专利名称：一种悬吊式锅炉炉架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及火力发电技术领域，具体涉及一种悬吊式锅炉炉架。
背景技术：
锅炉，利用煤炭燃烧释放的热能加热水，产生规定参数(温度、压力)的水蒸气的设备，是火电厂的主要设备之一，一般有η形炉和塔式炉。锅炉炉架是火力发电厂的核心建筑物之一，用于支承锅炉本体及辅助设备的的结构支架，也可以叫做锅炉房。火力发电厂钢结构锅炉炉架属于重型工业结构，结构自重及锅炉本体、设备等荷载都很大，单个柱子的柱脚竖向力内力在几千吨至上万吨以上，地震荷载产生的柱脚水平力可达几百吨以上。大型火力发电厂钢结构锅炉炉架在高烈度地震地区多采用支撑框架结构形式，这种结构刚度由柱、纵横向的梁、纵横向垂直支撑组成，主要的抗侧力构件是纵、横向垂直支撑。地震荷载产生的水平力通过梁、柱传递给垂直支撑，由垂直支撑传递至结构基础。在地震力作用下结构在纵横两个方向均产生较大的水平力，在高烈度地区地震水平力更大。一般的钢框架或支撑框架结构需要采用增大框架构件截面，增大垂直支撑截面。增大构件截面后结构刚度变大，在地震荷载下产生的结构内力也会变大，这样就会对结构的抗震设计带来很大的难度，并且增加造价。目前钢结构锅炉炉架的垂直支撑都采用焊接或轧制的普通钢结构构件。普通钢支撑的承载力一般是整体稳定承载力控制而不是由屈服承载力(强度)控制。普通钢支撑的稳定承载力往往只有屈服承载力的1/2，甚至更低。因此，本领域迫切需要研发一种具有良好的抗震性能，工程造价低的锅炉炉架。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种悬吊式锅炉炉架。该锅炉炉架不仅沿纵、横方向具有良好的抗震性能，而且炉架施工速度快，总造价低。本实用新型的悬吊式锅炉炉架，包括:立柱；刚性梁，所述刚性梁与所述立柱垂直，并且与所述立柱连接形成纵向和横向框架结构；大板梁体系，所述大板梁体系位于所述横向框架结构之上，用于悬吊锅炉本体；和屈曲约束支撑，所述屈曲约束支撑设置在锅炉炉架的纵向和/或横向框架结构平面内。在另一优选例中，在部分或全部的所述锅炉炉架的纵向框架结构平面内设有屈曲约束支撑。在另一优选例中，在部分或全部的所述锅炉炉架的横向框架结构平面内设有屈曲约束支撑。在另一优选例中，在所述纵向和/或横向框架结构平面内连续或部分设有屈曲约束支撑。[0014]在另一优选例中，所述屈曲约束支撑以铰链方式与纵向和/或横向框架结构平面连接。在另一优选例中，所述锅炉炉架还包括用于防止锅炉本体在水平方向的平动和转动的水平限位导向装置，所述水平限位导向装置设置于所述刚性梁上。在另一优选例中，所述水平限位导向装置设置于所述刚性梁的标高处。在另一优选例中，所述水平限位导向装置为导向支座。在另一优选例中，所述屈曲约束支撑在纵向或横向框架结构平面内的设置方式为人字形斜杆排列、V形斜杆体系排列或单斜杆排列。在另一优选例中，所述大板梁体系采用箱形叠合式实腹钢梁或钢桁架。在另一优选例中，所述实腹钢梁由钢板焊接制成。应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
图1为本实用新型悬吊式锅炉炉架纵向剖面布置示意图。图2为本实用新型悬吊式锅炉炉架俯视示意图。
具体实施方式
发明人经过深入地研究，开发了一种包括立柱、刚性梁、大板梁体系和屈曲约束支撑的悬吊式锅炉炉架。通过在锅炉炉架构的纵向和/或横向的框架结构平面中布置屈曲约束支撑，代替了传统的垂直支撑，不仅使锅炉炉架具有良好的抗震性能，而且加快了锅炉炉架的施工速度，降低了炉架的总造价。在此基础上，完成了本实用新型。如本文所用，所述“纵向框架结构平面”或“框架结构的纵向平面”可互换使用，指所述框架结构中垂直于水平面的并且由建筑物第一方向如长方向的框架梁和框架柱所限定的平面。通常，纵向框架结构平面由2根框架梁和2根框架柱所界定。如本文所用，所述“横向框架结构平面”或“框架结构的横向平面”可互换使用，指所述框架结构中垂直于水平面的并且由建筑物第二方向如短方向的框架梁和框架柱所限定的平面。通常，横向框架结构平面由2根框架梁和2根框架柱所界定。应理解，本文所述的纵向和横向可以互换，并无特别限制。如本文所用，所述“连续设有”是指相邻框架结构平面内无间隔的连续分布。如本文所用，所述“屈曲约束支撑”是一种用于建筑结构的垂直支撑。该支撑的中心是芯材，为避免芯材受压是整体屈曲，即在受拉和受压时都能达到屈服，芯材被置于一个钢套管内，然后在套管内灌注混凝土或砂浆。该支撑有承载力高，在地震力作用下延性与滞回性能好的特点。悬吊式锅炉炉架本实用新型的悬吊式锅炉炉架，包括:立柱，刚性梁、大板梁体系和屈曲约束支撑，刚性梁与立柱垂直，并且与立柱连接形成纵向和横向框架结构；大板梁体系位于横向框架结构之上，用于悬吊锅炉本体；屈曲约束支撑设置于锅炉炉架的纵向和/或横向框架结构平面内。在全部或部分的锅炉炉架的纵向或横向框架结构平面内连续或部分设置有屈曲约束支撑。屈曲约束支撑以铰链方式与纵向和/或横向框架结构平面连接。本实用新型的锅炉炉架还包括用于防止锅炉本体在水平方向的平动和转动的水平限位导向装置，水平限位导向装置设置于刚性梁上。较佳地，水平限位导向装置设置于刚性梁的标高处。水平限位导向装置可以为导向支座或阻尼器，屈曲约束支撑在纵向或横向框架结构平面内的设置方式包括人字形斜杆排列、V形斜杆体系排列或单斜杆排列。屈曲约束支撑类型、承载力大小、设置位置、布置形式可通过结构计算确定。