專利名稱：用于塔式鍋爐的桁架式大板梁體系的制作方法
技術領域：
本發明涉及大型火力發電技術領域，特別涉及一種用于塔式鍋爐的桁架式大板梁體系。
背景技術：
大板梁體系鍋爐爐頂的受力體系，通過鍋爐本體的吊桿懸吊整個鍋爐本體，承受整個鍋爐本體的荷載。其在豎直及水平方向都具有很大的結構剛度和承載力。箱形疊合式實腹鋼梁鋼梁的一種，通常用鋼板直接焊接而成，橫截面成箱型，在跨中為提高承載力，再另外疊合鋼板。塔式鍋爐爐架的受力形式是懸吊式，鍋爐本體的所用垂直荷載都是通過吊桿與大板梁體系連接。所以大板梁體系承受巨大的垂直力。現有產品爐頂大板梁采用兩品箱形疊合式實腹鋼梁作為主梁，實腹鋼梁做次梁。這種設計往往造成大板梁構件巨大，梁高可能達到7m以上，跨度30多米的鋼構件。材料要求較高，大板梁的用鋼量非常大，現場吊裝一般需分兩次或多次吊裝，對現場焊接的質量要求很高，且這樣的超大、超重構件無論材料、制作、 焊接、運輸、安裝、調試都很困難。因此，本領域迫切需要研發出一種單個構件重量尺寸小、總用鋼量少、受力性能好、垂直剛度好、安裝方便的新的大板梁體系。

發明內容
本發明的目的在于提供一種桁架式大板梁體系。具有單個構件重量輕、尺寸小、總用鋼量少、受力性能好、垂直剛度好、安裝方便等優點。本發明提供的桁架式大板梁體系，包括主桁架，所述主桁架包括上弦桿、下弦桿、腹桿和端豎桿；所述上弦桿和下弦桿相互平行；所述腹桿傾斜或/和垂直設置于所述主桁架的上弦桿和下弦桿之間；所述端豎桿與所述上弦桿和下弦桿垂直，并與所述上弦桿和下弦桿的兩端固定連接；次桁架，所述次桁架垂直布置于所述主桁架；所述主桁架的端豎桿與塔式鍋爐鋼架柱頂連接。在另一優選例中，所述次桁架包括次上弦桿、次下弦桿、次腹桿和次端豎桿；所述次上弦桿和次下弦桿相互平行；所述次腹桿傾斜或/和垂直設置于所述次桁架的次上弦桿和次下弦桿之間；所述次端豎桿與所述次上弦桿和次下弦桿垂直，并與所述次上弦桿和次下弦桿的兩端固定連接；在另一優選例中，垂直于次桁架還設有二級次桁架。
在另一優選例中，所述桁架式大板梁體系所受的垂直力依次從二級次桁架、次桁架、主桁架傳遞至鍋爐鋼架柱頂。在另一優選例中，垂直于所述次桁架還設有二級實腹鋼梁，所述二級實腹鋼梁橫截面呈工型或箱型。在另一優選例中，所述大板梁體系的梁高為5-9米，跨度為25-50米。較佳地，所述大板梁體系的梁高為7米。在另一優選例中，所述上弦桿、下弦桿和端豎桿的截面積為2. 5X2. 5m2。在另一優選例中，所述塔式爐鋼架柱的高度為90-160米。較佳地，所述塔式爐鋼架柱的高度為140米。在另一優選例中，所述大板梁體系應用于800 140CMW等級的大型火力發電技術。在另一優選例中，所述大板梁體系采用螺栓或焊接方式連接固定。應理解，在本發明范圍內中，本發明的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在此不再--累述。


圖1為本發明較佳實施方式中桁架式大板梁體系立面布置圖；圖2為本發明較佳實施方式中桁架式大板梁體系平面布置圖。
具體實施例方式發明人經過長期深入而廣泛的研究，從解決現有大板梁體系采用兩品箱形疊合式實腹鋼梁作為主梁，實腹鋼梁做次梁，用鋼量大、焊接質量要求高、運輸困難等缺陷出發。將鍋爐的大板梁體系的結構進行改進，能夠在減少大板梁體系的總用鋼的同時，滿足大板梁體系的受力要求。具有受力性能好、垂直剛度好、安裝方便等優點。在此基礎上完成了本發明。除非另行定義，文中所使用的所有專業與科學用語與本領域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。文中所述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。以下將結合附圖對本發明的較佳實施方式進行詳細說明，以便更清楚理解本發明的目的、特點和優點。