汽水分離再熱器支座載荷分析

付元鋼 薛英喜

哈爾濱汽輪機廠輔機工程公司 黑龍江 哈爾濱 150090

概述

汽水分離再熱器（MSR）是核電站常規島的重要設備，作用是在主蒸汽經過高壓缸做功后，對高壓缸排汽進行汽水分離和再熱，從而使低壓缸的進汽具有一定的過熱度，以保護汽輪機低壓缸葉片免受沖刷腐蝕并提高機組的發電效率。

在重力載荷和地震載荷下設備的支座及支座螺栓手里，容易發生失穩現象，因此為保障MSR的運行安全，需計算相應載荷下支座及支座螺栓的受力情況[1]。

1 計算

1.1 計算參數

某型號MSR有四個支座，從左向右分別為滑動支座A、滑動支座B、固定支座C及滑動支座D，兩端的滑動支座通過螺栓與底部支撐結構進行連接固定，受重力及地震力的影響，導致MSR中的B、C支座在操作工況下向上抬起，此時A、D支座將分擔MSR各1/2的重量和側向的地震載荷響應。其中C支座限制了MSR的軸向位移和軸向的地震載荷[2]。其計算參數及尺寸外形見表1。

表1 MSR操作工況下的重量分配

1.2 支座載荷計算

在承載力基礎上，Z方向的地震載荷至關重要。支座A、D的參數尺寸如表2所示：

表2 運行工況下的結構參數和地震加速度

由以上數據，我們可以計算MSR在運行工況下的地震載荷，求得的地震載荷慣性力如下：

支座材料許用應力：

安全系數：Ω=2；

Fs=1.8Fy/Ω =1.8×260000/2=234000KPa ＞ 24592KPa

A/D支座的剪切應力：

A=0.12×0.2=0.024m2

Fbr=135.375/0.024=5640KPa

支座材料許用應力：

安全系數：Ω=1.67；

Fs=Fy/2Ω =260000/（2×1.67）=77844KPa ＞ 5640KPa

2 結束語

汽水分離再熱器作為核電站常規島的重要設備，其可靠性關乎整個核電站的安全運行。通過計算，MSR支座A/D在重力載荷及地震載荷作用下，擠壓應力和剪切應力校核結果滿足要求，MSR設備穩定，運行安全。