600MW机组大型火力发电厂主厂房结构分析及设计

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1、走近工程600MW机组大型火力发电厂主厂房结构分析及设计朱建成童建国浙江省电力设计院【摘要】本文针对600MW机组大型火力发电厂主厂房建筑和工艺布置、结构荷载的特点，确定钢结构为主厂房的结构型式。对在钢结构设计过程中的结构整体结构体系及其优化如何考虑作了论述，同时也介绍了STAAD/CHINA软件和它在主厂房钢结构计算设计中的应用，并谈了自己的体会。【关键词】火力发电厂主厂房钢结构结构体系计算软件应用荷载在建或已建单机容量为600MW的燃煤机组在国基本风压为0.60kPa，基本雪压为0.30kPa，场内是最大的火力发电机组。过去大部分600MW燃煤地土按Ⅳ类考虑，地震基本烈度为6度，并按7

2、度机组的火力发电厂主厂房结构由国外设计，同时采构造抗震设防用国外标准，随着600MW燃煤机组主设备国产化，主厂房较一般建筑物具有体积庞大、楼屋面错主厂房结构也就采用中国规范并在国内进行设计，层较多、楼面活荷载大、集中荷载多而大、荷载分因此，主厂房结构有许多值得探讨和摸索之处。嘉布不均、起重机吨位大的特点，并且风荷载也较大，兴电厂二期工程是我院首次承担设计的两台600MW给结构设计带来一定的难度。燃煤机组火力发电厂工程。2主厂房钢结构的结构体系1基本设计条件及参数主厂房结构体系是由纵、横向钢构架和各层楼主厂房横向依次为汽机房、除氧间、煤仓间，其面及屋面联合组成的空间结构体系，按节点连接形跨度

3、分别为30.6m、10m、12m，锅炉房通过17.00m式可分为铰接、刚接及铰接—刚接混合等三种体平台与煤仓间相连。纵向柱距为10.00m，两台机组系，它们各有优缺点，鉴于大型火力发电厂主厂房之间设一道伸缩缝，插入距为3.00m，每台机组纵的荷载大、刚度要求严、又是重要建筑物的特点，向分别为10开间和9开间，总长度为188m。从结构上来说，主厂房应优先采用铰接加支撑体汽机房内布置两台80t/20t桥式起重机，按轻系，本工程的主厂房也就采用铰接加支撑体系。级工作制考虑，轨顶标高26.615m，跨度为29.4m，2.1主厂房横向结构体系结构设计时需考虑300t的发电机定子起吊安装工横向钢构架垂

4、直支撑主要布置于煤仓间。部分况，屋盖采用单坡斜钢桁架，除氧间布置12个高低楼层因工艺要求无法加设支撑，其由水平力以两侧压加热器，每个加热器荷重最大为190吨，在29.00柱受弯的形式向下传递；除氧间由于工艺要求不宜米层楼面布置除氧器，荷重为650t，各楼面需要考加设支撑；汽机内每榀横向钢构架布置两道上下贯虑安装阶段除氧器和加热器在楼面上的拖行工况。通的垂直支撑。典型的横向钢构架结构布置和杆件煤仓间布置有12个钢煤斗，每个煤斗为806t，底空间计算内力如图1。各层楼面布置水平支撑，刚层布置有25t纵向通长检修吊车，43.0m层布置两度较差的几榀钢构架所承受的水平力通过水平支撑台40t的移动卸

5、煤小车。传给刚度较好的钢构架，使各榀横向钢结构在楼面各楼面的活荷载分别按6kN/m2～15kN/m2不等的侧移相差不大。经三维空间计算，钢结构顶点的考虑，主要管道荷载为8kN/m2或10kN/m2。最大横向水平侧移为62mm。并且煤仓间钢构架柱截工程设计CAD与智能建筑2002(4)35走近工程图1典型横向钢构架结构布置及内力图（单位：kN、m）面较大。递水平力。为了确保水平力传力可靠，在不影响工而采用横向钢构架与锅炉刚架联合计算。即每艺布置的前提下尽量设置了楼面下水平支撑。台机组中间的两榀钢构架通过设于16.15m、42.15m2.2主厂房纵向结构体系标高处的炉前水平桁架，将大部分侧向力

6、传至锅炉两台机组的整个主厂房的纵向长度188m，通过刚架，小部分侧向力通过本身的抗侧力传至基础。计算，支撑的温度应力为107.5N/mm2，其影响较大，经空间计算，钢结构顶点的最大水平侧移为38毫因此两台机之间设置温度伸缩缝。米，并且煤仓间的钢柱截面也减少。这样，与锅炉对每个纵向钢架，每个温度伸缩区间内设三道刚架联合体系可以充分利用锅炉刚架的较大刚度，垂直支撑，布置于温度伸缩区间的中部和两端部，结构上更为合理，节省大量支撑，加大建筑、工艺支撑尽量在某一个柱距内上下贯通，在工艺条件不空间。能满足时，采用邻跨布置。纵向排架顶层屋架范围主厂房横向结构的布置原则是以铰接体系为内的垂直支撑与屋面支撑

7、系统协调工作，兼起屋架主，这样可以使除梁以外的构件以受轴力为主，侧端部纵向垂直支撑的作用。向整体刚度大，构件截面较小，节点连接简单可靠。柱在横向和纵向所受的弯矩相差较大，因此采原则上每榀横向钢构架均设有侧向传力系统，但由用焊接H型钢，为了确保在柱截面稳定计算中两方于刚度不同，每榀横向钢构架可以通过楼面相互传向的长细比相差不大，通过设置纵向水平梁减小柱36工程设计CAD与智能建筑2002(4)走近工程在纵方向上的计算长度。