超臨界火電機(jī)組給水管道強(qiáng)度振動(dòng)分析.pdf

1、隨著我國電力工業(yè)飛速發(fā)展，大容量高溫高壓機(jī)組已成為我國電廠的主力機(jī)組。
　　 由于參數(shù)的提高、主輔設(shè)備機(jī)械振動(dòng)的傳遞、各主要管道內(nèi)工質(zhì)運(yùn)行工況大幅變化及布置方式的改變，使部分管道發(fā)生了較嚴(yán)重的振動(dòng)現(xiàn)象，直接影響機(jī)組的正常啟停和運(yùn)行?；鹆Πl(fā)電廠高壓給水管道承擔(dān)著向鍋爐提供給水的任務(wù)，由于給水泵的啟停、機(jī)組工況變化等帶來的管道振動(dòng)，對(duì)管道及其鏈接設(shè)備的安全會(huì)有所危害。為保證機(jī)組安全運(yùn)行。消除事故隱患，有必要對(duì)管道振動(dòng)形成機(jī)理進(jìn)行深入

2、研究和分析。
　　 本文在查閱和綜述大量國內(nèi)外管道振動(dòng)的相關(guān)資料后，分析了管道振動(dòng)的原因、危害以及消振措施。從有限元和振動(dòng)相關(guān)理論出發(fā)，采用大型有限元分析軟件對(duì)電站給水管道進(jìn)行三維建模，對(duì)管道進(jìn)行固有頻率、振型以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)沖擊動(dòng)力響應(yīng)分析。利用給水管道在運(yùn)行中危險(xiǎn)工況的CFD 計(jì)算結(jié)果，作為管道三維有限元模型的非線性壓力邊界條件，對(duì)管道進(jìn)行詳細(xì)動(dòng)力響應(yīng)分析，為優(yōu)化管道設(shè)計(jì)與布置，以及優(yōu)化運(yùn)行方式提供了依據(jù)。
　　 對(duì)采

3、用梁、殼、三維實(shí)體三種不同單元類型的管道有限元模型進(jìn)行模態(tài)對(duì)比分析,分析了不同單元下管道的固有特性,為管道建模提供更加合理的依據(jù),并對(duì)實(shí)際電廠給水管道進(jìn)行了模態(tài)分析，計(jì)算其前10 階固有頻率并對(duì)其前5 階振型進(jìn)行分析，可作為電站給水管道設(shè)計(jì)的依據(jù)。
　　 對(duì)電廠給水管道進(jìn)行三維建模，并對(duì)該管道進(jìn)行模擬工況下的動(dòng)力響應(yīng)分析，包括管道內(nèi)流體壓力均勻變化的工況、額定穩(wěn)態(tài)工況、閥門快速關(guān)閉時(shí)造成的壓力瞬態(tài)沖擊工況等。對(duì)這些工況下管道系統(tǒng)

4、的位移響應(yīng)和管壁等效應(yīng)力分布進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，結(jié)合應(yīng)力安全校核，對(duì)影響管道系統(tǒng)振動(dòng)的原因進(jìn)行綜合分析、比較。
　　 計(jì)算表明，流體誘發(fā)管道振動(dòng)的主要原因不是因?yàn)楣艿纼?nèi)壓的純粹升高，而是管道內(nèi)流體的壓力分布不均勻帶來的流體擾動(dòng)對(duì)管道所造成的沖擊。
　　 管道應(yīng)力強(qiáng)度校核表明，即使在管內(nèi)瞬態(tài)沖擊壓力驟然升高，大幅超過管內(nèi)流體額定壓力時(shí)，管道應(yīng)力仍然離當(dāng)前厚度下管道許用應(yīng)力有比較大的差距，計(jì)算表明管道的事故原因一般不是由于管壁