[发明专利]主厂房与锅炉炉架的一体化系统

说明书

技术领域

本发明涉及火电厂中的设备及其支承结构，尤其涉及大容量火电厂中主厂房和锅炉炉架结构的整体设计布置方案。

背景技术

在国内的一般工程设计分工中，锅炉炉架由锅炉厂设计、主厂房结构由电力设计院设计。同时两个结构在高度、长度、体型、柱网布置、重量、荷载布置方式、甚至设计标准等方面都有差别。因此为保证设计分工明确、结构设计明确、方便，常规设计的主厂房结构与锅炉炉架结构是独立布置，两个结构之间除了一些联络走道平台和管道支架的弱连接以外没有其它的结构连接，两个结构无论是布置上和是计算上都是分开的。这样的布置可以使两个结构分开计算，布置也不会相互影响，利于两个单位分别设计主厂房和锅炉炉架结构，使其分工明确，且两个结构之间基本没有力的传递，结构计算的受力明确。

对于两个结构独立布置方案的缺点，一是两个结构不好相互依靠，相互的刚度不能相互利用；二是两者在地震或风荷载等水平荷载作用下会出现较大的相对位移，锅炉和主厂房中汽轮机之间的连接管道会承受这些相对位移产生的管道应力，一旦应力超过一定的限制会引起管道破坏，严重影响火电厂的正常运行，甚至造成人员伤亡；三是为保证两个结构刚度，有时主厂房或锅炉内需分别设置大量的横向柱间支撑，容易与工艺专业空间和通道相冲突，难于满足空间要求。

在过去的个别工程中，也出现过锅炉炉架和主厂房之间采用若干榀水平桁架连接，用以协调锅炉炉架和主厂房结构之间的变形。请参见图1，在此种方案中，锅炉炉架12和主厂房10的结构仍旧分开设计，而两个结构在水平桁架14位置传递的水平力作为各自结构的水平荷载输入，这样的布置优点在于两个结构可以分开设计，布置也基本不会相互影响，而在一般的水平荷载的作用下可以基本满足两个结构变形协调的要求。

而图1中采用水平桁架连接的方案在一般的水平荷载作用下可以满足锅炉炉架与主厂房结构变形协调的要求，但是存在的缺点显而易见。首先，锅炉和主厂房这两个总质量非常巨大，且总质量数量级相同的结构通过炉前平台强行连接，必然在连接部位产生相当大的集中应力；其次，锅炉炉架与主厂房的楼层标高、柱网轴线均没有统一规划，使得结构体系混乱，水平力的传力路线模糊，必然导致结构受力不均，局部构件受力过大，设计困难；再次，这种简单连接的布置没有充分发挥结构体系的力学性能潜力，构件(尤其是支撑)的数量不能减少，反而可能增加，对材料和空间的利用效率低，最后如在极端水平力的作用下，水平桁架的连接会破坏，应力的重新分配会造成结构脆性破坏的严重后果，因此一般情况下不建议采用此类连接方法。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种主厂房与锅炉炉架的一体化系统，对大容量火电厂主厂房与锅炉炉架结构整体布置和设计方案，大胆地对锅炉炉架和主厂房结构的布置作了创新性的统一的规划，协调两者的楼层布置和轴网布置，形成整体性好、结构清晰的结构体系，优化结构力学性能，大大提高材料和空间的利用效率，同时满足了设备、管道等各方面的要求。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种主厂房与锅炉炉架的一体化系统，主厂房的部分立柱和锅炉炉架的立柱对齐，主厂房的部分楼层和锅炉炉架的部分框架梁对齐，主厂房与锅炉炉架之间在对齐的立柱和楼层位置及其附近采用紧密连接件连接。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，紧密连接件是使主厂房和锅炉炉架整体同方向变形的结构构件，紧密连接件的型式包括梁、支撑件、平台。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主厂房的结构形式是钢结构。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主锅炉炉架的结构形式是钢结构。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主厂房的结构形式是钢筋混凝土结构。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主锅炉炉架的结构形式是钢筋混凝土结构。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主厂房的部分柱轴线和锅炉炉架的主炉架柱轴线相匹配。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，锅炉炉架是用于支撑锅炉本体和辅助设备的结构支架。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主厂房与锅炉炉架作为一个整体结构进行结构布置和计算。

根据本发明的主厂房与锅炉炉架的一体化系统的一实施例，主厂房是火电厂中的用于支撑、围护和安装发电设备和辅助设备的建筑物。