大跨度钢桁架结构在烟道支架中的应用

大跨度钢桁架结构在烟道支架中的应用

摘要：针对某工程的脱硫改造，根据脱硫布置和现有的场地情况，通过分析比较，采用大跨度钢结构桁架来支撑烟道支架的方案，同时对该钢桁架的设计要点进行深入探讨。工程实践表明，根据通辽一期脱硫烟道支架的设计经验来看，采用大跨度钢桁架结构来支撑烟道支架是较为成熟和经济的一种设计方案，值得在以后的工程项目中大力推广。

关键词：脱硫工程；烟道支架；钢桁架；桁架设计

项目简介

某电厂一、二期工程安装4台200MW机组，三期为1台600MW亚临界空冷机组。预留四期再扩建2台600MW亚临界空冷机组。电厂一、二期工程原设计无脱硫设施，随着人们对环保意识的日益增强，对电厂烟囱排放的含硫气体污染环境的影响的认识逐渐加深，脱硫已成为目前国家大型带有烟气排放的企业重中之重。因此，现对一期工程进行脱硫改造，增设脱硫设施，以达到改善生产、生活环境，保护自然生态的目的。本脱硫工程包括脱硫系统以及烟气系统，采用石灰石—石膏湿法、两炉一塔脱硫装置，烟气100%进行脱硫处理。

通辽一期脱硫采用的是2炉一塔方案，即两台锅炉的烟气通过烟道进入一座吸收塔进行烟气脱硫反应。两条原烟道在吸收塔前合并后进入吸收塔，脱硫后在吸收塔出口分为两条净烟道，然后分别进入烟囱。

烟道布置及烟道支架情况

根据工艺布置，初步设计时，拟采用在烟囱底板上新增立柱的方案来建造混凝土框架结构的支撑。这样烟道支架柱的柱距较为合理，经济效益也能取得较好效果。但在初设审查会上，业主考虑到新增柱的柱底荷载太大，且荷载为偏心荷载，对现有烟囱基础的安全会造成一定的影响。不建议在烟囱底板上出现新增荷载。即不允许在烟囱底板上新增混凝土柱。这样的情况给我们烟道支架的设计带来了难题，因为根据脱硫布置和现有的场地情况，若不能在烟囱底板上新增立柱，烟道支架的跨度将达到24米。这样的跨度和大荷载条件下，普通的混凝土结构已无能为力。

为攻克这一难题，经过了大量的讨论和比较分析，最终认为大跨度钢结构桁架来支撑烟道支架的方案为比较优秀的方式。其主要的分析考虑理由是，对于大跨度和大荷载结构，钢桁架是较为理想的解决方案。一是钢桁架结构能充分发挥钢材受拉好的特性，尽量充分地发挥了钢材的优良力学性能，从而使得用钢量较少；二是钢桁架的刚度很好，用作支撑结构变形小，牢固可靠，能有效避免震动；三是钢桁架外形美观，感官上纤细轻巧，能成为工程的亮点。因此，本工程在烟囱底板两侧分别建立混凝土构架，两构架间搭设钢结构桁架，通过钢桁架来支撑原烟气和净烟气烟道，如图1所示。

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