高烈度区1000MW空冷机组结构体系研究与设计实践

直接空冷技术在我国近年来得到了广泛的应用和发展.目前我国正在建造世界上首台1000MW直接空冷机组,结构地处高烈度区.该工程采用了钢筋混凝土管柱+钢桁架+钢斜撑的新型结构体系,为保证结构安全,进行了计算分析和振动台模型试验.试验研究表明,该结构体系相对传统结构体系更适合高烈度区,能够保证小震不坏和大震不倒的设防要求,可供同类工程参考.     

1000MW直接空冷机组支架结构体系研究

直接空冷系统是三北地区电厂的重要组成部分,其支架结构具有大跨度、长悬挑、重载、设备振动大等特点;目前600 MW机组火力发电厂中已有大量的工程实践.随着机组容量的增加,1 000 MW机组火电厂的空冷支架有着不同的特点,主要表现在结构高度增加(增高10 m左右)、结构跨数增大、风机数量增多.采用SAP2000计算软件,计算了增高后的传统空冷结构体系及为解决悬挑端挠度超限和减小桁架高度等问题而增加斜向支撑后的新型结构体系.在大量计算的基础上,总结了1 000 MW直接空冷结构体系的特点及建议采用的形式,供实际工程参考.     

伞撑空冷支架结构与普通空冷支架结构抗扭性能对比分析

传统空冷支架结构一般采用钢桁架-钢筋混凝土管柱的竖向混合布置方式,质量和刚度沿竖向分布极不均匀,造成结构扭转效应明显。针对一种新型伞撑空冷支架结构体系,进行基本动力特性和平扭耦联地震动反应计算,研究结构的周期、振型及在多维地震作用下的动力响应,通过与传统结构进行对比,分析了引起变化的原因,提出了对结构的设计建议。研究结果表明,该新型体系能有效减轻结构的扭转效应,减小结构的侧向位移,增强结构的整体抗震能力。     

进出圆煤场大跨输煤栈桥设计

华能白杨河电厂2×300MW级以大代小供热机组工程,其全封闭圆形煤场输煤栈桥,上下两层布置,采用钢桁架暨灯笼柱空间钢结构受力体系,结构跨度大,受力复杂.采用空间结构分析计算,工程投产使用证明结构受力体系明确、简单、合理,栈桥暨灯笼柱体系整体结构轻巧美观,满足生产需要及建筑美观要求.     

基于多目标最优钢桁架拱桥体系的结构优化设计

目的研究钢桁架拱体系桥梁的结构优化设计方法.方法建立以桁架拱片的体系效率和总用钢量为综合目标的多目标优化模型.以上下弦拱顶竖直间距及构件截面尺寸作为设计变量,建立设计变量与满足结构强度、刚度及稳定性要求的状态变量之间的约束关系.并采用多目标最优化的一阶分析法来进行桁架拱桥的形状控制及构件尺寸确定.结果得到了设计中的中承式钢桁架梁拱组合体系桥的优化方案;桁架拱片形状的控制是重要的,随着拱顶高差增大,结构用钢量下降,但当拱顶高差超过一定高度后,用钢量反而上升.结论将体系效率与多目标最优化计算理论引入桁架拱体系桥的整体优化是可行的,结果也是合理的;体系效率的增加并不能确保用钢量的减少,因而结构体系效率的高低并不能完全反应经济性能的优劣.     

1000MW机组高位布置排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用Ansys、Fluent等计算流体力学软件对某1000MW直接空冷机组高位布置排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。     

国产首台空冷300MW汽轮机组研制成功

由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自行设计、制造的首台国产空冷300MW汽轮机组,进行整机盘车一次成功。这标志着我国拥有了自主知识产权并在国际领先的同类型机组。空冷300MW汽轮机组是哈汽公司适应市场需求开发出的新一代产品,主要适用于富煤缺水的地区。由于将200MW空冷机组成功经验与优化设计亚临界300MW空冷机组技术进行了有效融合,从而使空冷300MW汽轮机组实现了高点起步,机组的主要技术参数处于当今世界同类机组的先进水平。国产首台空冷300MW汽轮机组研制成功@经网     

