CN215446925U - 一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，包括：巨型框架柱、斜交网格、上下桁架梁、组合底板、组合顶板和表面蒙皮。所述构筑物顶部支承熔盐吸热器，与构筑物内部的熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器连接，共同形成吸热系统；所述构筑物设置进出风层，与构筑物内部的表面散热器、外部的回热系统和循环水泵等装置连接，共同构成表面式间接空冷系统。实现一种多功能工业构筑物方案，解决了传统的直接冷却系统耗电量大、间接冷却系统占地面积大、施工周期长和初期投资高等问题，同时该构筑物整体刚度较大、稳定性能好，易满足塔顶部太阳光聚集对构筑物位移的限值。可广泛应用于不同风荷载和地震烈度的塔式光热发电区。

Description

一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物

技术领域

本实用新型属于土木工程和能源与动力工程技术领域，具体涉及一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物。

背景技术

塔式光热发电是利用定目镜群将太阳光聚集到固定在塔顶部的吸热器上，用于产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组发电。常见的塔式光热发电区包括汽机房区、储换热及蒸汽发生器区、冷却设施区、水处理及供水设施区、污废水设施区和吸热塔等。

现有冷却设施多采用空冷方式，包括直接和间接空冷系统。直接空冷系统采用机械通风方式，自身需消耗大量电力，约消耗光热产生的5%左右的电力，大直径轴流风机噪声大，且系统受环境风影响大。间接空冷系统设置空冷塔，循环水系统处于密闭状态，空冷用电率低，但其占地面积大，初期投资较大，传统的空冷塔采用混凝土修建，施工周期较长，整体施工较困难，且报废后将变为固体废物，环保性能较差。

吸热塔是塔式光热发电区重要构筑物之一，对于150MW机组，塔高超200m，且塔顶部连接荷重超3000t的熔盐吸热器，既应保证构筑物抗风和抗震安全性能要求，也应满足塔顶部太阳光聚集对塔顶部构筑物位移的限值。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，一方面采用巨型框架斜交网格构筑物替代传统的钢筋混凝土结构空冷塔，另一方面替代支撑熔盐吸热器的吸热塔，实现一种空冷塔与吸热塔合二为一的构筑物方案，解决了传统的直接冷却系统耗电量大、间接冷却系统占地面积大和施工周期长等问题。

本实用新型提供了如下的技术方案：一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，包括巨型框架柱、斜交网格、上桁架梁、下桁架梁、组合底板、组合顶板和表面蒙皮，顶部设置熔盐吸热器；所述巨型框架柱设置于构筑物角部，所述斜交网格由多道贯通斜撑交叉连接角部的巨型框架柱形成，所述下桁架梁设置于出风层顶部，并支撑组合底板，所述上桁架梁设置于设备层顶部，上桁架梁与四个巨型框架柱共同支撑组合顶板，所述熔盐吸热器设置于设备层顶部，熔盐吸热器与组合顶板固接，所述表面蒙皮设置在进风层以上至出风层以下的构筑物外表面范围内；熔盐吸热器连接熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器。

优选的，所述巨型框架柱共四个，贯通整体构筑物，采用多边形组合截面，各个侧面的角柱均呈双曲线形；所述斜交网格采用钢管混凝土斜撑交叉而成，分多段贯通连接两侧巨型框架柱，沿高度由密到稀布置，在整体构筑物范围内共设置4面。

优选的，钢管混凝土斜撑的与竖直方向的夹角不超过45°。

优选的，所述上桁架梁和下桁架梁均采用箱型钢构件平面交叉连接而成，采用高强螺栓连接，上桁架梁和下桁架梁外围分别连接四个巨型框架柱，并且内部对角交叉的端部连接巨型框架柱。

优选的，所述组合底板和组合顶板采用压型钢板和钢筋混凝土板组合截面，并设置型钢抗剪连接件，其中压型钢板材料均采用耐候结构钢材。

优选的，所述表面蒙皮采用由檩条支撑的不锈钢板材或铝合金板材。

优选的，与所述熔盐吸热器连接的熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器均设置于巨型框架斜交网格构筑物内部。

优选的，所述巨型框架斜交网格构筑物内部设置空冷系统的表面散热器，表面散热器与外部的回热系统和循环水泵装置连接，共同构成表面式间接空冷系统。

本实用新型所述的巨型框架斜网格工业构筑物具有如下有益效果：

(1)本实用新型的巨型框架斜网格工业构筑物，实现一种空冷塔与吸热塔合二为一的构筑物方案，解决了传统间接冷却系统和吸热塔分别建设带来的占地面积大、初期投资高等问题，较大程度地降低工程造价，具有广阔的应用前景；

(2)本实用新型的巨型框架斜网格工业构筑物，采用间接空冷系统代替机械通风空冷系统，大量降低冷却所消耗的电力，且不会带来机械通风的噪声污染，降低厂区用电率和运行成本；

