邹县12000平米冷却塔的结构设计绪论.pptVIP

中国电机工程学会火力发电分会工业冷却塔专业委员会第5届年会交流材料——  邹县发电厂四期工程12000m2冷却塔的结构设计 姚友成 侯宪安 西北电力设计院 水工结构室 2008年元月 目 录1 工程概况2 冷却塔结构部分设计研究内容3 冷却塔结构研究与设计4 设计总结   1 工程概况 1.1 电厂性质 邹县发电厂四期2x1000MW机组扩建工程是我国百万千瓦机组技术引进国产化依托项目，工程建设两座淋水面积为12000m2超大型冷却塔，塔高165m，采用一机一塔方案。 邹县四期工程冷却塔的规模已经超出国内设计、施工规范限制。 在此之前，国内规模最大的冷却塔是我院为邹县三期2x600MW机组设计的，淋水面积为9500m2，塔高150m。 10000m2以上的冷却塔国内尚无设计建造经验， 技术难度和风险很大。 1 工程概况 1.2 主要热力参数 标称冷却面积 12000m2 全塔塔高 165.00m 进风口高度 11.64m 喉部直径 75.21m 淋水填料顶标高 13.95 m 淋水填料顶标高处筒壁内径 123.64m 循环系统分类 单元制 1 工程概况 1.3 冷却塔区域总平面布置 1 工程概况 1.4 自然条件 五十年一遇最大风速22.1 m/s，对应基本风压为0.30kN/m2 百年一遇最大风速为23.7m/s，相应基本风压为0.35 kN/m2, 结合全国风压等值线图分析，百年一遇风压取值为0.40 kN/m2 三十年一遇极端最低气温 -19.1℃，相应风速为10m/s 年最多冻融循环次数 33次 属中硬场地土，建筑场地类别Ⅱ类，为建筑抗震的有利地段 抗震设防烈度6度，场地地震动峰值加速度为0.075g,地震动反应谱特征周期值0.38s。 厂址所处地貌单元冲积—洪积平原，厂区场地土为较均匀、密实。 2 冷却塔结构部分的设计研究内容 问题的提出 规模大 工程经验少 安全性、可靠性和经济性 技术路线 最初的考虑是“与国外合作” 实际采取的是“立足国内，联合科研院所自主进行技术攻关的路线”。 主要研究单位：由西北电力设计院、北京大学力学系、浙江大学固体力学研究所。 主要研究内容及技术难点 结构选型研究 风工程研究 屈曲稳定研究 施工期的稳定验算 3 冷却塔结构研究与设计 3.1 风工程方面的研究 设计基本风荷载的确定 火力发电厂水工技术设计规范 DL/T 5339-2006 工业循环水冷却设计规范 GB/T 50102-2003 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2002 烟囱设计规范 GB 50051-2002 3 冷却塔结构研究与设计 3.1 风工程方面的研究 风洞实验 单塔刚性模型试验 单塔弹性模型试验 群塔刚性模型试验 单塔弹性振动模型试验 风洞试验不足之处 ——尚不能根据缩尺模型实验中获得实塔的风压分布。 3 冷却塔结构研究与设计 3.2 冷却塔的结构选型与优化 “加肋塔”和“无肋塔”的方案比较 结构优化选型-大量方案的优化比选 3.3 结构稳定性分析 整体稳定分析 公式法 有限元法(Ansys, Adina) 3 冷却塔结构研究与设计 3.3 结构稳定性分析 局部弹性屈曲稳定分析 Hamon结构选型程序 规范公式 3 冷却塔结构研究与设计 内力分析 3 冷却塔结构研究与设计 内力分析 3 冷却塔结构研究与设计 内力分析 3 冷却塔结构研究与设计 3.4 结构几何非线性影响 1.2.6 几何非线性影响评价 3 冷却塔结构研究与设计 3.4 结构几何非线性影响 允许施工误差 3 冷却塔结构研究与设计 3.5 施工期稳定分析 随着冷却塔结构尺度的不断加大，塔筒直径也随之增大，这使得筒壁纬向曲率变得越来越小，水平环的作用将削弱； 同时，由于迎风面积的增大，总的风荷载增大，冷却塔施工期的结构稳定问题也变得更加突出。 材料试验 感谢西北电建四公司的大力支持 3 冷却塔结构研究与设计 3.5 施工期稳定分析 3 冷却塔结构研究与设计 3.5 施工期稳定分析 3 冷却塔结构研究与设计 3.5 施工期稳定分析 3 冷却塔结构研究与设计 3.6 地基处理方案 碾压碎石垫层换填 3 冷却塔结构研究与设计 3.7 冷却塔本体结构设计 最终结构设计方案 全塔塔高： 165.00m 进风口高度： 11.64m 喉部直径： 75.21m 最小壁厚： 0.22m 塔筒模板： 1.3米/节