您的位置:山东大学 -> 科技期刊社 -> 《山东大学学报(工学版)》

山东大学学报 (工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (6): 116-121.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2018.142

• 其他 • 上一篇    下一篇

多载荷作用下内压对烟风道安全性的影响

王龙林1(),胡训栋1,祁金胜1,安春国1,王湛2,*()   

  1. 1. 山东电力工程咨询院有限公司, 山东 济南 250013
    2. 山东大学能源与动力工程学院, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2018-04-09 出版日期:2018-12-20 发布日期:2018-12-26
  • 通讯作者: 王湛 E-mail:wanglonglin@sdepci.com;wangzhan@sdu.edu.cn
  • 作者简介:王龙林(1962—),男,山东乳山人,正高级工程师,主要研究方向为电力设备. E-mail:wanglonglin@sdepci.com

Influence of internal pressure on the safety of exhaust duct under multiple loads

Longlin WANG1(),Xundong HU1,Jinsheng QI1,Chunguo AN1,Zhan WANG2,*()   

  1. 1. Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corporation, Jinan 250013, Shandong, China
    2. School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China
  • Received:2018-04-09 Online:2018-12-20 Published:2018-12-26
  • Contact: Zhan WANG E-mail:wanglonglin@sdepci.com;wangzhan@sdu.edu.cn

摘要:

为研究大型圆形烟风道的加固肋设计选型规律,采用有限元数值计算的方法,在不同积灰厚度、不同加固肋型号、不同加固肋数量时,分析内压对电厂烟风道的强度和屈曲安全性的影响。结果表明,圆形烟风道的应力主要为主支座与道体接触区域,自重力是道体产生应力的主要原因。对于大直径烟风道,负压时道体应力大于零压和正压时的应力。直径越大,应力会随负压的增大而快速增大,负压管段不宜采用大直径管道。积灰厚度对道体应力的影响较小,积灰越多道体越不容易发生屈曲,考虑积灰的设计中应当校核无积灰时的屈曲安全系数。

关键词: 电厂, 烟风道, 加固肋, 多重载荷, 有限元

Abstract:

To study the stiffener design discipline of large scale circular exhaust duct, finite element method was used to analyze the impacts on the strength, flexibility and buckling security from internal pressure load under different ash thickness, different number and specification stiffeners. The results indicated that the main stress on the circular duct lied on the contact zone of duct and support, the self-weight was the main factor of stress. For the large diameter duct, the stress under negative press was much higher than the condition of zero pressure and positive pressure. And for the large diameter duct, the stress may rapidly increase while the negative pressure rising, and the large diameter should not be used on negative duct. The ash thickness had smaller impact on the stress of duct, the buckling may less happen while the duct was thicker. The buckling factor of non-dusty condition should be checked on the design of considering dusty thickness.

Key words: power station, exhaust duct, stiffener, multi-loads, finite element method

中图分类号: 

  • TK08

图1

烟风道模型示意图"

图2

网格有效性的验证"

图3

应力分布图"

图4

内压对应力的影响"

图5

内压作用下的屈曲形变"

图6

内压对屈曲安全系数的影响"

