50MWe光热电站填充床储罐的 高温蠕变与机械性能研究

• 作者: 杜保存 贾凡 郭一帆 李秀峰 雷勇刚 王飞
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 熔盐 太阳能热发电 储热罐 填充床 蠕变
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 页码范围: 143-149
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.03.019

摘要

针对光热电站填充床储罐在高温蠕变与交变应力作用下存在断裂失效致熔盐泄漏的现象,在综合考虑罐体真实结构与应力荷载的基础上,发展了可用于分析大型商用填充床储热器蠕变与机械性能的热-力耦合数值方法,并模拟获得了不同储-放热时刻下典型 347H 材质储罐蠕变损伤时间与机械应力的动态变化规律.结果显示:储-放热过程中,罐体壁面的温度变化速率明显低于填充床区域,壁板 1-4(4.2<H<12.5 m)在储热 6 h 结束时刻与壁板 5-6(H<4.2 m)在储热结束 8 h 后均会产生高温蠕变损伤现象;热盐顶部流入、冷盐底部流入的运行方式使得罐体各壁板的蠕变时间不尽相同,单次循环下,最顶端壁板的蠕变时间为 18.5 h,约为最底端壁板的 7.4 倍;壁面应力受温度梯度影响显著,储热时较高的温度梯度易导致较大的峰值应力;大部分壁板(2.1 m<H<12.5 m)均处于低应力水平状态(<30 MPa),但大角焊缝位置极易产生由应力集中导致的塑性损伤现象.