单跨空冷支架结构挡风墙阵风系数风洞试验研究

空冷支架结构体型独特,空冷平台以上有较高的挡风墙,性质属于维护结构,但又和结构一起随风振动,与规范上所说的围护结构不同,因此不能直接采用规范给出的阵风系数,抗风计算时仅参考国外一些参数,是否准确无法验证.通过1/150单跨刚性模型风洞试验,考虑风向角、周围建筑物、风机是否转动等因素,得到单跨空冷支架结构挡风墙在不同工况下的阵风系数,并对其分布规律进行分析,提出设计建议.得到的各种参数不仅为空冷支架结构体系的抗风设计提供了依据,而且为我国行业规程关于空冷凝汽器支架结构体系风参数相关条文的进一步修订和完善提供了基础研究资料.     

空冷机组凝结水系统蓄能容量定量分析

合理利用凝结水系统蓄能是提高火电机组负荷响应速率的有效手段之一。在分析机组回热加热系统结构及工作机理的基础上,建立各低压加热器及除氧器的质量-能量平衡方程,根据等效焓降法分析凝结水流量同各级抽汽流量之间的关系,计算出凝结水流量变化与发电功率变化之间的静态增益;并依据除氧器容积定量计算出机组凝结水系统蓄能容量。进一步通过对比典型600 MW空冷机组和水冷机组的计算结果,发现相同负荷下空冷机组储能容量较水冷机组储能容量小20%左右;空冷及水冷机组凝结水系统蓄能容量都呈现随功率增加而增加的趋势。所涉及的计算过程及结论对我国华北、西北"富煤少水"地区空冷机组具有参考价值。     

火电厂主厂房型钢混凝土框排架结构动力特性实验研究

以1000MW机组火电厂主厂房新型型钢混凝土框架—钢筋混凝土分散剪力墙混合结构体系、按1/7进行缩尺的三跨三榀框排架子结构进行空间模型试验,通过锤击法测定结构的动力特性,同时根据拟动力试验中结构的位移反应,求得在不同破损阶段模型结构的动力特性,根据相似关系得出原结构的动力特性,而且通过与大容量机组火电厂主厂房其他框排架结构动力特性进行比较,证明型钢混凝土框排架混合结构体系可以在高烈度区大容量火电厂主厂房结构中进行推广应用.     

间接空冷散热器空冷塔流动和传热的数值研究

依托实际工程项目,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对自然通风状态下,某600 MW机组表面式间接空冷散热器空冷塔的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究.确定了考核工况基准下,不同环境风速对空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量的影响.模拟结果显示,随着环境风速的增加,空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量减小.它为间接空冷系统的优化设计提供理论依据.     

支座不均匀沉降对空冷平台计算的影响

按照工艺专业要求,支座不均匀沉降量分别取柱距的1/1 000和2/1000,采用三维空间结构分析程序STAAD/CHAIN,对永济热电厂空冷平台进行结构分析,说明支座不均匀沉降对空冷平台结构计算的影响,建议在设计中按柱距1/1000考虑.     

1000MW机组火电主厂房框架结构温度应力计算与分析——浙江国华宁海电厂二期工程主厂房结构设计

根据目前1000MW机组火力发电厂主厂房工艺布置要求,采用现浇钢筋混凝土框架结构的主厂房纵向框架结构长度已超出规范相关规定,因此必须对温度应力对框架结构的影响进行分析和计算,并采取相应的设计优化措施,以避免温度应力导致结构裂缝的开展,从而影响结构的正常使用甚至危及主厂房的安全.本文以宁海电厂二期工程国内第一个已开工建设的1000MW机组现浇钢筋混凝土框架结构主厂房为例,对主厂房纵向框架超长结构温度应力进行计算,分析探讨温度应力的作用特点及对结构整体和局部构件的影响,进一步优化设计主厂房纵向框架的结构型式.     

