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《北京科技大学》 2011年
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高温条件下钢结构烟道力学性能分析及监测研究

陈奇辰  
【摘要】:火电厂的烟气污染日益严重,烟气排放前的脱硝技术得到重视,因此确保脱硝构筑物的安全性具有重要意义。脱硝工程中的反应器和烟道都是薄壁钢结构,而目前的设计中,常采用折减弹性模量的方法计算高温下结构变形。本文以某脱硝构筑物为计算分析模型,应用有限元软件ANSYS进行钢板和悬挑结构的瞬态分析及稳态热分析。并对烟道及反应器进行监测,得到了以下结论: (1)应用瞬态热分析方法分析了常温下的钢板在放入360℃气体后的升温状况,对比了钢板不同厚度升温速度。钢板与高温气体接触的正面升温速度比中面板层和钢板背面快。分析此钢板在受到热荷载后施加均布荷载的应变变形情况,并与常规折减弹性模量方法对比,热分析算法结果比常规算法结果要小,约2.5%。 (2)对悬挑结构进行热-结构耦合分析,应用瞬态分析方法得到悬挑结构的升温曲线图。对不同悬挑长度的悬挑结构进行稳态分析,发现悬挑段在升温开始时应力增大、变形较快,随着时间的推移,应力应变逐渐稳定。并且对比热结构耦合方法与折减弹性模量方法结果,前者结果比后者结果要小,约9%。 (3)烟道应变监测的结果略小于模拟值,主要是由于感应干扰、导线干扰、电位干扰等原因。反应器位移变形监测读数较小,主要原因是观测时间为点火刚刚开始,反应器尚未完全承受积灰荷载。此外,测量误差主要包括仪器误差、安装误差、连接误差等。 (4)根据此次监测的结果,对烟道设计方面,如烟道的刚性,支架以及热膨胀的处理,人孔门的构造提出了一些建议。对烟道监测方面,如监测方法和监测精度提出建议,为下一步监测工作提供参考。
【学位授予单位】:北京科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU391;P71

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