一种塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构的制作方法

本实用新型涉及太阳能热电站结构，具体涉及一种塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构。

背景技术：

传统的火力发电主要消耗化石能源，会导致大气污染和二氧化碳排放等一系列环境问题。光热太阳能电站作为一种清洁能源近年来得到了广泛推广应用。对塔式太阳能光热电站而言，设置储热系统后，电力品质优良，且没有环境污染问题，从而在世界范围内得到广泛关注和应用。

塔式太阳能光热电站中最主要的建构筑物就是吸热塔结构，对150MW机组而言，塔高超过200m，塔上部区域布置有超过3000t的设备荷重。为满足太阳光聚焦的要求，塔顶部的结构位移有严格的限制。

一般常见的吸热塔结构为混凝土结构体系或钢结构体系，主体结构为单一材料构成。混凝土结构具有刚度大、位移小、造价相对较低的优点；钢结构体系具有施工速度快、设备安装方便等优点。这两类结构体系均在国内外实际工程中得到了应用。

由于结构顶部需要安装大量的吸热器和管道设备，那么对混凝土结构而言就需要设置大量的埋件和管道留孔，塔体设计和施工均有一定的困难，且施工周期长。钢结构体系虽然设备和管道安装方便，但结构整体刚度较小，需要设置大量的垂直支撑，且造价相对较高。两种结构方案各有优缺点。

技术实现要素：

本实用新型目的在于克服现有技术方案的不足，提供了一种结构位移小、造价相对低、设备安装方便、施工速度相对快的塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构，包括混凝土塔筒、密柱钢桁架支撑结构、TMD减振装置、钢平台和吸热器；

混凝土塔筒位于结构下部，密柱钢桁架支撑结构位于结构的上部，密柱钢桁架支撑结构通过多点桁架式连接方式与下部混凝土塔筒连接；混凝土塔筒和密柱钢桁架支撑结构内布置多个用于安装管道和设备的钢平台；吸热器固定于上部密柱钢桁架支撑结构的外表面；TMD减振装置悬吊于上部密柱钢桁架支撑结构的顶部。

进一步，TMD减振装置采用电涡流调谐质量阻尼器。

进一步，所述密柱钢桁架支撑结构为圆筒形，混凝土塔筒直径大于密柱钢桁架支撑结构直径。

与传统技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、下部采用混凝土塔筒可有效提高结构的整体刚度，提高结构抗风和抗震能力，并降低结构造价；上部采用密柱钢桁架支撑结构可方便吸热器、管道和设备安装；采用钢平台可有利于管道和设备安装；顶部设置TMD减振装置可有效减小结构的风致响应，减小结构受力

2、设置的TMD装置可以有效地降低结构顶部的水平位移；

3、下部为混凝土塔筒结构，上部为密柱钢桁架支撑结构，相对混凝土结构而言管道和设备安装方便，施工速度快；

4、相对钢结构而言造价更低。

【附图说明】

图1本实用新型塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构竖向布置图；

图2本实用新型塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构上部密柱钢桁架支撑结构平面布置图；

图3本实用新型塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构上部密柱钢桁架支撑结构、TMD减振装置及吸热器布置图；

其中：1为混凝土塔筒；2为密柱钢桁架支撑结构；3为TMD减振装置；4为钢平台；5为吸热器。

【具体实施方式】

以下结合附图及实例对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1、2和3，一种塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构，包括下部混凝土塔筒1；上部密柱钢桁架支撑结构2，TMD减振装置3(调谐质量阻尼器减振装置)，钢平台4，吸热器5。

混凝土塔筒1位于结构下部，密柱钢桁架支撑结构2位于结构的上部，密柱钢桁架支撑结构2通过多点桁架式连接方式与下部混凝土塔筒1连接；为安装管道和设备在下部混凝土塔筒1和上部密柱钢桁架支撑结构2范围内布置多个钢平台4；吸热器固5定于上部密柱钢桁架支撑结构2外表面；TMD减振装置3悬吊于上部密柱钢桁架支撑结构2顶部。所述密柱钢桁架支撑结构2为圆筒形，混凝土塔筒1直径大于密柱钢桁架支撑结构2直径。

下部采用混凝土塔筒1可有效提高结构的整体刚度，提高结构抗风和抗震能力，并降低结构造价；上部采用密柱钢桁架支撑结构2可方便吸热器5、管道和设备安装；采用钢平台4可有利于管道和设备安装；顶部设置TMD减振装置3可有效减小结构的风致响应，减小结构受力。

TMD减振装置可采用电涡流调谐质量阻尼器，也可采用常规的调谐质量阻尼器。

本实用新型方便工艺管道和设备布置，结构整体刚度有保障，造价相对较低，连接简单。本实用新型还具有布置简单、抗风、抗震性能优良、后期维护成本低等优点，特别适用于塔式光热电站吸热塔结构。

计算分析表明，该种塔式太阳能光热电站吸热塔混合结构，由于塔顶布置了TMD减振装置，可有效减小结构的加速度响应、位移响应30％以上，显著改善结构的受力状态，具有良好的经济效益。

本实用新型具有结构位移小、设备施工安装方便、造价相对低等优点。特别适用于我国光资源丰富地区吸热塔结构的建设。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。