利用有限元软件ANSYS建立了斜锥壳固定管板釜式重沸器的三维有限元模型,模型采用了Solid45、Beam188、Link10、Conta175和Tareg170等多种单元。利用ANSYS的MPC技术实现了实体单元和梁单元的连接,利用自由度约束方程CE实现了不同疏密单元的连接,借助APDL完成了参数化建模。建模时,管板采用了具有等效弹性常数的实心圆平板。通过对冷、热端管板进行换热管、管板单元子模型分析,求得管板管、壳程侧表面等效的温度,同时得到换热管在冷、热端的等效温度。换热管采用了梁单元进行模拟,并利用换热管等效温度来代替其泊松效应。对重沸器因开工、停车、正常操作可能出现的7种工况及2种水压试验工况进行了计算与应力强度评定,发现仅有温度载荷和壳程压力叠加温度载荷两种工况是危险工况,两种危险工况下热端管板与管箱连接处及斜锥壳小端过渡圆弧处存在较大的应力强度。热应力在总应力强度中占主要部分,较大程度上影响着设备的安全运行。此外,设备自重和液柱静压力对总应力强度影响很小,可以忽略。利用特征值屈曲分析方法,对重沸器进行了外压稳定性分析。失稳发生在斜锥壳最大倾角位置的大端侧,该区域内、外壁均存在较大经向和环向压应力,是引起失稳的原因。分析了换热器管束、鞍座、筒体长度和加强圈等因素对临界失稳压力的影响,发现管束对结构抗失稳能力影响很小,可以忽略。鞍座的设置可提高设备斜锥壳的抗失稳能力,在鞍座截面处设置加强圈可明显提高设备的抗失稳能力。