复杂服役工况下集箱管座的应力分析

火力发电机组在灵活运行时,锅炉会频繁启停和升降负荷,此过程中伴随着温度和载荷的交替变化,由此带来集箱管座频繁开裂问题。本文以过热器集箱为模板,建立含有集箱、管座角焊缝和管接头的有限元模型,并对机组在升负荷和降负荷过程中管座的温度场和应力场进行分析。结果表明:升降负荷过程中,集箱的温度平衡速度相对缓慢,管接头则快速平衡;升降负荷过程中,管座区域最大热应力发生在焊缝熔合线处,而机械应力主要受管内压力波动的影响。

汽车用风冷中冷器的设计优化研究

通过优化中冷器主板和气室的设计来达到降低中冷器内部阻力的目的,同时展示了其他零部件的设计优化方案,并通过专业模拟软件,给出了分析结果对比,总结设计优化经验,为风冷中冷器的设计开发提供参考。

水平并联管系统中两相流流量分配特性的可视性研究

在空气－水试验台上，对分配集箱入口装设加速管和不装设加速管的水平Ｕ型和Ｚ型集箱系统的两相流流量的分配特性进行了可视性研究．研究发现，水平并联管系统中的两相流流量分配与分配集箱内的流动状况有关；在分配集箱入口装设加速管后，两相流量分配特性有很大改善．

进口弯头对分配集箱流量分配影响的试验研究

进口弯头对分配集箱中的流量分配有较大的影响。为此 ,针对 1台锅炉中其分配集箱带弯头入口的顶棚管过热器受热面管流量分配做了较详细的试验研究。研究发现 ,弯头上不同区域的管产生不同的流量偏差 ,并且弯头出口附近直管集箱上的管中流量也会受弯头的影响。最后 ,根据试验分析得到的产生流量偏差的原因和特点 ,提出了消除流量偏差和解决爆管的措施。图 1 1参

Z型和U型集箱并联管组流动特性的实验研究

在集箱并联管组冷态空气模化实验台上,测定了Z型和U型两种典型集箱引入-引出方式下分配集箱与汇集集箱内的静压分布,结合并联支管总流量与集箱进口流量平衡关系,获得了并联支管的流速分布.将实验值分别与作者提出的集箱并联管组单相流体流动特性分布理论解以及前苏联锅炉机组水力计算标准方法的计算值进行了对比,结果表明:作者提出的理论解与试验值的吻合程度比标准值与实验值的吻合程度要好,从而证实了理论解比现有标准方法更精确.

超临界锅炉过热器联箱管座断裂原因分析

针对超临界锅炉过热器联箱管座频繁出现开裂的问题,对典型的开裂管座宏观形貌、显微组织、力学性能以及断口微观形貌进行了分析,结果表明管座开裂是由于其在服役过程中承受了双向的弯曲循环载荷所导致的,这是超临界机组要加强监督的重点。

密排管座集箱的地面组对焊接工艺

通过对密排管座集箱的地面组对工艺进行优化,分析了工艺中的关键点,得出最佳的施工方案,即按管座处于水平位摆放集箱、自上而下、按行进行组对、将射线探伤安排在夜间进行、安排能胜任全位置焊接的优秀焊工施焊。该工艺具有特点:(1)提高施工安全系数、方便钳工组对。(2)消除焊接困难位置,降低焊接难度,提高焊缝质量。(3)方便焊接检验,减少了工序之间的时间冲突,缩短施工工期。

单排径向拉拔管集箱的应力分析与评定

在操作工况2.2MPa的条件下,对新型对接焊的单排径向拉拔管集箱进行了有限元分析及应力测定,将两者结果进行比较和分析评定,得出单排径向拉拔管集箱的有限元计算与实测应力分布的结果基本一致,最大应力位于管集箱拉拔头拐角处,应力满足强度要求,疲劳寿命超过106周期。

过热器对空排气管座泄漏原因分析

本文介绍了锅炉过热器对空排气管路的结构,以及排气管座开裂的宏观特征,从管座的结构、工作环境等方面进行了应力分析,分析认为该管座开裂的主要原因是振动疲劳应力及热应力的长期作用所致。并根据现场实际情况制定切实可靠的换管工艺方案。

超临界压力下水冷壁中间集箱分配特性的研究

研究了国产600 MW直流锅炉分配集箱水冷壁管在超临界压力下的流量分配特性。试验参数为:压力p=23~25MPa,质量流速G=400~1 200 kg/(m2.s),工质温度t=10~400℃。试验研究了工质压力、质量流速和工质温度对分配集箱垂直水冷壁管流量分配特性的影响。试验结果表明:随着质量流速的增加,垂直水冷壁管间流量分配的均匀性增加;在拟临界点附近,流量分配不均匀性有一阶跃增加,而且随着压力的增加,流量分配不均匀性在拟临界点的阶跃增加现象变弱。利用分配集箱并联支管的离散模型计算了分配集箱垂直水冷壁管内的流量分配,计算结果与试验数据吻合。

超临界压力600MW直流锅炉流量分配特性的试验研究

研究国产600 MW直流锅炉分配集箱在亚临界压力下的流量分配特性。试验段由42 mm×5.5mm的分配集箱、25 mm×3 mm分配集箱径向引入管和10 mm×1.5 mm的垂直并联水冷壁管组成,材料为1Cr18Ni9Ti钢管;试验参数为:压力p=4 MPa^19 MPa,质量流速G=400 kg/(m2.s)~1 200 kg/(m2.s),质量含汽率x=0~1.0。试验研究了工质压力、质量流速和集箱入口质量含汽率对分配集箱垂直水冷壁管流量分配和质量含汽率分配特性的影响。随着分配集箱工作压力和分配集箱进口质量流速的增加,分配集箱并联支管之间的质量含汽率分配的偏差降低;在入口质量含汽率较小时,并联支管之间的质量含汽率的分配偏差随着质量含汽率的增加而增大;在入口质量含汽率>0.55时,并联支管之间质量含汽率的分配偏差随着入口质量含汽率的增加而减小。

