火力发电厂的四大管道为：主蒸汽、高温再热蒸汽、低温再热蒸汽管道及高压给水管道。由于其介质温度、压力高，管道管径大，管道及支吊架造价高，因此四大管道的设计、安装及维护将直接影响火电厂的安全性和经济性。四大管道中有3根为蒸汽管道，可称为火电厂的三大蒸汽管道，其设计有某些共同点，能完成三大蒸汽管道施工图设计的设计人员，通常也能熟练设计火电厂的其它蒸汽管道，本文将对600 MW级超临界机组三大蒸汽管道设计过程中需要注意的一些问题进行简要介绍。
四大管道设计的重点在于应力分析计算，本文主要针对三大蒸汽管道设计中的应用作介绍。
2 三大蒸汽管道设计需注意的问题
2.1 管道设计参数的选择
对于设计参数的选择，“(一)亚临界和超临界机组，主蒸汽管道的设计压力可取用锅炉最大连续蒸发量下过热器出口的工作压力”，“(三)主蒸汽管道的设计温度和其他管道的设计参数按《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》(DL/5366—2006)执行”。
对于设计参数下管道材料的许用应力、弹性模量及平均线胀系数等参数，可根据
现阶段超临界机组主蒸汽管道设计压力的选取、三大蒸汽管道在设计参数下材料特性的选取，
2.2 应力计算方面的要求
三大蒸汽管道的设计，应达到管道布置合理、应力计算合格、有足够的柔性以满足设备(锅炉、汽机)的接口推力要求，同时又具备必要的刚性以防止动态荷载的冲击。为了增强管道抗动态荷载的能力通常会用到阻尼器(阻尼器的设置以下会谈到)。
特点是功能较强，内置B31.1(电力)、B31.3(石化)等规范，工况可以按用户要求进行组合，计算选项可根据用户不同需求进行配置，可进行非线性约束的模拟，尤其是可以进行动态(汽锤、地震)方面的分析与运算，两款软件近年来在火力发电厂亚临界及超临界参数管道的计算方面有着广泛的应用。
在600 MW级超临界机组的四大管道应力计算中，CAESARII较glif的应用多些，经对比，在外部参数一致，并且CAESARII没有设置非线性约束、工况设置接近glif的情况下，二者在荷载、热位移方面的计算结果差距不大，但在对汽机厂进口弹簧支吊架进行模拟方面，二者存在差别。
国内三大主机生产厂家中的上海和东方所提供的600 MW级超临界汽轮机、中压联合汽门(以下称中联门)、主汽门均为弹性支撑，其弹簧由汽机厂提供，汽机厂给定了弹簧的刚度、安装荷载及工作荷载的许可范围。为了满足这3个条件，根据文献[2]，采用glif计算有两种方法：方法一是给定弹簧型号(尽量接近汽机厂给定的弹簧刚度)，安装荷载和工作荷载由glif程序计算，不能人为控制(工程经验为工作荷载通常能够落在汽机厂给定的范围里，安装荷载有满足汽机厂要求的，如文献[2]里提到的案例，也有不满足的情况，这时需要协调汽机厂修正弹簧的安装压缩值);方法二是给定弹簧工作荷载，其型号由程序计算确定(工程经验为当安装荷载和工作荷载均满足汽机厂要求的情况下，弹簧型号通常不能满足汽机厂的要求，需要请汽机厂按计算结果更换弹簧)。经了解，汽机厂对于更换弹簧或者修改弹簧的安装压缩值都不太支持，毕竟会带来弹簧支架等整套成型产品的改动。现阶段为了满足汽机厂的3个弹簧参数，更容易实现的办法是采用CAESARII软件进行应力计算，因为CAESARII不仅能精确给定弹簧刚度(而不是通过给定弹簧型号进行大致模拟刚度的方法)，而且可以在给定弹簧刚度的情况下给定弹簧的安装荷载(或工作荷载)，也就是说CAESARII可以完全达到汽机厂对弹簧模型的要求。加热釜过滤器保温
因此，600 MW级超临界机组的三大蒸汽管道采用CAESARII软件进行应力计算较容易满足汽机厂的模型要求。对于亚临界机组，当glif软件的计算结果不能完全满足汽机厂对弹簧的要求，并且汽机厂也不同意对弹簧进行任何更改时，也建议改用CAESARII软件进行计算。管道铁皮保温
2.2.2 CAESARII的工况、相关计算选项设置需要注意的问题
目前，电力用户越来越多使用CAESARII进行600 MW级机组的三大蒸汽管道应力计算，原因是CAESARII与B31.1的规范一致，除静力计算外还具有动态计算的功能，以及其在国内外用户中享有较高的声誉。CAESARII在电力项目上使用已经有很多年的时间，有的电力设计院对于它的工况及相关计算选项的设置有较为规范的规定，但各设计院的标准并不完全统一。
