浅谈干熄焦余热锅炉钢架设计.pdf

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余热锅炉2013.1
浅谈干熄焦余热锅炉钢架设计
杭州锅炉集团股份有限公司施其威夏永轶
摘要本文对千熄焦余热锅炉的钢架设计特点做了介绍,并结合实例对其进
行了说明。
关鍵词干熄焦余热锅炉钢架设计
1前言
用于2个支点上。钢架顶部标高为26.2m,其
为提高焦炭质量,减少公害和回收余热,
中一级过热器、二级过热器、光管蒸发器、螺
产生了干熄焦新工艺。与湿法熄焦不同,干熄
旋管蒸发器利用吊挂管悬吊于顶部大板梁
焦工艺用惰性气体冷却红热焦炭,并将被加
两侧水冷壁和后水冷壁分别悬吊于顶部大板
热的惰性气体引入锅炉。“加热水产汽发电
梁。消音器支点作用于顶部梁格。其余部件根
的干熄焦新工艺,已越来被看好。余热资源的据具体受力情况再进行荷载分配。
利用是循环经济发展的需要,是国家的一个
(1)根据技术协议等文件要求,本锅炉
重要能源组成部分和产业,在国家大カ倡导钢架场地类别为Ⅱ类,地震烈度为7度,设计
节能减排的经济政策激励下,余热资源利F基本地震加速度值0Q05g,基本风压为04KNW
及相关事业必将大大发展。本文试就杭州锅
根据以上特点及对锅炉的要求可初步确
炉集团股份有限公司为某公司干熄焦及余熱定本台锅炉钢架的结构形式,如图1所示。
发电工程配套的余热锅炉干熄焦工程配套的
余热锅炉钢架的设计及计算思路进行了一些
探讨
2钢架设计及布置原则
本锅炉是单汽包自然循环型室外式于熄
焦余热锅炉,锅炉炉膛用膜式水冷壁全悬吊
结构。锅炉本体通过吊杆悬吊在钢构架大板
梁上,其整体可自由向下膨胀。因为其锅炉的
特殊性,直接利用余热到炉膛受热面,炉膛结
构得到优化。锅炉汽包支撑在顶部大板梁,作
图1干熄焦余热锅炉总布置图
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(2)本体的重量主要作用在炉顶标高选用不同的焊接连接形式及焊缝质量等级要
处,为了更好地传递地震及风载水平力,在炉求。
膛四周设置了止晃装置,将标高处所产生的
水平力传至钢架上,使本体能够保持稳定,在3荷载的计算、组
意外力和偶然力作用下锅炉还能保持安全运
(1)永久荷载包括:作用在顶部大板梁
行。这些条件都会使钢架承受巨大的水平力,上的主要部件包括:汽包、水冷壁、过热器、
因此本钢架以刚度为主要计算指标,强度作光管蒸发器、螺旋管蒸发器、吊挂管、刚性梁、
为核算指标
本体吊挂、入口烟道、过渡烟道。作用在省煤
(3)根据构架形式和结构要求以及荷载器支撑梁上主要部件包括:省煤器、出口烟
的作用形式确定设置垂直支撑和水平支撑,道、省煤器墙板等。以及各主要部件的外护
以保证梁格整体稳定和平面刚度的重要措板、保温、炉墙金属件等都会加在钢架上,同
施。本钢架采用桁架式构架来抵抗水平力对时会在柱顶添加安全荷载,如平台荷载、管吊
构架的影响。为了简化力的传递,立面采用人荷载、设计院荷载等。恒荷载形式见图2。
字形斜杆来承受梁跨中承受竖向荷载时的承
载力,以及抵抗水平力对钢架的影响。对与顶
部梁水平力较大的部位设置水平支撑与梁之
间形成刚性来增加柱的侧向刚度。
象
(4)根据锅炉总体结构的布置要求,钢
架采用单排柱结构形式。主要部件荷载承受
在②轴③轴B轴C轴;因此这2立面采用强
轴,强垂直支撑及相对较弱的梁布置排架,利
用桁架的巨大横推刚度和传力直接的特点,
保持构架的稳定。外排承受较小的力,采用小
柱结构来满足构架要求。钢架梁顶部的力通
过立柱与支撑直接传递到基础上。
(5)钢架所有柱脚采用铰接形式,由柱
底板、抗键件、锚固螺栓组成。铰接柱脚不承
受弯矩作用,采用此形式也是为了便于与设
计院的配合,方便结构计算为原则。通过建模
计算的基础负荷来确定锚栓、抗键件的设置
和设计。
(6)本钢架采用焊接连接,施工安装方
便,工艺简单,结合国内焊工的整体水平,多
采用焊接形式,根据结构的重要性、荷载特
征、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况
图2恒荷载加载
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(2)风荷载的计算
(3)地震荷载的计算
风荷载的计算根据标准GB50002001
地震荷载的计算根据标准GB5001l
《建筑结构荷载规范》、GB22395-2008《锅2010《建筑抗震设计规范》、GB22395-2008
炉钢结构设计规范》,钢架风荷载标准值计算《锅炉钢结构设计规范》。分配各止晃点的荷
按主要承重结构计算,受风面积按炉膛最大载,取各点上下面之间的平均值。
部分来考虑。分配各直晃点的面积,取各点上
本架采用悬吊式炉体结构,地震在
下面之间的平均值。
土X方向和士Z方向产生的水平力通过炉膛
钢架没有炉体封闭,风荷载直接作用在四周的止晃装置与钢架相连接,最后作用于
本体钢架上,根据炉膛受风方向与受风面积,钢架上。
由此产生士X方向和土Z方向的水平力通
设计参数:场地类别为Ⅱ类,地震烈度
过炉膛四周的止晃装置与本钢架相连接,最为7度,设计基本地震加速度值0.05g。
后作用于本钢架上。
通过公式a=(Tg)'n2amax及底部剪
设计参数:基本风压为0.4KNm,地面力法计算荷载加在相应层高的钢架层梁上,
粗糙度B类
如图4所示。
通过公式の=B2pP20。计算荷载加
(4)荷载作用的效应组合
在相应层高的钢架层梁上,如图3所示。
本项目锅炉钢架设计根据《建筑结构荷
载规范》的要求按承载能力极限状态和正常
图4地震荷載加载
图3风荷截加载
(下接第21页)