□胡建成 李丕陆

传统设计过程中一般都采取整体大荷载估算，估算方法局限性较大，尤其是具有异形截面烟道计算。采用ANSYS对脱硫烟道进行有限元分析，可以使设计在满足规范要求的前提下，提高计算分析的准确性，减少工程材料的浪费，通过建立力学模型，可以做到同类型的工程烟道修改相关参数即可进行快速的设计和提资的工作模式。

一、工程概述

某电厂烟气脱硫工程烟气参数数据:烟气量720.06m3/s；烟温/62℃(设计温度)；压力±2.0/KPa。烟道通常为薄壁钢结构，其内表面设有内撑杆和烟道外侧焊接加固肋，壳体厚度为6mm，截面尺寸为6m×8.8m×11m，设计压力按2.0kPa，根据《烟规》要求初步估算加固肋截面尺寸为[18a，加固肋间距1.0m，内设十字形φ76×4的内撑杆。弹性模量为Ex=2.1×105MPa，泊松比为μ=0.28，密度为7,800kg/m3。

二、ANSYS单元的选择

烟气脱硫烟道根据不同的承载件选取不同的单元进行模拟。一般烟道壁面采用SHELL63壳单元模拟；加固肋采用BEAM188梁单元模拟；内撑杆采用LINK4杆单元模拟。

三、数值计算与分析

(一)烟道结构分析。对脱硫烟道进行了有限元分析，得出烟道板面中心线上的挠度较大，而烟道的截面边角处存在明显的应力集中问题。所以调整加固肋之间的间距，减小过大变形对防腐造成的不利影响。

(二)烟道有限元分析。图1分别给出了三种不同内撑杆的形式以及三种不同内撑杆对应的等效应力分布情况，分析中各结构选取的载荷数据均一致。相对《烟规》给出的传统内撑杆布置方案，当采取形式三的内支撑杆时，烟道壁钢板的等效应力值与加固肋外缘的应力值时最小的，材料使用量也不是最多的，综合考虑形式三是比较合理的内支撑杆形式。……