太阳能光热电站熔融盐管道支吊架应力分析

摘要

太阳能光热电站在碳中和背景下将迎来新的发展机遇,而应力集中问题严重影响其管道运行可靠性。其中一个重要原因是太阳能光热电站熔融盐管道运行温度高、温度变化剧烈会产生较大的热应力。以某光热电站为为例,利用ANSYS Workbench软件对其管道支吊架的应力情况进行了计算分析,通过建立熔融盐管道支吊架的三维有限元模型,对各种稳态和瞬态工况进行了应力计算和分析。护板式结构在最危险的极限云遮工况下,最大应力可达约233 MPa,其中护板内部和2块护板之间的管道部分存在应力集中的现象,一次局部薄膜应力和弯曲应力超过了安全范围,存在安全问题。对支吊架进行了结构优化,并采用了管夹式结构。该优化方案可将应力控制在安全范围内,优化效果明显。