600mw机组直流锅炉冷态启动汽水分离器应力场数值模拟

通过研究汽水分离器启动过程的应力分布,准确预测其疲劳寿命,可为锅炉设计、运行维护检修、启动过程优化提供依据。以某超临界600mw机组锅炉汽水分离器为研究对象,运用有限元法模拟了汽水分离器在冷态启动过程中的温度场、应力场分布,通过工质压力计算一次应力,并对热应力和一次应力进行耦合得到峰值应力。结果表明:热应力主要受分离器内外壁温差影响,随着内外壁温差的增加,热应力增大;一次应力由工质压力决定,当工质压力达到最大时,一次应力也达到最大;汽水分离器内壁靠近引入管开孔的上端区域峰值应力变化梯度较大,存在明显的应力集中现象,最大峰值应力位于该区域分离器筒体与引入管内壁的相贯线上端,该区域即为汽水分离器冷态启动过程中的危险区域,可作为锅炉运行维护检修的依据。