水煤漿氣化燒嘴冷卻水腔應力的有限元分析

作者：李兵科,于曉東,譚永華,錢永康

摘要：以水煤漿氣化爐工藝燒嘴冷卻水腔為研究對象,基于ANSYS建立了冷卻水腔的三維有限元模型,結合熱分析,采用熱-力耦合方法,計算了燒嘴冷卻水腔在純熱載荷和熱-力耦合作用下的熱應力分布,并對其強度進行了分析。在熱分析中考慮了爐內高溫煙氣的輻射換熱和對流換熱,并考慮了冷卻水的強制對流換熱。計算分析結果表明,最大的熱應力位于冷卻水腔與燒嘴外噴嘴出口處的倒圓角處的環帶,該環帶處極易發生應力疲勞破壞,與實際燒嘴外噴嘴裂紋出現的位置相符度很高,驗證了該數值模擬模型的正確性。

發文機構：北京航天動力研究所 航天推進技術研究院

關鍵詞：水煤漿氣化工藝燒嘴冷卻水腔應力有限元分析純熱載荷熱-力耦合coal water slurry gasificationprocess burnercooling water chamberstressfinite element analysispure thermal loadthermal mechanical coupling

分類號： TQ545[化學工程—煤化學工程]