管间温差对集箱接管角焊缝开裂影响的应力分析

针对某垃圾发电余热锅炉过热器管子与集箱连接角焊缝部位频繁开裂的问题,对上下集箱间平行直管的受热面结构及管间温差于管子与集箱连接角焊缝部位的热应力进行分析计算。结果表明,对于本算例,当管间温差大于42℃时,连接部位的一次应力+二次应力已超过相关标准的允许值。综合考虑焊缝形状、焊缝抗疲劳能力等因素,建议将管间温差控制在20℃以下。

省煤器联箱接管座与管排焊接接头泄漏原因分析

通过宏观分析、化学组成分析、金相分析、扫描电镜分析等方法,对省煤器联箱接管座与管排焊接接头泄漏原因进行了分析。结果表明,焊接管化学成分、换算强度均符合GB5310—2008标准要求。熔合区、过热区晶粒组织粗大,甚至形成魏氏组织,使这一区域性能弱化。省煤器联箱接管座与管排焊接接头穿孔是因应力作用下在熔合区、过热区薄弱处首先产生微裂纹,启裂后虽未形成贯穿裂纹,但微裂纹导致缝隙腐蚀,缝隙腐蚀加速裂纹由内向外深化和扩展直至穿孔,产生泄漏。

锅炉集箱成排小管座自动焊焊接试验及工艺改进

针对锅炉集箱小管座焊接结构特点及生产质量要求,开展了集箱小管座典型焊接接头自动焊焊接工艺研究。采用药芯焊丝气体保护焊方法及外夹管壁定位方式,选择匹配的焊接装备及预置的焊接工艺参数,进行了集箱成排小管座自动焊焊接试验,并对焊件进行了质量检测。对检测中发现的焊缝气孔、夹渣、未熔合等缺陷的形成因素进行了分析,并对焊接工艺进行了优化。采用优化后的焊接工艺,可获得质量稳定、成型美观的焊缝,焊后基本不需要修磨,一次合格率提升至98%~99%,焊接效率较焊条电弧焊提高一倍。

某电厂锅炉高温再热器集箱角焊缝爆管原因分析

本文通过对某电厂锅炉高温再热器出口集箱角焊缝根部发生爆管的样品进行宏微观检查、化学成分分析、室温拉伸试验、硬度试验、金相组织检验、晶粒度检测、SEM形貌分析。试验结果及综合分析表明:高温再热器出口集箱管接头的断裂原因是交变应力引起的疲劳断裂。

平行流蒸发器制冷剂流量分配特性

采用标准k-ε模型和Eulerian模型对平行流蒸发器集管内两相制冷剂分配特性进行模拟,发现在集管加入分流管后,制冷剂流量分配不均匀性得到明显改善.在此基础上,分别对扁管插入集管的深度、分流管开孔率对流量分配的影响情况展开分析.发现当扁管伸入集管深度大约在分流管下方1/2时流量分配均匀性最好;对比不同开孔率时的流量分配情况,发现随着开孔率的增大流量分配均匀性先变差后变好,之后随着开孔率进一步增大,流量分配均匀性又变差.分流管在小开孔率下,需要注意与制冷系统中节流阀的匹配.

集箱管焊缝焊趾裂纹表面超声波探伤检验

结合火电厂集箱管排焊缝焊趾裂纹的表面超声波探伤检查实例,重点论述探伤工艺的制定过程及探伤灵敏度的确定,并对电厂应用效果进行说明。

高温过热器出口集箱接管蠕变剩余寿命评估

通过宏观检查、胀粗测量、金相检验、硬度测量、内壁氧化皮厚度和金属层厚度测量等无损检验方法,对高温过热器出口集箱接管进行了蠕变剩余寿命评估。结果表明,无损检验评估接管的蠕变剩余寿命的方法,可以在非奥氏体不锈钢高温锅炉管寿命评估中应用。当3根接管蠕变剩余寿命小于4万h,建议更换。

锅炉集箱管座机器人焊接试验工作站的设计与实现

集箱是电站锅炉系统的重要组成部分,为解决集箱材质众多、尺寸不一等问题,采用3D视觉技术,通过对焊道的定位,结合管座坡口的尺寸参数实现集箱的自动焊接,以提高锅炉集箱管座焊接试验效率和焊接质量。研制了针对集箱管座的智能焊接试验工作站,开发了包括三维图形界面显示、工艺智能规划等功能模块的工艺专家软件,并进行了φ54×9.5管座焊接试验,获得的焊缝成形良好。实际应用表明该焊接工作站智能程度较高,焊接质量满足工艺要求。

1000 MW机组蛇形管式高压加热器泄漏原因分析

国内某电厂采用了首台具有知识产权的1000 MW机组蛇形管式高压加热器,运行过程中出现泄漏.本文采用内窥镜检查发现泄漏是由集箱管接头处换热管断裂引起的,对换热管断口形貌、高压加热器运行数据以及生产制造记录方面进行研究分析.结果表明:在高压加热器生产制造过程中集箱管接头角焊缝处产生的缺陷和管接头处存在的绞刀痕是引起换热管泄漏断裂的主要原因.