(3)本实用新型的巨型框架斜网格工业构筑物，采用钢和混凝土组合框架柱，并在柱间设置斜交网格，混凝土用量小，较传统钢筋混凝土结构施工方便、周期短，构筑物表面蒙皮采用不锈钢板材或铝合金板材，组合底板和顶板采用压型耐候结构钢材，在整体构筑物达到使用周期后，这些板材仍可重复利用，进一步提高了工程的环保性能和耐腐蚀性能，同时该构筑物的环境敏感性小，工程选址较传统钢筋混凝土结构更为广泛，工程适用性强；

(4)本实用新型的巨型框架斜网格工业构筑物，通过柱间设置斜交网格，提高了整体构筑物的侧向刚度，且风荷载和地震荷载作用下通过斜向网格耗散外界能量，较传统钢筋混凝土结构耗能能力强，抗风和抗震安全性能优良，可应用于风荷载较大的地震高烈度地区；

(5)本实用新型的巨型框架斜网格工业构筑物，构筑物整体刚度较大，稳定性能好，可支撑顶部大质量的熔盐吸热器，在风荷载和地震荷载作用下构筑物顶部侧移较传统钢筋混凝土结构小，易满足塔顶部太阳光聚集对塔顶部构筑物位移的限值。

附图说明

图1为本实用新型一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物图示意图；

图2为图1中A-A截面示意图；

图3为图1中B-B截面示意图。

图中，构筑物构件：1-巨型框架柱、2-斜交网格、3-上桁架梁、4-下桁架梁、5-组合底板、6-组合顶板；

非构筑物构件：7-表面蒙皮、5-熔盐吸热器；

特殊层：9-出风层、10-设备层、11-进风层。

具体实施方式

下面通过实施例、附图进一步说明本实用新型。

本实用新型公开了一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，包括：巨型框架柱1、斜交网格2、上桁架梁3、下桁架梁4、组合底板5、组合顶板6和表面蒙皮7。所述构筑物顶部支承熔盐吸热器，与构筑物内部的熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器连接，共同形成吸热系统；所述构筑物设置进出风层，与构筑物内部的表面散热器、外部的回热系统和循环水泵等装置连接，共同构成表面式间接空冷系统。实现一种空冷塔与吸热塔合二为一的构筑物方案，解决了传统的直接冷却系统耗电量大、间接冷却系统占地面积大、施工周期长和初期投资高等问题，同时该构筑物整体刚度较大、稳定性能好，易满足塔顶部太阳光聚集对构筑物位移的限值。可广泛应用于不同风荷载和地震烈度的塔式光热发电区。

一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，包括巨型框架柱1、斜交网格2、上桁架梁3、下桁架梁4、组合底板5、组合顶板6和表面蒙皮7，顶部设置熔盐吸热器8；所述巨型框架柱1设置于构筑物角部，所述斜交网格2由多道贯通斜撑交叉连接角部的巨型框架柱1形成，所述下桁架梁4设置于出风层9顶部，并支撑组合底板5，所述上桁架梁3设置于设备层10顶部，上桁架梁3与四个巨型框架柱1共同支撑组合顶板6，所述熔盐吸热器8设置于设备层10顶部，熔盐吸热器8与组合顶板6固接，所述表面蒙皮7设置在进风层11以上至出风层9以下的构筑物外表面范围内；熔盐吸热器8连接熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器。

所述巨型框架柱1共四个，贯通整体构筑物，采用多边形组合截面，各个侧面的角柱均呈双曲线形；所述斜交网格2采用钢管混凝土斜撑交叉而成，分多段贯通连接两侧巨型框架柱1，沿高度由密到稀布置，在整体构筑物范围内共设置4面。

钢管混凝土斜撑的与竖直方向的夹角不超过45°。

所述上桁架梁3和下桁架梁4均采用箱型钢构件平面交叉连接而成，采用高强螺栓连接，上桁架梁3和下桁架梁4外围分别连接四个巨型框架柱1，并且内部对角交叉的端部连接巨型框架柱1。

所述组合底板5和组合顶板6采用压型钢板和钢筋混凝土板组合截面，并设置型钢抗剪连接件，其中压型钢板材料均采用耐候结构钢材。

所述表面蒙皮7采用由檩条支撑的不锈钢板材或铝合金板材。

与所述熔盐吸热器8连接的熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器均设置于巨型框架斜交网格构筑物内部。

所述巨型框架斜交网格构筑物内部设置空冷系统的表面散热器，表面散热器与外部的回热系统和循环水泵装置连接，共同构成表面式间接空冷系统。

实施例1：

参见图1、图2和图3，仅作为例子。

如图1-3所示，一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，包括巨型框架柱1、斜交网格2、上桁架梁3、下桁架梁4、组合底板5、组合顶板6和表面蒙皮7，并设置熔盐吸热器8；

