烟风管道系统的安全设计是确保火力发电厂正常运行的关键之一。烟风管道设计需考虑各种复杂组合载荷工况,如内压、积灰、风、雪等载荷。现行设计技术规程中,矩形烟风管道模型简化和计算方法过于简单,已不能满足现代火力发电厂的设计要求。有限元方法已成为烟风管道系统设计中分析其强度、模态和稳定性等问题的重要手段。论文首先简要介绍矩形烟风管道的结构及其设计计算方法,分析现行设计计算方法的不足。进而讨论了矩形烟风管道三维有限元建模方法。同时,研究了烟风管道的管道道体、加固肋、内撑杆及支吊架等构件的参数化建模方法,以及构件之间连接关系、载荷及边界条件、单元选择及网格划分、材料及型钢属性赋予等的实现方法。其次,基于ABAQUS软件的二次开发功能和GUI图形界面工具,利用面向对象的Python语言,开发能够快速完成管道构件的几何建模、自动装配、连接关系定义、载荷施加及网格划分等功能的软件系统。用户只需要在设计界面中输入或选择相应的参数,即可完成烟风管道系统有限元建模,并对管道系统进行各种载荷下的静力分析、模态分析和屈曲分析等。软件可根据用户需求将管道系统的构件信息、载荷信息、以及应力和变形等结果数据输出到Word文档和Excel表格。最后,利用二次开发的软件系统对某火力发电厂除尘器前烟道进行建模和有限元分析。实例分析结果表明,所开发的矩形烟风管道有限元结构分析软件能够快速实现有限元建模,计算分析结果正确可靠。该软件为火力发电厂矩形烟风管道设计人员提供了有效的工具,对提高设计效率,降低设计成本具有十分重要的意义。