深度调峰运行下某CFBB水冷壁管热应力分析

于涛; 钱进; 王一桂; 朱道兴; 林志恒; 罗芸; 赵威

doi:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.01.07

贵州大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (01) : 42 -47. DOI: 10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.01.07

深度调峰运行下某CFBB水冷壁管热应力分析

于涛, 钱进, 王一桂, 朱道兴, 林志恒, 罗芸, 赵威

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摘要

随着大量新能源发电的并网，火电机组循环流化床锅炉(circulating fluidized bed boiler, CFBB)参与电网调峰时，机组的负荷在不断变化，机组的安全性受到了挑战，研究调峰时锅炉受热面管的温度与应力是必要的。通过数值模拟的方法对深度调峰运行下的二维膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力进行分析。研究结果表明：CFBB深度调峰时热负荷由锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continuous rating, BMCR)至20%BMCR,膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力都在逐渐减小；BMCR工况时，水冷壁管的温度、变形量和热应力最大分别为431.53℃、0.263 mm、131 MPa,均在水冷壁管材允许的范围内。热负荷由BMCR到20%BMCR和由20%BMCR到BMCR不断的调峰过程中，CFBB膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力在不断交替变化，水冷壁管在交变的温度、变形量和热应力作用下疲劳损伤不断累积，最终因疲劳而失效。