所述巨型框架柱1设置于构筑物角部，共四个，贯通整体构筑物，采用内部多腔体的钢管混凝土组合截面，呈五边形，各个侧面的角柱均呈双曲线形，截面位置呈现缩进式分布；

所述斜交网格2由多道贯通斜撑交叉连接角部的巨型框架柱1形成，采用钢管混凝土或其他组合材料斜撑交叉而成，分多段贯通连接两侧巨型框架柱1，沿高度由密到稀布置，在整体构筑物范围内共设置4面，共同提高了整体构筑物的侧向刚度，在风荷载和地震荷载作用下通过斜向网格变形耗散外界能量；

所述下桁架梁4设置于出风层9顶部，并支撑组合底板5，所述上桁架梁3设置于设备层10顶部，与四个巨型框架柱1共同支撑组合顶板6，上下桁架梁均采用箱型钢构件平面交叉而成，采用高强螺栓连接，外围分别连接四个巨型框架柱1，并在内部对角交叉连接巨型框架柱1，组合底板和顶板采用压型钢板和钢筋混凝土板组合截面，并设置型钢抗剪连接件，其中压型钢板材料均采用耐候结构钢材，提高出风层顶部的耐蒸汽腐蚀性能；

所述表面蒙皮7设置在进风层11以上至出风层9以下的构筑物外表面范围内，采用由檩条支撑的不锈钢板材或铝合金板材，提高整体构筑物内外表面的耐腐蚀性能；

所述熔盐吸热器8设置于设备层10顶部，熔盐吸热器8与组合顶板6固接，熔盐吸热器8连接巨型框架斜交网格构筑物内部的熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器，定日镜群将太阳光能反射至顶部的熔盐吸热器8，吸热器吸热后温度上升至1000华氏度，冷熔盐从冷熔盐罐中通过冷盐泵送至熔盐吸热器8，并吸收能量后加热，被加热的熔盐流入热熔盐罐中被存储下来，热熔盐罐中的热熔盐通过热盐泵送入蒸汽发生器，给水被给水泵送到蒸汽发生器，熔盐与给水在蒸汽发生器中充分换热，产生过热蒸汽，送至汽轮机做功发电；

所述巨型框架斜交网格构筑物内部设置空冷系统的表面散热器，汽轮机尾部排气后进入进风层12，经循环水换热，由凝结水泵升压至回热系统，换热后的循环水回至表面散热器内，与空气换热后，经循环水泵升压，送至汽机房循环使用。

以上是本实用新型的典型实例，本实用新型的实施不限于此。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非是对本实用新型范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (8)

1.一种多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，包括巨型框架柱（1）、斜交网格（2）、上桁架梁（3）、下桁架梁（4）、组合底板（5）、组合顶板（6）和表面蒙皮（7），顶部设置熔盐吸热器（8）；所述巨型框架柱（1）设置于构筑物角部，所述斜交网格（2）由多道贯通斜撑交叉连接角部的巨型框架柱（1）形成，所述下桁架梁（4）设置于出风层（9）顶部，并支撑组合底板（5），所述上桁架梁（3）设置于设备层（10）顶部，上桁架梁（3）与四个巨型框架柱（1）共同支撑组合顶板（6），所述熔盐吸热器（8）设置于设备层（10）顶部，熔盐吸热器（8）与组合顶板（6）固接，所述表面蒙皮（7）设置在进风层（11）以上至出风层（9）以下的构筑物外表面范围内；熔盐吸热器（8）连接熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器。

2.根据权利要求1所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，所述巨型框架柱（1）共四个，贯通整体构筑物，采用多边形组合截面，各个侧面的角柱均呈双曲线形；所述斜交网格（2）采用钢管混凝土斜撑交叉而成，分多段贯通连接两侧巨型框架柱（1），沿高度由密到稀布置，在整体构筑物范围内共设置4面。

3.根据权利要求2所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，钢管混凝土斜撑的与竖直方向的夹角不超过45°。

4.根据权利要求1所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，所述上桁架梁（3）和下桁架梁（4）均采用箱型钢构件平面交叉连接而成，采用高强螺栓连接，上桁架梁（3）和下桁架梁（4）外围分别连接四个巨型框架柱（1），并且内部对角交叉的端部连接巨型框架柱（1）。

5.根据权利要求1所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，所述组合底板（5）和组合顶板（6）采用压型钢板和钢筋混凝土板组合截面，并设置型钢抗剪连接件，其中压型钢板材料均采用耐候结构钢材。

6.根据权利要求1所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，所述表面蒙皮（7）采用由檩条支撑的不锈钢板材或铝合金板材。

7.根据权利要求1所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，与所述熔盐吸热器（8）连接的熔盐管道、冷熔盐罐、热熔盐罐和蒸汽发生器均设置于巨型框架斜交网格构筑物内部。

8.根据权利要求1所述的多功能巨型框架斜网格工业构筑物，其特征在于，所述巨型框架斜交网格构筑物内部设置空冷系统的表面散热器，表面散热器与外部的回热系统和循环水泵装置连接，共同构成表面式间接空冷系统。

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