重载铁路辙叉用新型贝氏体钢的应用基础研究

根据我国重载铁路辙叉发展要求,在已有发明应用的客运铁路贝氏体钢辙叉基础上,研究重载铁路辙叉用新型贝氏体钢,满足辙叉心轨大尺寸下,热处理空冷态得到贝氏体组织,获得高强高韧性能,代替传统高锰钢辙叉材料。研究表明:研制的新型重载辙叉心轨贝氏体钢成分设计实现了在正火空冷态获得奥氏体-贝氏体复合组织,贝氏体组织为无碳化物贝氏体;奥氏体-贝氏体复合组织具有优异的综合力学性能,断裂强度高达1 400 MPa,V型缺口的锻后回火态试样的冲击强度高达39.8 J。     

西北院2010年发电设计投产机组总容量超过千万千瓦

近日，由西北院承担设计的华电宁夏灵武发电有限公司二期（2×1000MW）工程#3机组顺利通过168小时满负荷试性能考核试验，世界首台百万千瓦级超超临界空冷机组在宁夏正式投产。至此，2010年全年西北院设计投产机组31台，总容量达11260MW（包括国外四台机组）。继2006、2007年之后三度实现年投产容量超过千万千瓦。     

钢桁架连梁-剪力墙结构受力性能的数值模拟

利用数值模拟技术,建立了两个单跨两层钢筋混凝土连梁和钢桁架连梁的剪力墙结构的有限元模型,对比了二者在循环荷载作用下的受力性能,并分析了轴压比、连梁截面尺寸对剪力墙结构的承载力和变形性能的影响规律.分析结果表明：钢桁架连梁的剪力墙较钢筋混凝土连梁的剪力墙,其承载力虽有所降低,但在很大程度上降低了剪力墙的应力和损伤,且其耗能性能和延性均有大幅的提高;轴压比的增大对剪力墙承载力有所提高,但不成比例;钢桁架连梁腹杆截面尺寸对剪力墙结构的承载力有很大影响,弦杆截面尺寸的影响不显著.研究结果对剪力墙的抗震性能的设计计算具有一定的参考价值.     

腾讯武汉研发中心悬挑吊挂钢结构顺装法施工技术

腾讯武汉研发中心建筑总高度为30m,地下2层,地上5层,结构形式为框架+局部悬挑钢桁架混合结构,钢结构采用悬挑钢桁架下方吊挂钢框架的形式.由于上部桁架层已经安装,吊装空间受到限制,并且施工操作平台难以搭设,极易发生高处坠落事故.采用了"顺装法"施工工艺,即先安装支撑,再安装吊挂钢框架,接着安装悬挑钢桁架,最后卸载.通过施工过程的仿真分析和工程实践,结果表明:采用"顺装法"施工,整个结构的最终受力情况与设计吻合.     

660 MW直接空冷机组主轴驱动给水泵项目的技术经济性比较

为了研究直接空冷机组主轴驱动给水泵项目的技术经济性,以内蒙古某厂扩建2×660 MW直接空冷机组为例,先拟定了主轴驱动给水泵项目方案,通过投资回收期法,综合比较了1×100%容量主轴驱动给水泵方案、传统3×35%容量电泵方案、1×100%容量汽泵方案的技术经济性.经过论证,主轴驱动给水泵虽然每台机组增加初投资2 960万元,但每年运行净收入可增加5 367.7万元,不到0.6年就可收回成本,技术经济性优良.     

内摇摆柱-钢框架结构新体系受力性能分析

提出一种新型的钢框架结构体系,即内摇摆柱-钢框架结构体系.为了研究这种新体系的受力性能,并与普通钢框架体系性能相比较,本文建立了六层的新型结构体系和传统普通钢框架体系的三维非线性有限元模型,分析了在不同类型的侧向荷载作用下结构的变形特征、承载力以及塑性铰分布等受力性能,结果显示本文提出的内摇摆柱-钢框架结构体系具有良好的受力性能,并且新型结构体系构造简单施工方便,采用该体系建筑结构可以获得较好的经济效益.     

输煤栈桥结构优化设计及连续钢桁架技术的应用

钢桁架结构在火力发电厂输煤栈桥中应用十分普遍,传统做法为分段式钢桁架.通过对连续钢桁架技术进行分析和探讨,并与传统的分段钢桁架进行技术经济比较,认为连续钢桁架栈桥结构是技术可行、经济合理的结构型式,具有较好的经济效益和社会效益.