第一作者简介:于雅泽，女，高级工程师，硕士，主要从事供热行业规划和设计研究工作。收稿日期:2022－04－04;修回日期:2022－05－26高温烟气烟道固定支架结构优化有限元分析于雅泽1，刘巍1，王淮2，赵惠中1(1．中国市政工程华北设计研究总院有限公司第六设计研究院，天津300381;2．中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津300381)摘要:某工业锅炉在运行中烟道固定支架发生损坏。对高温运行条件下烟道固定支架进行有限元模拟，分析发生损坏的原因，提出改进措施。固定支架最大应力不满足安定性条件是运行中发生损坏的主要原因。结构优化后固定支架最大应力为222．52MPa，满足安定性条件。关键词:高温烟气;烟道;固定支架;有限元分析中图分类号:TU995．7文献标志码:B文章编号:1000－4416(2023)02－0A13－031概述某工业锅炉在运行中烟道固定支架发生损坏。本文对高温运行条件下烟道固定支架进行有限元模拟，分析发生损坏的原因，提出改进措施。2研究对象烟道布置简图见图1。烟道(圆管)外直径为1020mm，壁厚为12mm，材质为S30409不锈钢，工作温度500℃，工作压力0．3MPa。固定支架结构见图2。固定支架材质同烟道，托架与烟道采用焊接连接。固定支座y轴负方向受力为63．4kN，x轴方向受力为13．0kN。18.0m13.0m锅炉Oxz8.2m烟囱固定点滑动支架固定支架补偿器图1烟道布置简图3仿真结果与分析采用ANSYSWOＲKBENCH自带的DesignMod-660mm托架肋板16mm16mm600mm650mm700mm16mm700mm610mm托架托架支撑固定支架底板预埋钢板托架托架支撑yxOa.主视图b.侧视图托架肋板图2固定支架结构eler建立固定支架模型，采用热传导计算模块设置支架传热条件，与烟道接触的托架处温度为500℃，环境温度为20℃，支架表面传热系数设定为11．63W/(m2·K)，固定支架底板底部设定为绝热。固定支架温度分布见图3。由图3可知，与烟道接触的托架温度最高，沿y轴负方向温度下降。·31A·第43卷第2期2023年2月煤气与热力GAS＆HEATVol．43No．2Feb．2023DOI:10.13608/j.cnki.1000-4416.2023.02.004图3固定支架温度分布(软件截图)将模拟得到的温度分布作为条件输入结构分析模块，固定支架底部设定为固定，施加受力后，模拟固定支座的应力分布。固定支架应力分布见图4。由图4可知，固定支架最大应力为747MPa，应力集中位置在烟道与托架接触部分以及托架支撑边缘。根据GB/T20801．2—2020《压力管道规范工业管道第2部分:材料》附录A，在40℃下304不锈钢许用应力为138MPa，在500℃下许用应力为...
