CN102677775B - 锅炉炉架与主厂房结构连接装置 - Google Patents

Abstract

锅炉炉架与主厂房结构连接装置，在一般的情况下，允许锅炉炉架和主厂房结构之间有相对位移，而在位移过大的情况下，两个结构又可以协调变位，避免了过大的相对位移，从而保证了管道的安全，其包括连接在锅炉炉架与主厂房结构之间的限位柔性连接构件。

Description

锅炉炉架与主厂房结构连接装置

技术领域

本发明涉及火力发电厂的锅炉炉架与主厂房结构连接装置。

背景技术

对于一般的常规锅炉炉架和主厂房结构的设计都作为独立的结构分别设计，锅炉炉架由锅炉厂设计，主厂房结构由电力设计院设计，因此锅炉炉架和主厂房结构的位移是各自独立的。随着锅炉炉架的高度和主厂房的高度都越来越高，在地震力和风荷载等水平荷载的作用下，其各自的水平位移也越来越大。对于越来越大的相对位移，锅炉和主厂房中汽轮机之间的连接管道会承受更大的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。为解决此问题，一种解决方案是将锅炉和主厂房结构作整体设计，使得两个结构位移同步，从而消除了相对位移产生的管道应力，但整体设计带来的麻烦是原有设计分工的重组，以及设计流程的重排，从而会带来一系列相关的问题。

如图1所示，在过去的个别工程中，也出现过锅炉炉架1和主厂房结构3之间采用若干榀水平桁架2的连接方式，可以称为准刚性连接。此种连接方案中，由于水平桁架2刚度较大，在任何的水平荷载的作用下，锅炉炉架1和主厂房结构3的位移基本同步。因此在整个设计中的全过程必须考虑两个结构之间的相互影响。

采用水平桁架2连接(准刚性连接)的方案在一般的水平荷载作用下可以使得锅炉炉架与主厂房结构变形协调，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，这样的连接，两个结构的相互影响较大，如仍旧采用相互独立的设计，其设计计算的结果偏差较大。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)的数量不一定能减少，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

本发明的目的在于提供一种锅炉炉架与主厂房结构连接装置，在一般的情况下，允许锅炉炉架和主厂房结构之间有相对位移，而在位移过大的情况下，两个结构又可以协调变位，避免了过大的相对位移，从而保证了管道的安全。

为实现所述目的，锅炉炉架与主厂房结构连接装置，其特点是，包括连接在锅炉炉架与主厂房结构之间的限位柔性连接构件。

所述的锅炉炉架与主厂房结构连接装置，其进一步的特点是，还包括水平桁架，水平桁架连接在主厂房结构上，限位柔性连接构件的两端分别连接锅炉炉架和水平桁架。

所述的锅炉炉架与主厂房结构连接装置，其进一步的特点是，限位柔性连接构件为弹簧、阻尼器、活塞或气门。

由于采用前述技术方案，本发明具有如下优点：

1)在一般的水平荷载(根据具体情况自由确定)作用下，锅炉炉架和主厂房结构之间会出现的一定的相对位移，彼此基本不传递荷载，此时锅炉炉架和主厂房结构都可以看作独立结构，并按照独立结构进行计算和设计，此时的设计分工和流程和原有的设计分工流程基本没有变化，避免了由于设计分工和流程的重组而产生的新的问题；

2)当水平力的很大(根据具体情况自由确定)，超过原先设定的相对位移的限值后，限位柔性连接构件发挥柔性连接作用，锅炉炉架和主厂房结构作协同变位，从而避免了两者的相对位移过大而影响管道应力，保证了火电厂的正常安全的运行，由于此种工况出现的情况比较少见，此时设计和计算可以在原来相互独立设计计算的基础上进行调整，通过局部的构造和加强进行解决，大大减少了设计和计算的工作量。

3)由于本发明的可限位柔性连接方式允许锅炉炉架和主厂房结构有部分的相对位移，因此在前期位移的期间，两个结构的内力已经有所释放，即使在水平力较大，使限位柔性连接构件起作用而使两个结构协同变位并相互传递内力时，其内力大小将远远小于两个结构直接采用桁架连接产生的内力，从而避免局部极端应力的产生，使得锅炉炉架和主厂房结构更加安全可靠。

附图说明

图1是现有的锅炉炉架与主厂房结构连接装置的平面示意图。

图2是本发明的锅炉炉架与主厂房结构连接装置的平面示意图。

具体实施方式

主厂房结构是用于支承、围护和安装主要发电设备及其辅助设备的建筑，是发电厂的核心建筑物。锅炉炉架是用于支承锅炉本体及辅助设备的的结构支架，可以是钢结构支架，也可以是钢筋混凝土或其它材料结构型式的支架。如图2所示，锅炉炉架4和主厂房结构6之间通过限位柔性连接构件7连接，限位柔性连接构件7为可限制连接两端最大相对位移的连接构件，即允许连接两端存在一定限度的相对位移，又可以限制两端的最大相对位移，限位柔性连接构件7可以但不限于是：弹簧、阻尼器、活塞、气门装置等。限位柔性连接构件7可以根据实际情况，自由的选取，从而保证管道的安全。

限位柔性连接构件7在高度方向上可以根据计算需要设置若干道，从而保证锅炉炉架4和主厂房结构5的位移是在一定限制范围内的。

采用限位柔性连接构件7的连接方式是火电厂设计中一种全新的锅炉炉架和主厂房结构的连接方式。采用限位柔性连接构件7的连接方式在一般的情况下，允许锅炉炉架4和主厂房结构6之间有相对位移，此时的计算可以使两个结构的计算和设计仍旧按照原来的相对独立的设计和计算方法，而在位移较大或过大的情况下，两个结构又可以协同变位，避免了过大的相对位移，从而保证了管道的安全。

对于锅炉炉架4的柱和主厂房结构6的柱无法对齐的情况，可以采用水平桁架5的方式调整传力点。

Claims (2)

1.锅炉炉架与主厂房结构连接装置，其特征在于，包括连接在锅炉炉架与主厂房结构之间的限位柔性连接构件，还包括水平桁架，水平桁架连接在主厂房结构上，限位柔性连接构件的两端分别连接锅炉炉架和水平桁架。 

2.如权利要求1所述的锅炉炉架与主厂房结构连接装置，其特征在于，限位柔性连接构件为弹簧、阻尼器、活塞或气门。 

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