摘要:隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展,電力的發(fā)展對(duì)于促進(jìn)人們生活水平方面起到重要的作用,電廠主廠房的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,大容量的電力機(jī)組在廠房中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,對(duì)于廠房的設(shè)計(jì)提出更高的要求。其中,電廠的主廠房是發(fā)電廠的核心部分,主廠房的負(fù)載較重,使用鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前電廠發(fā)展的要求。而且主廠房的建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到重要的作用,需要將主廠房的設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重要的工作來(lái)完成。文章將從電廠主廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的技術(shù)問(wèn)題方面進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞:電廠主廠房;建筑結(jié)構(gòu);技術(shù)問(wèn)題;措施

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,電力行業(yè)也在不斷發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)于電力需求越來(lái)越多,電力行業(yè)也迎來(lái)新的契機(jī),電力企業(yè)需要對(duì)當(dāng)前的供電系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善,能夠保證電能的正常輸送。電廠主廠房的質(zhì)量也是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的核心部分,對(duì)于電廠的改革也成為當(dāng)前電力企業(yè)改革的重點(diǎn),要保證電廠主廠房的質(zhì)量,需要從施工技術(shù)和施工管理兩個(gè)方面進(jìn)行分析,要確保工程建設(shè)的質(zhì)量,電廠主廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分復(fù)雜,而且技術(shù)含量相對(duì)比較高,會(huì)融合各種專業(yè)中的技術(shù),屬于工業(yè)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。對(duì)于主廠房的設(shè)計(jì)需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),能夠把握建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要技術(shù)。

1電廠主廠房的結(jié)構(gòu)形式

我國(guó)電廠主廠房的布局逐漸形成固定的框架結(jié)構(gòu),主廠房中的布置結(jié)構(gòu)建筑體積比較大,空間的利用率相對(duì)比較小,而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分布,進(jìn)行科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)布置。(1)主廠房的支撐結(jié)構(gòu),大型發(fā)電廠的布置一般都會(huì)選擇鋼框架加上支撐結(jié)構(gòu),在發(fā)生地震時(shí),能夠較好地協(xié)調(diào)鋼框架和支撐受力性能,具有良好的抗震性能和較大的抗側(cè)剛度;如果廠房中各種設(shè)備布置過(guò)于集中也會(huì)造成很多的問(wèn)題,需要將各種設(shè)備的布置做好分配,能夠起到保護(hù)廠房的效果,也能夠滿足抗震設(shè)計(jì)的要求。(2)廠房截面結(jié)構(gòu),當(dāng)廠房的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜時(shí),也會(huì)增加廠房結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),在鋼結(jié)構(gòu)的支撐下,減少支撐的面積,能夠增加廠房鋼結(jié)構(gòu)的剛度,有效保護(hù)廠房,廠房鋼結(jié)構(gòu)面積會(huì)受到很多因素的影響,廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮到廠房的支撐面積,保證廠房整體的穩(wěn)定。例如,在確定主廠房結(jié)構(gòu)及鍋爐等主要設(shè)備的標(biāo)高時(shí),需要考慮地下設(shè)施電纜等設(shè)備的位置,要留有調(diào)整的余地。

2主廠房建筑結(jié)構(gòu)中存在的技術(shù)問(wèn)題

對(duì)于電廠主廠房的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建筑的分區(qū)繁多,結(jié)構(gòu)也是復(fù)雜多樣,而且主廠房中的設(shè)備比較重要,投資比較大,設(shè)計(jì)相對(duì)比較難,主廠房施工中的技術(shù)也是影響主廠房質(zhì)量的重要內(nèi)容。主廠房?jī)?nèi)的各個(gè)設(shè)備工藝都是匯集了各種建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì),需要各個(gè)專業(yè)之間的有效結(jié)合,才能夠保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,各種專業(yè)工藝之間的融合也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),會(huì)對(duì)工程的進(jìn)度產(chǎn)生很大的影響,如果在設(shè)計(jì)中不能發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題,在施工中進(jìn)行調(diào)整處理,難度就會(huì)相應(yīng)增加,也就會(huì)有損失,對(duì)于相關(guān)的技術(shù)人員來(lái)講,需要了解設(shè)備的實(shí)際情況和要求,做好技術(shù)方面的準(zhǔn)備工作。在電廠中主要包括三大設(shè)備:鍋爐、發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī),這三大設(shè)備主要布置在主廠房中,對(duì)于技術(shù)要求和特點(diǎn)也是不同的。