本实用新型的大板梁体系采用箱形叠合式实腹钢梁或钢桁架。实腹钢梁由钢板焊接制成。本实用新型的悬吊式锅炉炉架具有以下优点:1.本实用新型采用屈曲约束支撑，减少了锅炉炉架在地震作用下产生的水平地震力，优化了火力发电厂钢结构锅炉炉架设计，提高了结构安全度、节约了钢材。2.采用屈曲约束支撑，减小了炉架构件的重量，使炉架结构沿纵向、横向具有良好的抗震性能，降低了工程造价。3.本实用新型的锅炉炉架可应用于抗震设防烈度高的地区。本实用新型提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何被提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本实用新型方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。实施例如图1、图2所示，一种悬吊式锅炉炉架，包括:立柱1，刚性梁2、大板梁体系4和屈曲约束支撑3，刚性梁2与立柱I垂直，并且与立柱I连接形成纵向和横向框架结构；大板梁体系位于立柱I与刚性梁2所形成的横向框架结构之上，锅炉本体6通过吊杆5悬吊在大板梁体系I之下，大板梁体系I为炉顶的交叉布置的梁结构，承受吊杆5传来的锅炉荷载，并形成炉顶的刚性层。屈曲约束支撑3连续设置在锅炉炉架的纵向框架结构平面内。通过对该锅炉炉架进行受力分析，由竖向荷载确定立柱I和刚性梁2的截面，由水平荷载确定屈曲约束支撑截面。在施工中，立柱I和刚性梁2的连接采用螺栓连接的铰接形式。立柱、刚性梁上与支撑的连接节点在钢结构加工厂中加工，梁柱在施工现场安装好以后，屈曲约束支撑通过螺栓与柱、刚性梁连接。在本实用新型的纵向框架结构平面中，第一立柱1-1上端和第三立柱1-3下端刚接连接成为一体，第二立柱1-2上端和第四立柱1-4下端刚接连接成为一体；第一刚性梁
2-1 一端通过铰接方式连接第一立柱1-1上端，第一刚性梁2-1另一端通过铰接方式连接第二立柱1-2上端，第二刚性梁2-2 —端通过铰接方式连接第三立柱1-3上端，第二刚性梁
2-2另一端通过铰接方式连接第四立柱1-4上端。第一屈曲约束支撑3-1 —端连接第一立柱1-1下端，第一屈曲约束支撑3-1另一端连接第一刚性梁2-1中点，第二屈曲约束支撑3-2 —端连接第二立柱1-2下端，第二屈曲约束支撑3-2另一端连接第一刚性梁2-1中点，即屈曲约束支撑呈人字形排列。在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求1.一种悬吊式锅炉炉架，其特征在于，所述炉架包括: 立柱； 刚性梁，所述刚性梁与所述立柱垂直，并且与所述立柱连接形成纵向和横向框架结构； 大板梁体系，所述大板梁体系位于所述横向框架结构之上，用于悬吊锅炉本体；和 屈曲约束支撑，所述屈曲约束支撑设置在锅炉炉架的纵向和/或横向框架结构平面内。
2.根据权利要求1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，在部分或全部的所述锅炉炉架的纵向框架结构平面内设有屈曲约束支撑。
3.根据权利要求1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，在部分或全部的所述锅炉炉架的横向框架结构平面内设有屈曲约束支撑。
4.根据权利要求1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，在所述纵向和/或横向框架结构平面内连续或部分设有屈曲约束支撑。
5.根据权利要求1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，所述屈曲约束支撑以铰链方式与纵向和/或横向框架结构平面连接。
6.根据权利要求1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，所述锅炉炉架还包括用于防止锅炉本体在水平方向的平动和转动的水平限位导向装置，所述水平限位导向装置设置于所述刚性梁上。
7.根据权利要求·1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，所述屈曲约束支撑在纵向或横向框架结构平面内的设置方式为人字形斜杆排列、V形斜杆体系排列或单斜杆排列。
8.根据权利要求1所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，所述大板梁体系采用箱形叠合式实腹钢梁或钢桁架。
9.根据权利要求8所述的悬吊式锅炉炉架，其特征在于，所述实腹钢梁由钢板焊接制成。
专利摘要本实用新型公开了一种悬吊式锅炉炉架，包括立柱，刚性梁、大板梁体系和屈曲约束支撑，所述刚性梁与所述立柱垂直，并且与所述立柱连接形成纵向和横向框架结构；所述大板梁体系位于所述横向框架结构之上，用于悬吊锅炉本体；所述屈曲约束支撑设置在锅炉炉架的纵向和/或横向框架结构平面内。本实用新型的锅炉炉架不仅沿纵、横方向具有良好的抗震性能，而且炉架施工速度快，总造价低。
文档编号F22B37/24GK203162915SQ201320137188
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者王振中, 诸白蒙, 徐勍, 陈飞, 胡仕林 申请人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院