分钢柱、梁,钢煤斗,钢屋架等;结构复杂,施工难度大,单件重量最大37.2 t;交叉作业多,不但和汽轮机基座、磨煤机基础、各楼层板、砌筑作业等同时施工,而且在施工后期和汽轮机安装专业交叉.主要从现场吊装机械选择、布置,钢柱、梁吊装,钢煤斗吊装,高强度螺栓施工和焊接作业等方面展开叙述,希望能为大型钢结构厂房的安装提供参考.     

板壳结构有限元分析中切向荷载的施加方法

结合火电厂钢煤斗结构分析的实际,提出了板壳结构有限元分析中复杂曲面切向荷载的施加方法,即将面荷载转化为等效节点荷载.阐述了算法的思想并编程实现了该算法,介绍了具体的操作过程,可供类似工程结构分析作参考.     

钢煤斗有限元结构分析的探讨

结合工程实例,介绍了复杂外形的钢煤斗有限元分析的过程及方法,讨论在兼顾准确和高效的前提下如何建模,提出了有效的表面荷载加载处理方法.最后,对几种建模方法的计算结果进行比较分析,提出对工程设计有益的结论.     

悬吊煤斗应用研究

简要介绍了悬吊结构的应用情况,通过论述悬吊煤斗的减震机理、地震作用的计算、煤斗的布置方案选取、吊杆、减震耗能装置及节点的设计分析等阐明了悬吊煤斗应用的必要性及可行性.     

火电厂钢煤仓煤压力计算方法探讨

基于经典理论计算煤仓中煤压力的方法,阐明了在流动状态下贮料压力的特点及目前通常做法存在的问题.对火电厂钢煤仓煤压力的计算提出筒仓段和漏斗段的煤压力应分别采用独立公式计算,并给出了有关的计算公式及侧压力系数.     

开孔双层球面网壳结构优化设计

以某火力发电厂干煤棚双层球面网壳结构为工程背景,以结构用钢指标为目标函数,利用有限元软件ANSYS对该开孔双层网壳结构进行弹性阶段的整体优化计算,优化后节省钢材约28.4%;进一步应用ANSYS参数化设计语言（APDL）进行编程,分析了网壳矢高、网壳厚度和杆件截面面积三个因素对用钢指标的影响规律：本网壳结构用钢指标对网壳厚度变化最为敏感,杆件截面面积变化的影响次之,矢高变化对结构用钢指标影响最小。计算结果将为此类网壳结构最优设计提供有益参考。     

W火焰锅炉炉内三维流场和颗粒运动轨迹的数值模拟

W火焰锅炉具有独特的炉膛和烟气流动结构,适用于低挥发份劣质煤发电,炉膛配风和煤粉颗粒对W火焰锅炉形成良好的炉内燃烧和保证安全高效洁净燃烧影响显著.针对300 MW W火焰锅炉,采用RNGk~ε和DPM模型数值研究了不同工况下W火焰锅炉炉内三维流场和煤粉颗粒运动轨迹,分析了炉膛配风和煤粉粒径对流场特性的影响.研究表明:配风对流场对称性影响很大,不合理的配风可导致火焰"短路"和气流冲刷冷灰斗.炉膛折焰角结构决定了对称的配风形成非对称流场,但增加前墙配风速度可有效平衡折焰角效应.当前后墙配风比为1.05时流场对称性最佳.下炉膛冷灰斗区双旋涡流动结构可增强煤粉气流热质交换,增加煤粉停留时间,有利于煤粉燃尽.随粒径增大,煤粉深入下炉膛平均深度越大,煤粉在燃烧炉膛内停留时间先增大后减小,存在最佳煤粉粒径.研究结果对大容量W火焰锅炉设计和燃烧调整有意义.     

90m直径圆形贮煤仓进煤大跨度钢栈桥设计优化

胶带输送机钢结构栈桥在煤炭行业应用极为广泛,结合某热电工程直径90m、沿圆周均匀设置扶壁柱的钢筋混凝土圆形贮煤仓,对其进行煤钢结构栈桥的结构设计.从支座的增设、结构体系方案的改良、结构分析方法的选用等方面对输煤栈桥结构进行了优化设计,结果表明,该处理方案取得了较好的技术经济效果.     

钢厂废钢料斗运输分析与车厢技改

普通平板汽车承担钢厂废钢料斗运输存在诸多问题,通过现场观察并进行车辆选型、车厢技改、合理配置后,较好的承担了这一特殊运输任务。     

Case study and design of steel set support for aged belt entry rehabilitation

In order to access remote reserve areas, some U.S.coal mines have to maintain aged underground entries for a great distance.However, high humidity, warm temperature, and time dependent deterioration can cause progressive roof deterioration and unexpected roof falls, and pose a great challenge to ground control engineers.With an active belt structure in place and limited space, re-bolting becomes very costly, less effective,and, sometimes, impractical and unfeasible.To gain long-term entry stability and serviceability, operators typically rehabilitate the aged belt entries by installing standing steel set supports.In the last several years,Keystone Mining Services, LLC,(KMS) has assisted many coal mines with their belt entry rehabilitation projects, evaluated the ground condition of various aged belt entries, and designed different standing steel set support systems.This paper presents a case study of a large-scale roof fall that occurred at an aged belt entry in a mine located in an eastern coalfield, analyzes root causes of excessive deformation of square sets that were installed in an adjacent entry, evaluates the adequacy of an existing rehabilitation square set, and develops remedial recommendations for future rehabilitation practice.Based on the case study, the paper outlines design guidelines for rehabilitation steel sets that include field evaluation, engineering considerations, design assumptions, steel structural analysis, and field installation quality control.     

Roadway failure and support in a coal seam underlying a previously mined coal seam

The influence of an upper, mined coal seam on the stability of rock surrounding a roadway in a lower coal seam is examined. The technical problems of roadway control are discussed based on the geological conditions existing in the Liyazhuang Mine No.2 coal seam. The stress distribution and floor failure in the lower works after mining the upper coal is studied through numerical simulations. The failure mechanism of the roof and walls of a roadway located in the lower coal seam is described. The predicted deformation and failure of the roadway for different distances between the two coal seams are used to design two ways of supporting the lower structure. One is a combined support consisting of anchors with a joist steel tent and a combined anchor truss. A field test of the design was performed to good effect. The results have significance for the design of supports for roadways located in similar conditions.