1 黄树红. 汽轮机原理[M]. 北京: 中国电力出版社, 2008.
2 中华人民共和国国家经济贸易委员会.火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程: DL/T 2121—2000[S].北京:中国电力出版社, 2000.
3 钱成续. 火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程配套设计计算方法[M]. 北京: 中国电力出版社, 2004.
4 中国电力企业联合会.电厂动力管道设计规范: GB 50764—2012[S].北京:中国计划出版社, 2012.
5 冯道显. 地震荷载对烟风道加固肋选型的影响[J]. 电力勘测设计, 2013, 2 (4): 43- 45.
FENG Daoxian . Effect of earthquake load on air and gas ducts reinforce rib selection[J]. Electric Power Survey and Design, 2013, 2 (4): 43- 45.
6 赵经濂, 傅文玲, 杨虹. 脱硫烟道壁厚及其加固肋设计优化探讨[J]. 电力设备, 2005, 6 (11): 70- 72.
ZHAO Jinglian , FU Wenling , YANG Hong . Research on the optimum design of FGD flue thickness and its reinforcement[J]. Electrical Equipment, 2005, 6 (11): 70- 72.
7 邓海文. 烟风道加固肋组合截面特性计算[J]. 湖北电力, 2011, 35 (1): 52- 53, 67.
doi: 10.3969/j.issn.1006-3986.2011.01.023
DENG Haiwen . Reaserch on calculation of air & flue gas ducts stiffener combination section characteristic[J]. Hubei Electric Power, 2011, 35 (1): 52- 53, 67.
doi: 10.3969/j.issn.1006-3986.2011.01.023
8 王欣, 郭小明, 张辉, 等. 火力发电厂烟风煤粉管道加固肋设计计算分析[J]. 电力科学与工程, 2006, (3): 17- 20.
doi: 10.3969/j.issn.1672-0792.2006.03.005
WANG Xin , GUO Xiaoming , ZHANG Hui , et al. Design analysis of stiffening ribs for air, flue gas and pulverized coal piping in thermal power plants[J]. Power Science and Engineering, 2006, (3): 17- 20.
doi: 10.3969/j.issn.1672-0792.2006.03.005
9 陈素珍, 侯庆伟. 基于ANSYS的脱硫烟道结构分析[J]. 热机技术, 2007, (3): 29- 32.
CHEN Suzhen , HOU Qingwei . Structure analysis of gas-duct based on ANSYS[J]. Heat Power Technics, 2007, (3): 29- 32.
10 侯庆伟, 李永臣, 高善彬. 基于ANSYS的脱硫烟道结构有限元分析[J]. 电力环境保护, 2007, 23 (4): 47- 49.
doi: 10.3969/j.issn.1674-8069.2007.04.015
HOU Qingwei , LI Yongchen , GAO Shanbin . Finite element analysis of gas-duct structure based on ANSYS in WFGD[J]. Electric Power Environmental Protection, 2007, 23 (4): 47- 49.
doi: 10.3969/j.issn.1674-8069.2007.04.015
11 周锐. 大容量机组圆形烟道设计特点[J]. 发电设备, 2010, 24 (3): 190- 192.
doi: 10.3969/j.issn.1671-086X.2010.03.009
ZHOU Rui . Design features of circular flues for large capacity power units[J]. Power Equipment, 2010, 24 (3): 190- 192.
doi: 10.3969/j.issn.1671-086X.2010.03.009
12 袁江涛.火电厂圆形烟风道设计中的有限元分析方法[D].重庆:重庆大学, 2011.
YUAN Jiangtao. Finite element method in design of circular exhaust duct of thermal power unit[D]. Chongqing: Chongqing University, 2011.
13 郭娟丽. ANSYS在电厂烟风道设计中的应用[J]. 电力勘测设计, 2015, 4 (8): 38- 41.
doi: 10.3969/j.issn.1671-9913.2015.08.016
GUO Juanli . Application of ANSYS to flue gas and air duct design in power plant[J]. Electric Power Survey & Design, 2015, 4 (8): 38- 41.
doi: 10.3969/j.issn.1671-9913.2015.08.016
14 石亚超, 朱桂明, 郝若锦, 等. 圆形烟道在烟气脱硫装置中的应用探讨[J]. 化工机械, 2013, 40 (3): 369- 412.
doi: 10.3969/j.issn.0254-6094.2013.03.023
SHI Yachao , ZHU Guiming , HAO Ruojin , et al. Research on circular flue application in flue gas desulfurization system[J]. Chemical Machinery, 2013, 40 (3): 369- 372.
doi: 10.3969/j.issn.0254-6094.2013.03.023
15 祁金胜, 安春国, 王湛. 矩形和圆形烟风道加固肋设计的比较[J]. 锅炉技术, 2017, 48 (2): 26- 29.
doi: 10.3969/j.issn.1672-4763.2017.02.006
QI Jinsheng , AN Chunguo , WANG Zhan . Comparison of the design of stiffener of rectangular and round exhaust-duct[J]. Boiler Technology, 2017, 48 (2): 26- 29.
doi: 10.3969/j.issn.1672-4763.2017.02.006
16 祁金胜, 安春国, 柏洁, 等. 圆形烟风道支座与加固肋匹配特性[J]. 山东大学学报(工学版), 2017, 47 (1): 125- 130.
