CN214574653U - 一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，所述结构为巨型格构式门型刚架结构，所述结构包括横向框架和纵向框架，横向框架由格构式钢柱和桁架横梁组成，格构式钢柱和桁架横梁通过螺栓连接或焊接连接；纵向框架由格构式钢柱与桁架纵梁组成，格构式钢柱和桁架纵梁通过螺栓连接或焊接连接，所述格构式钢柱、桁架横梁、桁架纵梁截面形状均为四边形。实现了减小柱弦杆、腹杆内力的目的，同时也减小了结构的水平向位移，进而降低了构件的承载力要求。本实用新型不仅减小了结构构件截面尺寸，节省了结构造价，同时还提供了便于加工、运输和施工连接节点形式，符合施工便利性的要求。

Description

一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构

技术领域

本实用新型属于垃圾焚烧电厂钢结构领域，具体涉及一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构。

背景技术

伴随生产经济的发展，人类与自然环境之间的互相影响愈发深刻，可持续发展成为社会发展的主流，人们的生产生活对环境保护的要求日益提高。根据国家对电力行业清洁能源的要求，我国的火电生产正逐步从以燃烧煤、油等传统燃料为主的火电厂向更加环保的生物质、垃圾电厂转型。其中垃圾电厂的主厂房由于占地面积有限，为对空间进行充分利用，往往会将垃圾运输、储存、燃烧、发电、烟气净化、人员办公等众多功能单元在有限空间内高度集中，因而大跨度、高净空的封闭围护钢结构应运而生。

如图1所示，常规垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构主要分为4个部分：基础短柱5、格构式钢柱2、连系梁和屋面网架1，其中格构式钢柱2一般是由四肢圆钢管构成的正方形或矩形支架柱。该结构做法是在格构式钢柱顶部制作屋面网架支座9，将屋面网架1放置于格构式钢柱顶部的屋面网架支座上9，支座本身不传递弯矩，可视为铰接连接。按此种做法计算时，格构式钢柱柱顶弯矩为零，柱中部无反弯点，柱顶和柱高度范围内受到的水平力（如地震荷载或风荷载等）会直接按柱高反映在柱脚弯矩上，因此柱脚弯矩较大，构件拉、压力较大；同时由于屋面网架两端为铰接，网架为无弧度的平板，其跨度中部承受较大弯矩，下弦杆件受拉力较大，很难使结构经济性最大化。

垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构由于其格构式钢柱柱高较高、自重较轻、柱距较大，柱脚主肢拉、压力主要由柱脚弯矩主导，在肢距一定的情况下，柱脚弯矩越大则拉、压力越大，若能设法减小柱脚弯矩，则能够使构件截面相应减小，有效提升结构经济性。与此同时，烟气净化间由于其内部空间较大，其封闭围护跨度亦很大，进而致使跨度方向横向结构构件由受弯控制，若能设法降低面内弯矩带来的下弦拉力，也能起到减小构件截面的作用。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构。

本实用新型采用以下技术方案：一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，所述结构为巨型格构式门型刚架结构，所述结构包括横向框架和纵向框架，横向框架由格构式钢柱和桁架横梁组成，格构式钢柱和桁架横梁通过螺栓连接或焊接连接；纵向框架由格构式钢柱与桁架纵梁组成，格构式钢柱和桁架纵梁通过螺栓连接或焊接连接，所述格构式钢柱、桁架横梁、桁架纵梁截面形状均为四边形。

格构式钢柱的截面形状为矩形或正方形，矩形或正方形的边长为1.8m~3.0m；桁架横梁截面为矩形，矩形边长为1.8m~4.0m；格构式钢柱和桁架横梁形成的巨型门型刚架高度为25m~45m，横向跨度为50m~65m。

格构式钢柱、桁架横梁、桁架纵梁均由弦杆和腹杆组成，所述弦杆、腹杆均为圆钢管。

格构式钢柱的腹杆与弦杆采用相贯焊连接，桁架横梁、桁架纵梁的腹杆与弦杆均采用相贯焊连接。

桁架横梁或桁架纵梁的弦杆与格构式钢柱的弦杆之间采用套管焊接连接，或节点板焊接连接，或法兰盘连接，或节点板螺栓连接。

采用法兰盘连接或节点板螺栓连接，螺栓强度等级不低于8.8s。

在格构式钢柱高度方向的中部增加桁架纵梁。

与常规方案相比，本实用新型提供的封闭围护结构方案将常规方案的屋面网架结构改成了四边形空间桁架梁，格构式钢柱与空间桁架梁刚接连接，使空间桁架梁作为受弯构件在连接处将端部负弯矩传递给格构式钢柱，在柱高中部形成反弯点，从而较大程度上减小柱脚弯矩（同跨同高的结构形式约可减小1/3）；又由于空间桁架梁两端为刚接，承受弯矩较小，桁架杆件内力相应减小；同时本方案还可减小结构水平位移，进一步降低构件内力，进而减小构件截面尺寸需求，节省结构造价。与此同时，本实用新型所提供的连接节点形式便于加工和施工，符合施工便利性的要求。

附图说明

图1是常规方案中垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构的横向结构图。

图2是本实用新型垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构的横向结构图。

图3是本实用新型垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构的纵向结构图。

图4是本实用新型桁架梁弦杆与格构式钢柱连接节点结构示意图。

图5是本实用新型四边形空间桁架梁截面图。

图中，1是屋面网架，2是格构式钢柱，3是桁架横梁，4是桁架纵梁，5是基础短柱， 6是桁架梁弦杆，7是桁架梁腹杆，8是连接套管，9是屋面网架支座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2、图3所示，一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，所述结构为巨型格构式门型刚架结构，所述结构包括横向框架和纵向框架，横向框架由格构式钢柱2和桁架横梁3组成，格构式钢柱2和桁架横梁3通过螺栓连接或焊接连接；纵向框架由格构式钢柱2与桁架纵梁4组成，格构式钢柱2和桁架纵梁4通过螺栓连接或焊接连接，所述格构式钢柱2、桁架横梁3、桁架纵梁4截面形状均为四边形，横向框架和纵向框架共用格构式钢柱2。