(1)電廠的鍋爐大多數(shù)采用半露天布置形式,鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)層以下部分需要做好封閉管理,運(yùn)轉(zhuǎn)層以上部分需要敞開,而且需要根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件,對(duì)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層加強(qiáng)防護(hù)保障,以防在一些寒冷地區(qū)對(duì)鍋爐質(zhì)量造成影響,而且鍋爐與鍋爐之間還需要設(shè)置電梯通往鍋爐的頂部。根據(jù)有關(guān)的行業(yè)規(guī)范,鍋爐鋼架中的緊身罩由鍋爐廠進(jìn)行設(shè)計(jì),鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。對(duì)于鍋爐的設(shè)置需要注意幾個(gè)方面:鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)要向鍋爐的鋼架部位傳載,而且傳載的方式需要符合一定的特點(diǎn);給煤機(jī)平臺(tái)是否朝著主廠房煤倉(cāng)間的框架方面?zhèn)鬏d;鍋爐的緊身罩是否會(huì)朝著框架梁柱和鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)傳載。同時(shí),鍋爐設(shè)置的抗震情況,建筑場(chǎng)地類別以及主廠房室內(nèi)地面的標(biāo)高。

(2)汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組,汽輪發(fā)電機(jī)的機(jī)組需要由供貨商家提供,而且安裝的過(guò)程中,供貨商家需要安排有關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行安裝,需要了解提供的汽輪發(fā)電機(jī)組與需要安裝的結(jié)構(gòu)設(shè)置布置要求和做法是否相配套,如果發(fā)現(xiàn)不一致,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。廠家需要提供的設(shè)計(jì)材料包括:機(jī)器自重的分布、機(jī)器產(chǎn)生的擾力分布、冷卻器和輔助設(shè)備的荷載情況、氣缸溫度的荷載力以及安裝荷載。一般情況下,汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)軸系的臨界轉(zhuǎn)速是不同的,在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中,臨界轉(zhuǎn)速會(huì)按照平常的要求迅速通過(guò),在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要十分重視軸系臨界狀態(tài)的設(shè)計(jì)。發(fā)電機(jī)屬于瞬間突發(fā)荷載,對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的瞬間效應(yīng)較大,設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。另外,還有機(jī)面油槽的布置,對(duì)油槽的設(shè)置不能直接橫穿梁,如果橫穿之后,會(huì)減小梁的有效截面,二次灌漿層的布置需要合理,且保證標(biāo)高的準(zhǔn)確性,不能出現(xiàn)任何差錯(cuò),否則會(huì)造成汽輪機(jī)臺(tái)板的安裝墊不能放進(jìn)去,螺桿的長(zhǎng)度不夠,就需要對(duì)結(jié)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行更換和修改,而且修改的難度會(huì)增加,也會(huì)增加成本。

3主廠房建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

對(duì)于電廠主廠房的設(shè)計(jì)需要根據(jù)專業(yè)布置情況進(jìn)行設(shè)計(jì),其中汽機(jī)間是鋼架結(jié)構(gòu)的排架,煤倉(cāng)間是鋼結(jié)構(gòu)框架布置,汽機(jī)機(jī)組需要縱向進(jìn)行布置。鍋爐的布置設(shè)計(jì)是半露天布置,大門設(shè)置是鋁合金卷簾門,其余都是塑鋼門窗,維護(hù)的部分主要是砌體結(jié)構(gòu)。電廠主廠房建筑的設(shè)計(jì)需要滿足相關(guān)的工藝需求,還需要考慮到建筑結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)以及需要花費(fèi)的成本,主廠房建筑的功能分區(qū)比較多,結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也相對(duì)比較復(fù)雜,要注意各個(gè)功能分區(qū)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性,對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)需要合理適用和安全,要達(dá)到建筑設(shè)計(jì)滿意的程度。

(1)汽機(jī)間一般采用大機(jī)組的布置,還布置了加熱器平臺(tái)和出線的設(shè)施,能夠方便運(yùn)行通路。

(2)設(shè)計(jì)多功能的控制室,集中控制室是電廠的控制中心,進(jìn)行設(shè)計(jì)主要是做好防火、防水和通風(fēng)等,要保證室內(nèi)工作環(huán)境的舒適性,集控室內(nèi)布置成雙層落地窗,還布置了多功能交接班室,能夠方便工人的臨時(shí)休息,具備綜合性的功能。