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。本發明一較佳實施方式的桁架式大板梁體系，如圖1和圖2所示。該桁架式大板梁體系包括主桁架1，所述主桁架1包括上弦桿11、下弦桿12、腹桿13和端豎桿14 ；所述上弦桿11和下弦桿12相互平行；所述腹桿13傾斜設置于所述主桁架1的上弦桿11和下弦桿12之間；所述端豎桿14與所述上弦桿11和下弦桿12垂直， 并與所述上弦桿11和下弦桿12的兩端固定連接；次桁架2，所述次桁架2垂直布置于所述主桁架1 ；所述主桁架1的端豎桿14與塔式鍋爐鋼架柱頂3連接。次桁架2采用垂直設置的方式，結構穩定，各接點之間受力均衡，上弦桿11、下弦桿12、腹桿13和端豎桿14將鍋爐本體的巨大質量分布到多根桿上，每根桿所承受的力較小，故可以采用較小截面積的鋼桿作為上弦桿11、下弦桿12、腹桿13和端豎桿14。腹桿13 可垂直或傾斜設置于主桁架1的上弦桿11和下弦桿12之間。腹桿13用于與上弦桿11和下弦桿12共同形成主桁架和次桁架，使得大板梁體系滿足懸吊大容量塔式鍋爐的受力要求。此外，可以理解，在本發明的某些其他實施方式中，也可以同時設置垂直腹桿和斜腹桿。該種結構的桁架式大板梁體系，與以兩品箱形疊合式實腹鋼梁作為主梁，實腹鋼梁做次梁的大板梁體系相比，在相同梁高和相同跨度的情況下，桁架式大板梁體系的各桿的截面積遠小于實腹鋼梁的截面積；并且桁架式大板梁體系能夠承受與實腹鋼梁相同或更大的載荷，在大大減少了鋼材的總用量的同時，滿足了大板梁體系的載荷計算要求，具有受力能力好、垂直剛度好的優點。而且，實腹鋼梁結構的大板梁體系由于尺寸大、質量重，一般需要分兩次或者多次吊裝，再經過現場焊接固定。桁架式大板梁體系由于采用兩片桁架作為主要的受力構件，尺寸小、重量輕、鋼材板厚相對較薄，能夠一次吊裝就位，安裝方便。進一步地，次桁架2包括次上弦桿(未圖示)、次下弦桿(未圖示)、次腹桿(未圖示)和次端豎桿(未圖示)；所述次上弦桿和次下弦桿相互平行；所述次腹桿傾斜或/和垂直設置于所述次桁架的次上弦桿和次下弦桿之間；所述次端豎桿與所述次上弦桿和次下弦桿垂直，并與所述次上弦桿和次下弦桿的兩端固定連接。次桁架2的結構可以與主桁架 1相同，該結構穩定，各接點之間受力均衡，多根桿將鍋爐本體的巨大質量分布到每根桿上， 每根桿所承受的力較小，故可以采用較小截面積的鋼桿。此外，可以理解，在本發明的某些其他實施方式中，次桁架2可以采用其他結構， 如三角型桁架、梯形桁架、多邊形桁架等結構。垂直于次桁架2還設有二級次桁架(未圖示)。二級次桁架設置在次桁架2上，可以根據實際應用需求進行設計，主要起到傳遞荷載和加強大板梁的受力性能的作用。此外可以理解，在本發明的某些其他實施方式中，也可以不具備該二級次桁架。所述桁架式大板梁體系所受的垂直力依次從二級次桁架、次桁架2、主桁架1傳遞至鍋爐鋼架柱頂3。主桁架1、次桁架2、二級次桁架等共同組成了桁架式大板梁體系，鍋爐本體吊桿可以在需要的位置與大板梁體系的鋼構件連接，傳遞鍋爐本體的垂直力。桁架式大板梁體系的垂直力傳遞路徑依次為鍋爐本體吊桿、二級次桁架、次桁架2、主桁架1、鍋爐鋼架柱頂3。垂直于次桁架2還可以用二級實腹鋼梁結構替代二級次桁架，二級實腹鋼梁同樣能夠達到加強大板梁受力性能的效果，但是采用二級實腹鋼梁做二級次桁架的大板梁體系的質量會大于采用二級次桁架結構的大板梁體系。二級實腹鋼梁的橫截面可以呈工型、箱型、圓形或其他形狀。此外，可以理解，在本發明的某些其他實施方式中，也可以不具備該二級實腹鋼 M
TTC。大板梁體系的梁高為5-9米。較佳地，大板梁體系的梁高為7米。大板梁體系的跨度為25-50米。上弦桿11、下弦桿12、腹桿13和端豎桿14的截面積為2. 5X2. 5m2。該截面積遠小于傳統的實腹鋼梁的截面積2. 4X7. 8m2，大大節約了大板梁系統的鋼材的用量。塔式爐鋼架柱3的高度為90-160米。較佳地，塔式爐鋼架柱3的高度為140米。大板梁體系可以應用于800 1400MW等級的大型火力發電技術。大容量的塔式
