CFBB水冷壁管安全性能研究.pdf

1、煙臺現(xiàn)代鑰匙工冰輪重工有限公司主要從事大型電站鍋爐、CFBB以及余熱鍋爐的生產(chǎn)和銷售，并可承攬集設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試及運行管理為一體的交程。隨著CFBB技術(shù)近十幾年來迅速發(fā)展，CFBB已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。鍋爐是一種承壓、受熱，有爆炸危險的特種設(shè)備。在運行時會因為操作和管理不當(dāng)而出現(xiàn)各種事故，其中水冷壁爆管是低壓鍋爐較常見的一種事故。水冷壁是鍋爐的主要受熱部分，它由數(shù)排鋼管組成，分布于鍋爐爐膛的四周。本文分析了由于水冷壁管設(shè)計不

2、合理造成的安全事故，歸納總結(jié)了影響水冷壁管安全性能的因素。通過五因素三水平正交試驗得出影響水冷壁管安全性能的因素大小關(guān)系是水冷壁管外徑＞水冷壁管材料＞溫度＞壁厚＞壓力變化。基于其現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)，根據(jù)正交試驗結(jié)果，研究外徑、材料和壁厚對水冷壁管安全性能的影響。分別選擇水冷壁管外徑為63.5mm、32.0mm、44.5mm，材料為20G、16Mn、15CrMo型號，壁厚為5mm、4.2mm、3.0mm，通過ANSYS有限元分析軟件，結(jié)合數(shù)值模

3、擬結(jié)果，論文的主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)通過分析由于水冷壁管設(shè)計不合理造成的爆管等現(xiàn)象，歸納總結(jié)了影響水冷壁管安全性能的5個因素，分別是水冷壁管材料、外徑、壁厚、管道壓力的變化以及溫度變化。
　　(2)通過設(shè)計五因素三水平正交試驗，定性分析5個因素對水冷壁管安全性能的影響程度，得出影響因素關(guān)系大小是壁管外徑＞水冷壁管材料＞溫度＞壁厚＞壓力變化。
　　(3)基于現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)，研究外徑、材料和壁厚對水冷壁管安全性

4、能的影響。通過ANSYS有限元分析軟件，由K1＜K3＜K2可知，水冷壁管在一定程度上壁厚越小安全性能越優(yōu);由K2＜K4＜K5可知，20G鋼材的安全性能最優(yōu)，而其目前大規(guī)模生產(chǎn)的16Mn以及15CrMo則是相差不大;由K6＜K2＜K7可知，在一定情況下，水冷壁管的外徑并不是越大或者越小越好，而是有一個合理的范圍。
　　(4) ANSYS數(shù)值模擬軟件對于水冷壁管的安全性能研究是可行的。
　　(5)其生產(chǎn)的水冷壁管是符合安全設(shè)計性