如图5所示，格构式钢柱的截面形状为矩形或正方形，矩形或正方形的各边长均满足1.8m~3.0m；桁架横梁截面为矩形，矩形各边长均满足1.8m~4.0m；格构式钢柱和桁架横梁形成的巨型门型刚架高度为25m~45m，横向跨度为50m~65m。所述钢架结构高度大、横向跨度大，因此，本申请中的格构式门型刚架称为巨型格构式门型刚架。

如图4所示，格构式钢柱2、桁架横梁3、桁架纵梁4均由弦杆和腹杆组成，所述弦杆、腹杆均为圆钢管，格构式钢柱2的腹杆与弦杆采用相贯焊连接，桁架梁腹杆7与桁架梁弦杆6采用相贯焊连接。

桁架横梁3和桁架纵梁4统称为桁架梁，桁架梁弦杆6与格构式钢柱1的弦杆之间采用连接套管8焊接连接，或节点板焊接连接，或法兰盘连接，或节点板螺栓连接，如采用法兰盘连接或节点板螺栓连接，则要求螺栓强度等级不低于8.8s。

在格构式钢柱2高度方向的中部增加一层桁架纵梁4，见图3。

一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构方案，其针对目前应用广泛的格构式钢柱2加屋面网架1的结构型式，通过将屋面网架1改成与格构式钢柱2刚接的四边形桁架横梁3，来提高结构整体刚度，减少构件内力，减少截面耗材，节省结构造价，其包括如下方面：

（a）本实用新型方案中基础短柱5及格构式钢柱1形式可与常规方案（如图1所示）形式相同，但由于采用了梁柱刚接的方式（如图2所示），格构式钢柱1每肢的内力有大幅减小，因此截面尺寸也可相应减小，肢构件尺寸的减小进而降低了对短柱的承载力尺寸要求和柱脚的连接要求；

（b）本实用新型桁架横梁、纵梁与格构式钢柱弦杆连接的节点做法如图4所示，通过在柱肢上预设供桁架梁弦杆插入的连接套管8来达到不同部位构件之间分开加工、分开运输及吊装的目的，便于施工，与此同时桁架梁弦杆6周围的通长焊缝及桁架梁弦杆6与格构式钢柱的插入式连接可较好地传递弯矩，实现刚性连接；

（c）本实用新型在垂直于排架方向，格构式钢柱高度方向的中部增加桁架纵梁4（如图3所示），可进一步提高结构的平面外刚度，减小因平面外弯矩产生的构件内力，中部纵梁可根据情况和需要增加多道。

垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构由于其格构式钢柱柱高较高、自重较轻、柱距较大，柱脚主肢拉、压力主要由柱脚弯矩主导，在肢距一定的情况下，柱脚弯矩越大则拉、压力越大，若能设法减小柱脚弯矩，则能够使构件截面相应减小，有效提升结构经济性。与此同时，烟气净化间由于其内部空间较大，其封闭围护跨度亦很大，进而致使跨度方向横向结构构件由受弯控制，若能设法降低面内弯矩带来的下弦拉力，也能起到减小构件截面的作用。

与常规方案相比，本实用新型提供的封闭围护结构方案将常规方案的屋面网架结构改成了四边形空间桁架梁，格构式钢柱与空间桁架梁刚接连接，使空间桁架梁作为受弯构件在连接处将端部负弯矩传递给格构式钢柱，在柱高中部形成反弯点，从而较大程度上减小柱脚弯矩（同跨同高的结构形式约可减小1/3）；又由于空间桁架梁两端为刚接，承受弯矩较小，桁架杆件内力相应减小；同时本方案还可减小结构水平位移，进一步降低构件内力，进而减小构件截面尺寸需求，节省结构造价。与此同时，本实用新型所提供的连接节点形式便于加工和施工，符合施工便利性的要求。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：所述结构为巨型格构式门型刚架结构，所述结构包括横向框架和纵向框架，横向框架由格构式钢柱和桁架横梁组成，格构式钢柱和桁架横梁通过螺栓连接或焊接连接；纵向框架由格构式钢柱与桁架纵梁组成，格构式钢柱和桁架纵梁通过螺栓连接或焊接连接，所述格构式钢柱、桁架横梁、桁架纵梁截面形状均为四边形。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：格构式钢柱的截面形状为矩形或正方形，矩形或正方形的边长为1.8m~3.0m；桁架横梁截面为矩形，矩形边长为1.8m~4.0m；格构式钢柱和桁架横梁形成的巨型门型刚架高度为25m~45m，横向跨度为50m~65m。

3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：格构式钢柱、桁架横梁、桁架纵梁均由弦杆和腹杆组成，所述弦杆、腹杆均为圆钢管。

4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：格构式钢柱的腹杆与弦杆采用相贯焊连接，桁架横梁、桁架纵梁的腹杆与弦杆均采用相贯焊连接。

5.根据权利要求3所述的垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：桁架横梁或桁架纵梁的弦杆与格构式钢柱的弦杆之间采用套管焊接连接，或节点板焊接连接，或法兰盘连接，或节点板螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：采用法兰盘连接或节点板螺栓连接，螺栓强度等级不低于8.8s。

7.根据权利要求1所述的垃圾焚烧电厂烟气净化间封闭围护结构，其特征在于：在格构式钢柱高度方向的中部增加桁架纵梁。

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