大跨度钢结构布置在电厂中的应用

李芬 赵洁

摘要：在石灰石-石膏法烟气脱硫技术中，连接吸收塔与烟囱之间的烟道支架是必不可少的。此段烟道支架在300mw以上机组的火电项目中，考虑预留湿式电除尘器高度时，此段框架的高度至少30m，跨度约为50m。常规烟道支架的占地诸多弊端，笔者提出烟囱外壁增加一个滑动支座，在靠近吸收塔侧形成一个小框架作为固定支座，这样就形成一个新型的烟道支架形式。

关键词：石灰石-石膏法;脱硫;烟气;烟道支架;吸收塔

一、烟道支架目前存在的问题

石灰石-石膏法湿法烟气脱硫技术是我国火力发电厂脱硫技术的主流技术，大致占脱硫机组容量的92.46%。在石灰石-石膏法烟气脱硫技术中，连接吸收塔与烟囱之间的烟道支架是必不可少的。此段烟道支架在300mw以上机组的火电项目中，高度至少30m。由于环保要求的不断提升，在吸收塔与烟囱之间往往需要布置湿式电除尘器，因此此段烟道支架的距离常常需要50m以上。这段烟道支架就有跨距大、高度高等特点。

在目前实施的工程项目中湿式电除尘器与脱硫项目往往不是同期建设，脱硫建设时需要预留湿式电除尘器位置。由于常规经济钢筋混凝土烟道支架跨度约为10m以内，这跨度常常不能满足湿式电除尘器支架跨度要求或者层高等要求。在后期建设湿式电除尘器时往往需要改造、植筋、加固，更有甚者需要拆除。由于烟道支架既有的存在，也影响湿式电除尘器的设计及布置。

吸收塔进、出烟道支架历来占据脱硫系统中土建部分的建设成本较大的比重，因此烟道支架的设计优化也成为脱硫系统设计优化工作中的一个重点和难点。尤其是吸收塔与烟囱之间这段烟道的支架，具有高度高，总体跨距较大的特点。设计人员在实际工作中与工艺等相关专业不断研究、反复讨论，怎么样才能有一个布置。解决上述难题，还可以使现场施工方便、造价合理、便于后期湿式电除尘器设计施工。

二、通过大跨度框架替代现有支架

经过各方面的努力，笔者提出可以在烟囱外壁侧挑出一个牛腿，牛腿上增加一环形梁，在此梁上增设一个椭圆形滑动支座，只传递此段烟道的竖向荷载，不传力水平荷载。在靠近吸收塔侧做四个钢柱或者混凝土柱，形成一个小框架。这个小框架作为固定支座，不仅承担烟道的竖向荷载还要承担此段烟道的水平荷载。固定支座与滑动支座之间每隔30～40m左右做一个滑动支架，滑动支架由两个混凝土柱或者钢柱形成 ，受力与烟道侧滑动支座一致。这个构想已经运用于某工程。

三、某项目中具体实施

某工程，机组规模为2x300mw的烟气脱硫项目。吸收塔与烟囱之间需要预留湿式电除尘器的位置，因此跨距较大，吸收塔中心线與烟囱中心线距离为61.90m，吸收塔出口至烟囱外壁约为47m。见下图：

常规的设计情况为：烟道支架采用钢筋混凝土框架结构，具体尺寸为45x6x31（高）m，柱距约为6m～9m。只考虑湿式除尘器的位置，没有预留荷载。

实际设计情况：本工程土建根据工艺烟道布置，合理布置烟道荷载点位置，具体的实施方案如下：利用烟囱外壁处提供烟道及其挡板门一个导向点，尽可能不将烟道的水平荷载传递给烟囱，以免给烟囱造成不必要的荷载负担，从而造成烟囱的设计参数加大;烟道采用圆形的结构形式，烟道的强度和刚度加强，底部的支架可以减少;优化烟道与支架节点连接及烟道与烟囱壁板节点连接，在靠近吸收塔侧新建10x6x31（高）m的钢筋混凝烟道支架就可以满足这段烟道支撑要求，此段小框架还可以用于循环泵氧化风机房。

常规45x6x31（高）m的框架可以用10x6x31（高）m框架替代。经过加固的圆形烟道钢材用量较之之前的方形烟道刚才用量没有增加，经济效果明显。

小框架与烟囱之间有35m左右的空间，为现场安装和施工提供了必要的场地条件，同时也为后续预留湿电的设计、选型、安装和施工提供必要的场地条件。

参考文献：

刘云.探析大跨度钢结构施工中存在的技术问题[J].低碳世界.2017（05）：158-159.

张允翠.石灰石石膏法脱硫浆液结晶特性研究[J].资源节约与环保.2016（07）：27.

作者简介：

李芬（1980—），女，汉族，山西人，本科学历，高级工程师，研究方向：结构工程。赵洁（1970—），女，汉族，北京人，本科学历，高级工程师，研究方向：结构工程。