垂直水冷壁异形鳍片区域温度与热应力分布

摘要

超/超超临界锅炉垂直水冷壁中间集箱附近的水冷壁异形鳍片区域向火侧易出现横向裂纹，可能导致水冷壁泄漏或爆管。以某660 MW超超临界锅炉为对象，介绍了水冷壁异形鳍片区域温度和热应力的数值计算模型。针对横向裂纹问题，基于计算数据分析了该区域的温度和热应力分布特征，以及锅炉负荷变化和水冷壁尺寸的影响。结果表明，异形鳍片旁的管壁向火侧顶点的轴向拉应力和等效应力大，锅炉变负荷运行易产生交变热应力，导致横向裂纹；异形鳍片中心为整个模型温度最高处，轴向应力和等效应力值也较大，需要重点关注；异形鳍片与管壁交接处等效应力大，材料失效时容易产生裂纹，可能向旁边的异形鳍片区域管壁向火侧延伸。