D0I:10.13374/5.issn1001-t63x.2011.01.020 第33卷第1期 北京科技大学学报 Vol 33 No 1 2011年1月 Journal of Un iersity of Science and Technology Beijing Jan 2011 考虑支架变形影响的大型脱硝反应器及烟道结构数值 分析 宋波☒ 李春霞)王利)徐明磊) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京国电龙源环保工程有限公司，北京100052 ☒通信作者，Email ust山bsom小o2008©yahoo cn 摘要以某电厂的脱硝工程为背景，对烟道、反应器和支架这种大型复杂结构进行了整体分析，并以烟道出口和反应器作 为研究对象，分析了支架变形对烟道出口和反应器的影响·结果表明，由于支架变形的影响，烟道和反应器的变形分布由对称 分布变为非对称，平均变形值要比不考虑时的大，但是支架的变形对烟道和反应器的应力值及分布基本无影响，因此在以强 度为控制因素的设计中，烟道和反应器进行单独计算的设计方法是可行的： 关键词烟道：反应器；变形：数值分析；脱硝 分类号TU271.1 Num erical analysis of a large reactor and flue structure based on bracket de- fom ation SONG Bo☒，IChunxia,WANG LP,XU Ming-e 1)School of Civil and Envimmmental Engneerng University of Science and Technology Beijng Beijing 100083 China 2)Beijing Longyuan SP Power Envirommental Pmotection Co Ld,Beijng 100052 China Corresponding author Email ustbsongbo2008@yahoo cn ABSTRACT Based on a project of denitrification a complex stmucture contained a fhe a reactor and a bracket was analyzed The fhue exit and the reactor were chose as research subjects and the effect of bracket defomation on the mechanical properties of the flue exit and the reactor was studied It is indicated that the defomation distributions of the flue exit and the reactor change from symmetric into asymmetric when the influence of bracket defomation is considered and the average defomation of then increases too but the stress vahes and distributions of the fhe exit and the reactor change slightly Consequently designing the flue exit and the reactor sep- arately is acceptable when strength is the control factor KEY W ORDS flues reactors defomation:smulate analysis denitrification 在我国目前的电力生产中，燃煤发电占主导地 劲肋、内撑杆等对烟道力学性能的影响.2005年，孙 位山，而燃煤排出的硫氧化物SO,和氨氧化物NO 克勤等[采用大型有限元分析软件对扬州电厂发 是大气污染的主要来源，作为脱硝工程中主要结构 电机组烟气脱硝装置进行了强度计算，并对内撑杆 的烟道和反应器均属于大型薄壁结构，工作于 形式、烟道内压、自重等因素对结构应力的影响进行 420℃高温下，在结构内部有5800Pa的面荷载，保 了分析；2005年赵经濂等对烟道及其加劲肋采用 证反应器和烟道在复杂荷载作用下正常工作有重要 的类型、尺寸和肋间距等进行了优化分析；2006年 的意义 李圣良等[针对目前大型火力发电厂烟道截面大、 目前，国内对于这种薄壁结构的设计主要参照 壁板较薄、易发生局部失稳的问题，利用ANSYS软 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》，而对 件通过对7~21m不同跨度、不设加劲肋和设置加 于烟道主要选取某一段烟道进行静力分析，研究加 劲肋的钢烟道进行了屈曲研究，分析烟道壁板的屈 收稿日期：2010-03-02 基金项目：“十一五国家科技支撑计划资助项目(N。2006BA13B04)第 33卷 第 1期 2011年 1月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．33Ｎｏ．1 Ｊａｎ．2011 考虑支架变形影响的大型脱硝反应器及烟道结构数值 分析 宋 波 1） 李春霞 1） 王 利 2） 徐明磊 2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院‚北京 100083 2） 北京国电龙源环保工程有限公司‚北京 100052 通信作者‚Ｅ-ｍａｉｌ：ｕｓｔｂｓｏｎｇｂｏ2008＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ 摘 要 以某电厂的脱硝工程为背景‚对烟道、反应器和支架这种大型复杂结构进行了整体分析‚并以烟道出口和反应器作 为研究对象‚分析了支架变形对烟道出口和反应器的影响．结果表明‚由于支架变形的影响‚烟道和反应器的变形分布由对称 分布变为非对称‚平均变形值要比不考虑时的大‚但是支架的变形对烟道和反应器的应力值及分布基本无影响．因此在以强 度为控制因素的设计中‚烟道和反应器进行单独计算的设计方法是可行的． 