[发明专利]用于大型火力发电厂的空冷设备支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种空冷设备支架，尤其涉及一种用于大型火力发电厂的空冷设备机组的支架结构。

背景技术

火力发电是我国目前以及今后一定时期内的主要发电形式，其中，电厂的结构设施是重要的生命线工程组成部分。在过去，传统的火力发电厂一般采用冷却塔湿冷工艺来冷却来自汽轮发电机的乏气，但是由于湿式冷却塔循环水以“淋雨”方式与乏气进行热交换，在冷却过程中，一部分水蒸发到空气中，另一部分水被损耗，造成了水资源的大量浪费。而我国火力发电厂大部分集中在北方富煤缺水地区，每年都要消耗大量的水资源，因此，现有大型火力发电厂普遍采用一种新型的冷却水工艺——空冷凝汽器冷却水工艺，其是将汽轮机的乏气直接用空气冷却，整个冷却过程在封闭系统内进行，比传统的冷却塔湿冷工艺节约水资源70～80％。

作为空冷凝汽器等空冷设备主要支撑的支架，其上部支撑着近万吨的设备荷重，承受着各种复杂的动力荷载，平台的安全性直接关系到发、供电整个系统的安全运行。目前，我国火力发电厂空冷机组的研究和应用尚处于初步阶段，没有国家和行业设计规程、规范，在空冷技术各方面总体上沿用了国外传统的形式，传统的空冷设备支架主要特点如下：(1).大跨度、长悬臂、重荷载；(2).质量和刚度分布极不均匀，是下柔上刚的高脚鸡腿式结构；(3).结构连接复杂，下部为小壁径比大尺寸的钢筋混凝土管柱，上部为大跨、长悬臂的交叉钢桁架，连接复杂，属于钢--混凝土混合结构；(4).动力设备风机长期低频运转，容易和结构产生共振；(5).结构施工难度很大，主要表现在钢筋混凝土管柱的施工和空间钢桁架节点的施工上。

一直以来，空冷电厂的设计市场由国外的GEA公司、SPX公司占据，过去国内建设单位为了节约初投资，通常采用外国公司少供货、多设计的方式进行采购，而国外公司只负责设计而不供货，这使得他们的设计多偏于安全考虑，造成了巨大的浪费。为此，有必要提出一种新型的空冷凝汽器支架结构优化体系，使其更符合我国的国情，并彻底摆脱对外方的技术依赖，实现空冷凝汽器支架结构全面国产化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大型火力发电厂的空冷设备支架，本支架的减小了竖向设备荷重荷载作用下钢桁架端部挠度、降低钢桁架高度，可有效降低工程造价。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

一种用于大型火力发电厂的空冷设备支架，包括钢桁架及设于钢桁架下方用于支撑钢桁架的钢筋混凝土管柱；钢桁架上设置A型架，钢桁架的四周设置挡风墙；在钢桁架底部和钢筋混凝土管柱之间设有支撑件。

进一步的，支撑件的端部与钢桁架底部及钢筋混凝土管柱之间的连接为铰接连接。

进一步的，支撑件的一端设于钢桁架的位于两根钢筋混凝土管柱之间的中点位置处，另一端设于钢筋混凝土管柱上。

进一步的，支撑件的长细比≤150。

由以上及试验计算数据可见，本发明在传统空冷凝汽器支架结构体系中的钢桁架下部增设方钢管或圆钢管支撑，钢支撑的一端与钢桁架的下弦H型钢铰接，另一端与混凝土管柱连接，钢支撑能承受由上部钢桁架传递的竖向荷载及水平地震作用。设置钢支撑后，支架结构刚度有明显增大，柱子线刚度、结构侧移整体刚度、钢桁架的竖向刚度提高，结构整体扭转问题也得到一定程度的缓解。克服了现有空冷支架结构体系中存在下部钢筋混凝土管柱、桁架悬挑端位移过大且局部杆件受力过大等一些不利于抗震的问题，基于此问题提出本发明的钢筋混凝土管柱--钢桁架--钢斜撑空冷设备支架结构，在风荷载及地震作用下的结构侧移减小，在风荷载及地震作用下的位移要比同管径钢筋混凝土管柱-钢桁架空冷支架结构的位移响应要小。

附图说明

图1是本发明的纵向视图；

图2是本发明的横向视图；

图3是本发明的支撑件的结构示意图；

图4是本发明的支撑件的铰接部位的示意图；

图5是本发明在恒载作用下结构的变形示意图；

图6是本发明在活载作用下结构的变形示意图；

图7是本发明在X向风荷载作用下结构的变形示意图；

图8是本发明在Y向风荷载作用下结构的变形示意图；

图9是本发明一阶振型示意图；

图10是本发明二阶振型示意图；

图11是本发明三阶振型示意图；

图12是本发明X向地震作用下结构的变形示意图；

图13是本发明Y向地震作用下结构的变形示意图；

图14是本发明AE轴线部分节点位置对照图；

图15是本发明AE轴线上弦节点UX曲线图；