袁继禹，沈火明

(1.西南交通大学 力学与工程学院，成都 610031;2.东方电气集团东方锅炉股份有限公司，成都 611731)



锅筒径向温差及其引起的热应力计算方法探讨

袁继禹1，2，沈火明1

(1.西南交通大学 力学与工程学院，成都 610031;2.东方电气集团东方锅炉股份有限公司，成都 611731)

采用GB/T 16507—2013的计算公式和有限元方法分别对锅筒在启动过程中的径向温差及其引起的热应力进行了分析。结果表明：在温度变化速率保持稳定的情况下，标准公式与有限元方法的计算结果吻合较好。

锅筒；温差；热应力；有限元方法

随着电力工业的发展，人们对电站锅炉的运行寿命越来越重视。锅炉中有大量的承压部件，这些部件不仅承受着很高的压力和温度，而且在运行过程中还要伴随压力、温度的不断变化。温度和压力的变化使得结构上产生交变应力，频繁的交变应力将会使金属材料的疲劳损伤增大，缩短锅炉的运行寿命，给电站锅炉的运行和电力生产带来安全隐患。

锅筒作为锅炉中关键部件之一，也是典型的承受着较大交变载荷的结构。计算锅筒的疲劳寿命的过程是：先计算锅筒在运行期间的应力幅，然后根据应力幅查取S-N曲线，根据相关数据进行寿命评估。锅筒的应力主要包括两部分：一是内压及其他机械载荷引起的应力；二是锅筒结构上的温差引起的热应力。热应力是影响锅筒疲劳寿命的关键因素之一，锅筒结构壁厚较大，内外壁温差(径向温差)和上下壁温差(周向温差)是热应力产生的主要原因。……