关键词 烟道；反应器；变形；数值分析；脱硝 分类号 ＴＵ271∙1 Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｌａｒｇｅｒｅａｃｔｏｒａｎｄｆｌｕｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎｂｒａｃｋｅｔｄｅ- ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＳＯＮＧＢｏ 1） ‚ＬＩＣｈｕｎ-ｘｉａ 1）‚ＷＡＮＧＬｉ 2）‚ＸＵＭｉｎｇ-ｌｅｉ 2） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ‚ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ‚Ｂｅｉｊｉｎｇ100083‚Ｃｈｉｎａ 2） ＢｅｉｊｉｎｇＬｏｎｇｙｕａｎＳＰＰｏｗｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．‚Ｂｅｉｊｉｎｇ100052‚Ｃｈｉｎａ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ‚Ｅ-ｍａｉｌ：ｕｓｔｂｓｏｎｇｂｏ2008＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｂａｓｅｄｏｎａｐｒｏｊｅｃｔｏｆｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ‚ａｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔａｉｎｅｄａｆｌｕｅ‚ａｒｅａｃｔｏｒａｎｄａｂｒａｃｋｅｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｆｌｕｅｅｘｉｔａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｗｅｒｅｃｈｏｓｅａｓｒｅｓｅａｒｃｈｓｕｂｊｅｃｔｓ‚ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｂｒａｃｋｅｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｆｌｕｅ ｅｘｉｔａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｆｌｕｅｅｘｉｔａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｃｈａｎｇｅｆｒｏｍｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｉｎｔｏａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｗｈｅｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｒａｃｋｅｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ‚ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｏｏ‚ｂｕｔｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓｖａｌｕｅｓａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｆｌｕｅｅｘｉｔａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｃｈａｎｇｅｓｌｉｇｈｔｌｙ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ‚ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｆｌｕｅｅｘｉｔａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｓｅｐ- ａｒａｔｅｌｙｉｓａｃｃｅｐｔａｂｌｅｗｈｅｎｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｆａｃｔｏｒ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｆｌｕｅｓ；ｒｅａｃｔｏｒｓ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｅａｎａｌｙｓｉｓ；ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ 收稿日期：2010--03--02 基金项目：“十一五 ”国家科技支撑计划资助项目 （Ｎｏ．2006ＢＡＪ13Ｂ04） 在我国目前的电力生产中‚燃煤发电占主导地 位 ［1］‚而燃煤排出的硫氧化物 ＳＯｘ和氮氧化物 ＮＯｘ 是大气污染的主要来源‚作为脱硝工程中主要结构 的烟道和反应器均属于大型薄壁结构‚工作于 420℃高温下‚在结构内部有 5800Ｐａ的面荷载‚保 证反应器和烟道在复杂荷载作用下正常工作有重要 的意义． 目前‚国内对于这种薄壁结构的设计主要参照 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程 》 ［2］‚而对 于烟道主要选取某一段烟道进行静力分析‚研究加 劲肋、内撑杆等对烟道力学性能的影响．2005年‚孙 克勤等 ［3］采用大型有限元分析软件对扬州电厂发 电机组烟气脱硝装置进行了强度计算‚并对内撑杆 形式、烟道内压、自重等因素对结构应力的影响进行 了分析；2005年赵经濂等 ［4］对烟道及其加劲肋采用 的类型、尺寸和肋间距等进行了优化分析；2006年 李圣良等 ［5］针对目前大型火力发电厂烟道截面大、 壁板较薄、易发生局部失稳的问题‚利用 ＡＮＳＹＳ软 件通过对 7～21ｍ不同跨度、不设加劲肋和设置加 劲肋的钢烟道进行了屈曲研究‚分析烟道壁板的屈 DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2011．01．020