摘要

深度调峰机组锅炉垂直段水冷壁管长期受到热负荷周期性波动影响,容易产生横向裂纹。以某660 MW超临界直流锅炉膜式水冷壁为对象,建立二维有限元分析模型,计算模型的温度场和热应力场,分析水冷壁连接结构的奇异性和热边界参数对热应力和温度的影响。结果表明:鳍片与管子光滑连接过渡能够显著降低水冷壁管的热应力,最大降幅可达32.56%;过渡圆角半径在0~1 mm范围内有较高的灵敏度,超出范围其对降低热应力作用有限;热流密度和换热系数对影响膜式水冷壁最高温度的作用相反,采用Levenberg-Marquardt迭代算法对两者在最高温度为550℃时的关系进行多项式拟合,依据拟合曲线,可参考制订锅炉控制运行参数。