QI Jinsheng , AN Chunguo , BAI Jie , et al. Study on matching property of supports and stiffener on circular exhaust duct[J]. Journal of Shandong University (Engineering Science), 2017, 47 (1): 125- 130.
17 BONDER S R . General instability of a ring-stiffened circular cylindrical shell under hydrostatic pressure[J]. Journal of Applied Mechanics, 1957, 269- 277.
18 KRUPKA V . Buckling and limit carrying capacity of saddle loaded shells in stability of plate and shell structures[J]. Proceedings of the ECCS Colloquium on Stability of Plate and Shell Structures, 2014, 617- 622.
19 全国压力容器标准化技术委员会.容器支座(第一部分鞍式支座): JB/T 4712.1—2007[S].北京:中国标准出版社, 2007.
20 全国钢标准化技术委员会.热轧型钢: GB/T 706—2008[S].北京:中国标准出版社, 2008.
[1] 李连祥,车秀熙,李未龙,邱叶凡,张尚儒,汪楚涵. 深基坑永久支护RECV桩工作机理与计算分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(6): 108-119.
[2] 李旭,杨斌,刘昌斌,牛军川. 全柔性隔振系统的有限元功率流可视化研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(6): 176-181.
[3] 樊禹江,丁佳雄,黄欢欢,廖凯,许锦宝. 一种新型装配式混凝土剪力墙等效平面桁架模型[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(3): 94-102.
[4] 罗靓,晏宇翔,吕辉,张成明. 异形钢管混凝土轴压短柱力学性能[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(3): 103-114.
[5] 扈萍,李萌,滕越,马少坤, 张西文. 考虑主应力偏转影响的基坑开挖应力路径[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(6): 100-107.
[6] 王旭昊,刘倩倩,李虎成,李程,李鹏,凌一峰. 装配式水泥混凝土路面板空心形式研究与优化[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(4): 139-150.
[7] 耿麒,张俊杰,汪珂,路宇峰,谢立扬,叶敏. 基于FEM-SPH耦合的TBM滚刀切削仿真与试验研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(1): 93-102.
[8] 宫卫平,管洪军,李宏伟,刘杰本,史月涛. 基于EBSILON仿真软件的联机供热负荷分配优化[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(4): 77-83.
[9] 李旭,安春国,王兆阳,王湛,季万祥. 火电厂双管式烟囱内筒的流动特性[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(4): 106-110.
[10] 宋修广, 杨鹤, 陈晓燕, 崔文杰, 岳红亚, 张恺, 田隽. 砂土中浅埋竖向锚定板极限承载力[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(1): 24-31.
[11] 韩家桢,王勇,谢玉东,王启先,张新标,高文彬,李荣兰,张传军. 深海带电插拔连接器力学特性分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(6): 30-39.
[12] 林超,张程林,王勇. 预应力中空棒构件设计与力学特性[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(5): 26-32.
[13] 王晓光,何壮,李显富,潘奥. 磁悬浮旋翼驱动磁场对支承磁场的影响[J]. 山东大学学报 (工学版), 2019, 49(4): 86-92.
[14] 董旭,郭剑,周海灿,邓振全,李树忱. 轨道交通U形梁底板横向抗裂及预应力布置研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2019, 49(4): 44-50.
[15] 陈瑞,李红伟,田靖. 磁极数对径向磁轴承承载力的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(2): 81-85.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李 侃 . 嵌入式相贯线焊接控制系统开发与实现[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 37 -41 .
[2] 来翔 . 用胞映射方法讨论一类MKdV方程[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 87 -92 .
[3] 余嘉元1 , 田金亭1 , 朱强忠2 . 计算智能在心理学中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 1 -5 .
[4] 李梁,罗奇鸣,陈恩红. 对象级搜索中基于图的对象排序模型(英文)[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 15 -21 .
[5] 陈瑞,李红伟,田靖. 磁极数对径向磁轴承承载力的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(2): 81 -85 .
[6] 王波,王宁生 . 机电装配体拆卸序列的自动生成及组合优化[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 52 -57 .
[7] 张英,郎咏梅,赵玉晓,张鉴达,乔鹏,李善评 . 由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(4): 56 -59 .
[8] Yue Khing Toh1 , XIAO Wendong2 , XIE Lihua1 . 基于无线传感器网络的分散目标跟踪:实际测试平台的开发应用(英文)[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 50 -56 .
[9] 孙炜伟,王玉振. 考虑饱和的发电机单机无穷大系统有限增益镇定[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 69 -76 .
[10] 孙玉利,李法德,左敦稳,戚美 . 直立分室式流体连续通电加热系统的升温特性[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(6): 19 -23 .