5爐鍋爐本體所用的垂直載荷超過萬噸，本發明的大板梁體系能夠承受超過萬噸的巨大垂直力。大板梁體系采用螺栓或焊接方式連接固定。傳統的大板梁需分兩次或多次吊裝， 現場焊接，對現場焊接的質量要求很高。本發明的桁架式大板梁只需采用一次吊裝就位，安裝方便，工序簡單。本發明提到的上述特征，或實施例提到的特征可以任意組合。本案說明書所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用，說明書中所揭示的各個特征，可以任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說明，所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種用于塔式鍋爐的桁架式大板粱體系，其特征在于，包括 主桁架，所述主桁架包括上弦桿、下弦桿、腹桿和端豎桿；所述上弦桿和下弦桿相互平行；所述腹桿傾斜或/和垂直設置于所述主桁架的上弦桿和下弦桿之間； 所述端豎桿與所述上弦桿和下弦桿垂直，并與所述上弦桿和下弦桿的兩端固定連接； 次桁架，所述次桁架垂直布置于所述主桁架； 所述主桁架的端豎桿與塔式鍋爐鋼架柱頂連接。
2.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，所述次桁架包括 次上弦桿、次下弦桿、次腹桿和次端豎桿；所述次上弦桿和次下弦桿相互平行；所述次腹桿傾斜或/和垂直設置于所述次桁架的次上弦桿和次下弦桿之間； 所述次端豎桿與所述次上弦桿和次下弦桿垂直，并與所述次上弦桿和次下弦桿的兩端固定連接。
3.根據權利要求1或2所述的大板梁體系，其特征在于，垂直于次桁架還設有二級次桁架。
4.根據權利要求3所述的大板梁體系，其特征在于，所述桁架式大板梁體系所受的垂直力依次從二級次桁架、次桁架、主桁架傳遞至鍋爐鋼架柱頂。
5.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，垂直于所述次桁架還設有二級實腹鋼梁，所述二級實腹鋼梁橫截面呈工型或箱型。
6.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，所述大板梁體系的梁高為5-9米， 跨度為25-50米。
7.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，所述上弦桿、下弦桿、腹桿和端豎桿的截面積為2.5X2. 5m2。
8.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，所述塔式爐鋼架柱的高度為 90-160 米。
9.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，所述大板梁體系應用于800 1400MW等級的大型火力發電技術。
10.根據權利要求1所述的大板梁體系，其特征在于，所述大板梁體系采用螺栓或焊接方式連接固定。
全文摘要
本發明提供了一種用于塔式鍋爐的桁架式大板粱體系，本發明的大板粱體系包括主桁架，主桁架具有上弦桿、下弦桿、腹桿和端豎桿。上弦桿和下弦桿相互平行；端豎桿與上弦桿和下弦桿的垂直，并與上弦桿和下弦桿的兩端固定連接。次桁架，次桁架垂直布置于主桁架。主桁架的端豎桿與塔式鍋爐鋼架柱頂連接。本發明具有單個構件重量輕、尺寸小、總用鋼量少、受力性能好、垂直剛度好、安裝方便等優點。
文檔編號E04H5/02GK102359292SQ20111034192
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者干夢軍, 徐勍, 王振中, 陳飛, 顧洪波, 黎大勝 申請人:中國電力工程顧問集團華東電力設計院