秸秆锅炉水冷振动炉排动态特性分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第1期锅炉制造No．12008年1月B0ILERMANUFACTURINGJan．2008文章编号：CN23—1249(2008)01—0021—04秸秆锅炉水冷振动炉排动态特性分析许志贵，王新华，白红俊(杭州锅炉集团股份有限公司，浙江杭州310004)摘要：根据刚度等效原理，将水冷振动炉排简化成壳模型，运用ANSYS对结构进行模态分析和谐响应分析，验证系统激励频率10．4Hz基本能引起整体结构均匀共振，同时根据分析结果对结构进行优化。关键词：秸秆锅炉；水冷振动炉排；动态特性；ANSYS中图分类号：TK229文

2、献标识码：ADynamicResponseAnalysisonWater—CooledVibratingStokerofStrawBoilerXuZhigui，WangXinhua，BaiHongiun(HangZhouBoilerGroupCo．Ltd，Hangzhou310004，China)Abstract：Baseonequivalentstiffnesstheory，thewater—cooledvibratingstokerhasbeensimplifiedtoshellmode1．Theresultofmodalandharmonicanaly

3、sistovibratingstokerusingANSYSshowsthattheresonanceofthetotalstructurewilloccurwhenthedrivingfrequencyis10．4Hz．Accordingtotheresultofanalysis，thestructurehasbeenoptimized．Keywords：strawboiler；water—cooledvibratingstoker；dynamicresponse；ANSYS计要求是各位置燃料运动均匀，炉排处于共振状0引言态，能耗最小。为了更好地保证性能，

4、在设计时需为节省不可再生资源、缓解电力供应紧张和要对水冷振动炉排进行动态特性分析，了解炉排减少环境污染，生物质能利用技术越来越受到各面各位置的振幅与炉排共振情况，并根据分析结国特别是欧盟国家的重视。NG一75／3．82一T型果对结构进行优化。锅炉是杭州锅炉有限公司在燃烧木片、甘蔗渣、稻1水冷振动炉排结构壳、椰子壳等生物质燃料锅炉及垃圾锅炉成功设计、运行基础上自主开发的新型锅炉，是目前国产振动炉排是一个弹性振动系统，由偏心块激最大的75t／h直接燃烧秸秆的锅炉⋯。振器、横梁、炉排面、拉杆、弹簧板、后密封装置、激水冷振动炉排是秸秆锅炉中的主要燃烧设振器电机、地脚

5、螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封备，是以振动方式周期性地加入燃料和排出灰渣装置。测梁、固定支点等部件组成，主要部件如图的炉排。燃料在炉排上由于振动而被抛起，边燃1所示。炉排面通过弹簧片固定在炉排座上，炉烧边跳跃前进，炉渣由炉排末端排出。其基本设排座和驱动机构安装在钢架上，驱动机构驱动连收稿日期：2007—09—26作者简介：许志贵(1974一)，男，硕士，主要从事锅炉结构、噪声、振动分析及产品研发。维普资讯http://www.cqvip.com·22·锅炉制造总第207期杆带动炉排面随之振动。风室通过安装在炉排面所以我们以垂直平面方向的刚度l(】【为基准，

6、调背面可以滑动的薄板密封片来分隔送风区域，使整等效宽度B和弹性模量E，使平行平面方向的送风更均匀。刚度Ky尽量一致。如表1所示：表1等效数据图1炉排结构图2简化数学分析模型有限元分析之前对实体模型进行简化。炉排座刚性固接在钢架上，相对于弹簧片和炉排面组2．2验证等效模型成的系统而言，钢架和炉排座的刚度要大很多，它建立一个悬臂梁，截面形状分别为取5个等们对炉排面的振动影响很小，所以在分析时可以效前管板模型，图3所示。再建一个壳模型，截面不考虑这一部分。驱动机构通过连杆带动炉排面形状取5个等效后截面组成的平面，图4所示。振动，由于连杆刚性很大，可以考虑将曲轴的偏

7、心对上述2个模型进行模态分析，对比等效前后的激励直接加载到炉排面上。风室和炉排面通过可固有频率和振型。滑动的密封片连接，由于薄板密封片刚度很小，同时能相对滑动，所以可以不考虑密封片对炉排面的影响。2．1等效炉排面分析模型整个炉排面模型中由管子和中间的连接板组成一个炉排面，整体模型显示板单元或壳单元属性。由于在ANSYS中板单元或壳单元只能输入厚度而不能输入截面形状，所以要将管模型等效成壳模型，如图2所示。ZB图3梁单元模型截面llIL／l—]＼／／]_l_——图2等效截面图材质决定了弹性模量，截面尺寸决定了惯性矩，弹性模量和惯性矩决定了结构的刚度。对模态分析

8、和响应分析而言，结构的刚度K和质量M起主要影响。对于