(3)汽機(jī)房屋面一般是雙坡屋面,汽機(jī)間的電氣設(shè)備以及控制設(shè)備比較多,各種管道的交錯(cuò)使管道的布置不方便,如果采用單坡屋面,會(huì)避免排水環(huán)節(jié),設(shè)置采光罩,能夠保證自然采光。

4對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

4.1建筑結(jié)構(gòu)縫隙的設(shè)計(jì)處理建筑結(jié)構(gòu)縫隙的設(shè)計(jì)布置需要清晰,結(jié)構(gòu)縫需要該斷就斷,電廠主廠房的功能間繁多,其中的汽機(jī)間、煤倉(cāng)間和鍋爐間的結(jié)構(gòu)形式,由于載荷的差距較大,縫隙的分布比較合理,實(shí)際結(jié)構(gòu)的布置要合理,受力和計(jì)算模型要吻合一致,如果設(shè)計(jì)的不合理,也會(huì)影響到建筑整體的美觀性,因此,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要合理劃分結(jié)構(gòu)單元,考慮好對(duì)縫隙的設(shè)計(jì)。

4.2確定好主廠房結(jié)構(gòu)和鍋爐設(shè)備的基底標(biāo)高在現(xiàn)在的工程設(shè)計(jì)施工中,需要首先確定建筑的整體結(jié)構(gòu),對(duì)于主要設(shè)備基礎(chǔ)圖進(jìn)行審核,分析施工圖紙是否設(shè)計(jì)到位,然后根據(jù)廠家的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,在進(jìn)行確定主廠房結(jié)構(gòu)及鍋爐等主要設(shè)備的標(biāo)高時(shí),需要考慮好地下設(shè)施電纜等設(shè)備的位置,要留有調(diào)整的余地,做好核對(duì)工作,要保證施工之前,各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作能夠做到位,對(duì)于輔助設(shè)備的基礎(chǔ)以及溝道和主廠房的結(jié)構(gòu)等設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一審核,以防發(fā)生碰撞現(xiàn)象。

4.3除氧器安裝的設(shè)計(jì)除氧器輪廓尺寸大而且自身的重量就達(dá)到幾十噸,在進(jìn)行安裝時(shí),對(duì)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要提前進(jìn)行分析,以免為以后的安裝造成很大的影響,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),設(shè)計(jì)人員需要對(duì)提供的相關(guān)工藝資料進(jìn)行分析,對(duì)于荷載布置進(jìn)行分析,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮到大型設(shè)備的安裝通道口,對(duì)于安裝的部位進(jìn)行分析,要保證出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),能夠充分考慮到設(shè)計(jì)中存在的各種情況,對(duì)于設(shè)計(jì)和施工都需要充分考慮到。4.4鍋爐間管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鍋爐間管道的設(shè)計(jì)也是十分重要的,鍋爐平臺(tái)和鍋爐鋼架有著重要的聯(lián)系,同時(shí)煤泥管道的水平推力對(duì)于結(jié)構(gòu)的影響也是十分重大,其起到控制的作用,傳遞的荷載也會(huì)對(duì)鍋爐鋼架造成影響。因此,管道的布置需要與鍋爐平臺(tái)分開,以防阻礙各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行,如此結(jié)構(gòu)就會(huì)更加便捷而且受力明確。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述,電廠主廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分復(fù)雜,技術(shù)含量相對(duì)比較高,設(shè)計(jì)過(guò)程中需要融合各種專業(yè)技術(shù),屬于工業(yè)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)人員本身也是嚴(yán)格的考驗(yàn),設(shè)計(jì)人員需要具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),熟悉電廠系統(tǒng)主要工藝流程及設(shè)備特點(diǎn),能夠把握電廠主廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要技術(shù)條件。整個(gè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中還要做到與工程相關(guān)專業(yè)間的密切配合,確保工藝流程最優(yōu),建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)先進(jìn)實(shí)用、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理,符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、規(guī)范等各方面考慮,而提出不同設(shè)計(jì)方案。最終根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況,從中評(píng)價(jià)、比選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,以便開展下一步的設(shè)計(jì)工作。

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