Page 70 - 电力与能源2022年第三期

第 43 卷第 3 期
电力与能源
2 6 0 2022 年 6 月

DOI : 10.11973 / dl y n y 202203016
发电技术

9F 燃机余热锅炉蒸汽管道支吊架状态诊断

及有限元分析

郭赉佳 , 赵明华 , 李 俊 , 谷树超 , 段 鹏 2
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( 1. 上海漕泾热电有限责任公司, 上海 201507 ; 2. 上海明华电力科技有限公司, 上海 200090 )
摘 要: 以 9F 级燃气 - 蒸汽联合循环机组余热锅炉蒸汽管道为载体, 汇总了各汽水管道支吊架类型及数量, 建
立了各汽水管道轴向图及支吊架分布图, 在对其进行热态、 冷态检验的基础上, 对各支吊架功能及出现的问
题进行了研究, 判断了管道支吊架安全运行状态, 并对异常支吊架进行了相应调整和热态复核; 同时, 通过有
限元模拟分析, 获取了各汽水管道在各种载荷作用下产生的力矩及应力分布情况, 计算得到了管系应力分布
图, 以指导后期管道系统在线检测及安全性评价。
关键词: 燃气 - 蒸汽联合循环机组; 余热锅炉; 蒸汽管道; 支吊架; 状态诊断; 有限元分析
作者简介: 郭赉佳( 1978- ), 男, 高级工程师, 从事燃气机组联合循环机组运营检修全方位管理工作。
中图分类号: TK222 ; TK228 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 03-0260-04
StateDia g nosisandFiniteElementAnal y sisofSteamPi p elineSu pp ortsandHan g ersin
HRSGof9FGasTurbineGeneratorUnit

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GUOlai j ia , ZHAO Min g hua , LIJun , GUShuchao , DUANPen g
( 1.Shan g haiCao j in gCo g enerationCo. , Ltd. , Shan g hai201507 , China ;
2.Shan g haiMin g huaElectricPowerScience&Technolo gyCo. , Ltd. , Shan g hai200090 , China )
Abstract : Basedonthesteamp i p elinesu pp ortsandhan g ersinheatrecover ysteamg enerator ( HRSG ) of9F
g as-steamcombinedc y cleunit , thet yp esandq uantit yofsu pp ortsandhan g ersforeachsteam waterp i p eline
weresummarized , andtheaxialdia g ramandthedistributiondia g ram ofsu pp ortsandhan g erswereestab-
lished.Accordin g totheresultsofthehotandcoldstatetests , thefunctionsandp roblemsofthesu pp ortsand
han g erswereex p lored , thesafet y stateof p i p elinesu pp ortsandhan g erswere j ud g ed , theabnormalsu pp orts
andhan g ersweread j ustedaccordin g l y . , andthethermalstatewasrechecked.Atthesametime , throu g hthe
finiteelementsimulationanal y sis , thetor q ueandstressdistributionofeach waterp i p eundervariousloads
wereobtained , andthestressdistributiondia g ramofthe p i p es y stem wascalculatedtog uidethein-servicede-
tectionandsafet yevaluationofthep i p es y steminthelatersta g e.
Ke ywords : g as-steamcombinedc y cleunit , HRSG , steam p i p eline , su pp ortsandhan g ers , statedia g nosis ,
finiteelementanal y sis

电厂汽水管道支 吊架的作用是承受管道重 近年来, 电厂承压管道等部件安全事故频发,
力、 承受偶然的冲击载荷以及控制管道在工作状 严重威胁人身安全及经济指标 [ 3-4 ] 。再者, 上海的
态下的位移和振动。随着机组运行时间的累积, 地理环境导致其境内电厂设施极易受到台风等恶
管道支吊架状态会出现变化, 一旦支吊架部分或 劣天气影响, 尤其是暴露的热力管道支吊架系统
全部丧失其功能, 管道承载和约束条件将发生变 更容易受到冲击而失效, 严重影响热力管道的安
化, 管道位移和应力分布将偏离设计状态, 管道应 全性及牢固性。因此, 如何降低和避免因支吊架
力峰值增高, 局部可能超过管材许用应力, 加快高 失效导致管道安全隐患, 如何建立并不断完善一
温管道的高应力蠕变损伤, 缩短管道应有的使用 整套符合机组实际运维情况的设备管理和检修方
寿命 [ 1-2 ] 。 法, 使机组始终保持最安全、 最经济、 最可靠的运