1、高參數(shù)、大容量參與調(diào)峰的機組啟停和變負荷過程中，較快的升壓和降壓以及蒸汽溫度變化均會使鍋爐汽包材料所承受較大的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力化，而頻繁交變的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力將使金屬材料產(chǎn)生的疲勞損傷增大，縮短鍋爐汽包的使用壽命。因此開展對鍋爐汽包的相關(guān)研究工作，包括鍋爐汽包的瞬態(tài)溫度場和瞬態(tài)應(yīng)力場分布，以及在此基礎(chǔ)上進行汽包的低周疲勞壽命計算等，對提高機組運行的安全性和可靠性具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本課題以某發(fā)電廠300MW單元機組的HG10

2、25/18.2/540/540-PM2型亞臨界自然循環(huán)鍋爐的汽包為仿真研究對象，在獲得試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對該汽包的瞬態(tài)溫度場、瞬態(tài)應(yīng)力場、強度計算和低周疲勞壽命等方面開展了多學(xué)科的交叉研究。文章主要從以下幾個方面進行了探討。
　　首先，本文建立了該汽包結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域的有限元模型，然后利用采集的數(shù)據(jù)作為計算的邊界條件，采用三維有限元理論，運用國際通用大型有限元分析軟件ANSYS，對機組汽包的瞬態(tài)溫度場、熱應(yīng)力、機械應(yīng)力和總應(yīng)力（熱和

3、機械的耦合應(yīng)力）進行了詳細的計算。
　　其次，通過對計算結(jié)果的分析，找出了汽包應(yīng)力最大值的位置，并求出了危險點機械應(yīng)力和總應(yīng)力與蒸汽壓力的比例關(guān)系。應(yīng)用ANSYS程序提供的優(yōu)化設(shè)計方法對汽包的局部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。作為對前面工作的總結(jié)，根據(jù)ANSYS程序的二次開發(fā)功能介紹了汽包瞬態(tài)應(yīng)力分析專用程序的開發(fā)過程。
　　論文最后引用ANSYS三維有限元瞬態(tài)分析的結(jié)果進行了鍋爐汽包低周疲勞壽命計算，并與傳統(tǒng)算法的計算結(jié)果進行了比較