[發明專利]用于大型火力發電廠的空冷設備支架

有效

• 申請號: 200910022801.7
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101566012A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 白國良;李曉文;劉林;朱麗華;朱佳寧;徐亞洲
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04H5/02
• 分類號: E04H5/02;E04B1/18
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明涉及一種空冷設備支架，尤其涉及一種用于大型火力發電廠的空冷設備機組的支架結構。

背景技術

火力發電是我國目前以及今后一定時期內的主要發電形式，其中，電廠的結構設施是重要的生命線工程組成部分。在過去，傳統的火力發電廠一般采用冷卻塔濕冷工藝來冷卻來自汽輪發電機的乏氣，但是由于濕式冷卻塔循環水以“淋雨”方式與乏氣進行熱交換，在冷卻過程中，一部分水蒸發到空氣中，另一部分水被損耗，造成了水資源的大量浪費。而我國火力發電廠大部分集中在北方富煤缺水地區，每年都要消耗大量的水資源，因此，現有大型火力發電廠普遍采用一種新型的冷卻水工藝——空冷凝汽器冷卻水工藝，其是將汽輪機的乏氣直接用空氣冷卻，整個冷卻過程在封閉系統內進行，比傳統的冷卻塔濕冷工藝節約水資源70～80％。

作為空冷凝汽器等空冷設備主要支撐的支架，其上部支撐著近萬噸的設備荷重，承受著各種復雜的動力荷載，平臺的安全性直接關系到發、供電整個系統的安全運行。目前，我國火力發電廠空冷機組的研究和應用尚處于初步階段，沒有國家和行業設計規程、規范，在空冷技術各方面總體上沿用了國外傳統的形式，傳統的空冷設備支架主要特點如下：(1).大跨度、長懸臂、重荷載；(2).質量和剛度分布極不均勻，是下柔上剛的高腳雞腿式結構；(3).結構連接復雜，下部為小壁徑比大尺寸的鋼筋混凝土管柱，上部為大跨、長懸臂的交叉鋼桁架，連接復雜，屬于鋼--混凝土混合結構；(4).動力設備風機長期低頻運轉，容易和結構產生共振；(5).結構施工難度很大，主要表現在鋼筋混凝土管柱的施工和空間鋼桁架節點的施工上。

一直以來，空冷電廠的設計市場由國外的GEA公司、SPX公司占據，過去國內建設單位為了節約初投資，通常采用外國公司少供貨、多設計的方式進行采購，而國外公司只負責設計而不供貨，這使得他們的設計多偏于安全考慮，造成了巨大的浪費。為此，有必要提出一種新型的空冷凝汽器支架結構優化體系，使其更符合我國的國情，并徹底擺脫對外方的技術依賴，實現空冷凝汽器支架結構全面國產化設計。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于大型火力發電廠的空冷設備支架，本支架的減小了豎向設備荷重荷載作用下鋼桁架端部撓度、降低鋼桁架高度，可有效降低工程造價。

為了實現上述目的，本發明采取如下的技術解決方案：

一種用于大型火力發電廠的空冷設備支架，包括鋼桁架及設于鋼桁架下方用于支撐鋼桁架的鋼筋混凝土管柱；鋼桁架上設置A型架，鋼桁架的四周設置擋風墻；在鋼桁架底部和鋼筋混凝土管柱之間設有支撐件。

進一步的，支撐件的端部與鋼桁架底部及鋼筋混凝土管柱之間的連接為鉸接連接。

進一步的，支撐件的一端設于鋼桁架的位于兩根鋼筋混凝土管柱之間的中點位置處，另一端設于鋼筋混凝土管柱上。

進一步的，支撐件的長細比≤150。

由以上及試驗計算數據可見，本發明在傳統空冷凝汽器支架結構體系中的鋼桁架下部增設方鋼管或圓鋼管支撐，鋼支撐的一端與鋼桁架的下弦H型鋼鉸接，另一端與混凝土管柱連接，鋼支撐能承受由上部鋼桁架傳遞的豎向荷載及水平地震作用。設置鋼支撐后，支架結構剛度有明顯增大，柱子線剛度、結構側移整體剛度、鋼桁架的豎向剛度提高，結構整體扭轉問題也得到一定程度的緩解。克服了現有空冷支架結構體系中存在下部鋼筋混凝土管柱、桁架懸挑端位移過大且局部桿件受力過大等一些不利于抗震的問題，基于此問題提出本發明的鋼筋混凝土管柱--鋼桁架--鋼斜撐空冷設備支架結構，在風荷載及地震作用下的結構側移減小，在風荷載及地震作用下的位移要比同管徑鋼筋混凝土管柱-鋼桁架空冷支架結構的位移響應要小。

附圖說明

圖1是本發明的縱向視圖；

圖2是本發明的橫向視圖；

圖3是本發明的支撐件的結構示意圖；

圖4是本發明的支撐件的鉸接部位的示意圖；

圖5是本發明在恒載作用下結構的變形示意圖；

圖6是本發明在活載作用下結構的變形示意圖；

圖7是本發明在X向風荷載作用下結構的變形示意圖；

圖8是本發明在Y向風荷載作用下結構的變形示意圖；

圖9是本發明一階振型示意圖；

圖10是本發明二階振型示意圖；

圖11是本發明三階振型示意圖；

圖12是本發明X向地震作用下結構的變形示意圖；

圖13是本發明Y向地震作用下結構的變形示意圖；

圖14是本發明AE軸線部分節點位置對照圖；

圖15是本發明AE軸線上弦節點UX曲線圖；