其中工况L1、L2为选弹簧工况，L3为水压试验工况，L4、L5是热态工况，L6是冷态工况(校核一次应力)，L7、L8是膨胀工况(校核二次应力)。2个热态工况(L4、L5)的不同在于T1(工作温度)和T2(设计温度)温度的设置，CAESARII默认弹簧热位移根据温度T1进行计算(也可以做到修改为根据T2计算)，设T1
对于热位移的计算，国内电力用户通常认为应考虑弹簧刚度的影响，通过修改CAESARII的默认选项可以做到：将选弹位移工况(L2)的弹簧刚度(Hanger Stiffness)选项由“Ignore”改为“As Designed”。成都铁皮管道保温施工
1)CAESARII静态计算过程中需注意的一些问题：
a.管重的输入。glif要求将管道含保温层的总重量输入计算文件;而CAESARII是要求将管道外径、壁厚、管材密度、保温厚度、保温材料密度等参数输入，由程序计算管道含保温层的重量。但高温蒸汽管道的保温层通常为复合保温，如硅酸铝和岩棉复合结构，而硅酸铝和岩棉的密度并不相同。因此，对于CAESARII的保温材料密度填入方法，应先计算出复合保温层和保护层(铝合金板或镀锌铁皮)的单位长度总重量，除以保温层的单位长度体积，得出需要填入的保温密度。这是CAESARII在输入时稍烦琐的地方(据了解，新版本的CAESARII已实现对复合保温的密度分别进行输入的功能)，如输入不当，会带来计算荷载的偏差。
b.三通应力增强系数的输入。普遍认可的方式是在经过三通节点的3个单元均需要输入三通节点号及其应力增强系数。
c.集中力的输入。一种方式是作为集中力F输入;另一种是输入一个较小长度的刚性件并定义其重量。如果按集中力输入，在工况编辑里需将集中力F加入到所有工况中。采用地震加速度来计算动态荷载时，集中力不被认为是质量所以不会被计算为动态荷载。基于以上两点一般建议采用后一种(即含重量的刚性件)的输入方式。CAESARII本身不提供结构荷载的计算结果，需要根据DL/T 5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》或相关规定来制定相应的计算原则。成都保温施工
2)CAESARII动态计算需注意的一些问题：较为常见的动态计算为安全阀动作、地震力、汽锤力荷载下管系的响应计算，管系响应计算内容与静力计算相同，也包括应力、支吊架荷载、接口推力等。当计算应力超过许用应力值、接口推力值超出厂家要求，并且静力计算已经基本定型不宜再做改动时，通常采用阻尼器来降低管系的应力和推力响应。阻尼器可以在静力计算中定义也可以在动态计算中定义(通常不应同时定义)，但在静力计算中定义需在工况选项中选择 “阻尼器激活”，并且要将阻尼器所在点的热位移预先给定阻尼器，否则阻尼器将限制热位移;在动态计算中定义阻尼器则相对简单一些，需要定义阻尼器点号、作用力方向，根据厂家资料初选阻尼器型号确定其刚度，得到动态结果，满足初选阻尼器型号对应的行程和阻尼器荷载即可。
动态应力必须满足许用应力要求。动态下的接口推力，建议取各个动态工况下的最大值提供给厂家。至于支吊架荷载，由于动态下组合出来的结果较多，统计起来较复杂，是否均需考虑动态荷载尚待商榷，但通常认为限位及刚性支吊架的结构荷载需考虑动态荷载。
2.2.3 三大蒸汽管道设计中需要注意的其它问题
1)在向锅炉厂提供接口推力的同时，应同时提供锅炉范围内的管道坡度、支吊架(含阻尼器)荷载、弹簧型号、阻尼器刚度及管道接口标高。在向汽机厂提供接口推力的同时，应将厂供弹簧的冷、热态荷载一并提供。
2)三大蒸汽管道计算中由于热位移较大，经常会用到恒力弹簧，根据文献[3]及从设计、安装方便的角度考虑，建议首选PHE或LHE型弹簧，非国标恒力弹簧也建议首选双吊板弹簧。恒力弹簧的外形较大，需注意是否与自身或其它管道、土建结构等相碰。
3)蠕胀测点的数量，各规程的规定存在差异[4]，不应拘泥于在数量上满足规程，而应根据设置的原则：设在温度较高、应力较大、便于监测的部位，来确定设置的数量。