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吸收塔有限元計算分析應用

2016-02-03 10:09:46

作者：李天才  萬榮超

概述：脫硫吸收塔做為脫硫系統的核心部件，其結構尺寸比較大，而且所受載荷多樣且復雜，一般的手工力學計算很難準確的算出每個部位的應力及應變，本文主要通 過有限元分析軟件ANSYS對吸收塔結構進行整體的力學分析，從而能夠準確計算出不同載荷工況下吸收塔每個部位的應力應變值。

一、概況

某發電廠工程規劃建設容量為4×660MW燃煤超超臨界機組，同時建設煙氣脫硫裝置脫硫采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝（簡稱FGD）。FGD采用一爐一塔脫硫裝置，100%煙氣脫硫。以 下為某項目脫硫吸收塔總圖：                            

圖一：吸收塔簡圖

 FGD系統采用的是逆流噴淋塔結構：原煙氣通過矩形入口進入塔內，在向上流動的過程中與向下噴淋的石灰石漿液接觸并反應，進而煙氣中的大部分SO2被“洗滌”出來。被“洗滌 ”后的煙氣攜帶了大量的液滴，通過除霧器后，大部分的液滴被截留下來回流到吸收塔內。然后“潔凈煙氣”通過吸收塔出口流通到凈煙道，最后通過煙囪排放到大氣中。

脫硫吸收塔采用碳鋼加防腐的設計，部分腐蝕強烈部位采用全合金或者貼襯的工藝。本次計算主要針對吸收塔的鋼體部分，通過采用有限元計算軟件（ANSYS）對整個吸收塔鋼體部分進行 不同載荷下的應力應變分析，從而優化吸收塔的設計。

二、 設計數據：

2.1、吸收塔總體設計尺寸：

1）、吸收塔直徑D:?15720mm，總高H:35900mm

  入口煙道高H_入口:4018mm，寬W_入口：12580mm，突出塔體長度L_入口：1502mm

  出口煙道高H_出口:5090mm，寬W_出口：10180mm，突出塔體長度L_出口：1410mm

2）地腳螺栓： M36*1220  36套

3）吸收塔殼體設計厚度：

注：吸收塔的設計厚度包含板材的腐蝕余量2.0mm以及板材的負偏差0.5mm，此次模型中的驗算尺寸為：設計尺寸-2.5mm

4）加強筋、加強環以及入口立柱：

5) 內部支撐梁：