凝汽器是汽轮机发电机组的重要设备之一。它的工作运行状态是否正常直接影响整个装置运行的安全性和经济性。某型号凝汽器安装完成后进行灌水查漏,灌水查漏时壳体从0-1700mm处发生不同程度的变形,本文以凝汽器壳体变形量为研究对象,把壳体变形原因的仿真分析和加固改造过程作为主要研究内容。为了查找凝汽器壳体变形的真实原因,利用Pro/E建模软件分别对凝汽器壳体、中间管板、支撑管依据其连接方式及连接关系进行了三维建模。利用Ansys软件仿真分析凝汽器壳体在灌水工况和排水工况下的变形量以及应力分布。在灌水工况下经仿真分析后得到壳体底部最大变形量为42.4mm,与壳体实际变形量数值43.5mm非常接近。最大变形量处的应力值377MPa远超出极限最大应力值162MPa,表明壳体发生了塑性变形。排水工况时仿真分析出壳体变形量减小,但仍有11.5mm的变形量,再次表明壳体变形区域发生了塑性变形。投入运行后可能导致管板与冷却管连接处产生泄露,因此需制定加固改造方案。加固方案同步考虑设备改造成本、改造周期以及保持与凝汽器调端原始设计结构、材料规格一致的情况下,采用加固管与侧板、底板均呈45°的焊接加固方式,并对加固管间距分别进行了1280mm、960mm、640mm和320mm四种方案的仿真分析,最终确定加固管间距640mm时效果最优。在最优方案的仿真分析中,灌水工况下得到最大值18.8mm的变形量,变形量明显减小,排水工况时变形量仅为1.75mm,满足实际运行要求。按凝汽器实际运行工况进行仿真分析,最大变形量仅为-8.5mm,排水后变形量为-0.05mm,也满足实际运行要求。改造方案实施完成后,对灌水后的壳体变形量进行测量,变形量均满足要求,表明加固改造方案可行。通过有限元分析壳体变形问题,客观的判定了设备设计方和设备制造方在变形问题上的责任。通过多次仿真计算,找到加固的最优方案,节约了材料和施工时间。把施工现场解决凝汽器壳体变形问题的技术手段进行了升级,从简化计算升级为仿真分析,大大提高了现场解决凝汽器壳体变形的能力。