锅炉构架设计一、概述11一、概述锅炉构架是由梁、柱、支撑等构件组成的钢结构空间体系，是锅炉的承载部件和支撑骨架。构架按其结构型式分为框架式和桁架式。1、构架选型构架型式应根据锅炉炉型、支承方式以及荷载性质等条件确定。中小容量的锅炉，一般为支承式锅炉，通常采用轻型炉墙，管式空气预热器，锅炉各受热面的支吊位帽冉戏稚ⅲ捎酶招粤拥目?架式构架比较好，如果由于承受风荷载、地震作用等水平力的需要，也可在框架中适当增设斜支撑加强。大容量悬吊锅炉，一般系露天布置，采用敷管炉墙，回转式空气预热器，各受热面的重量主要通过吊杆集中悬挂于顶部，整台锅炉的热膨胀系统自上而下要求通畅，因而多选用由支撑和框架组成的桁架式构架。2、构架设计原则2.1结构和构件的设计应经济合理、安全适用。2.2应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017、《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑抗震设计规范》GB50011等有关规定。2.3必须考虑锅炉本体布置、荷载性质、自然条件、材料供应、制造工艺以及运输和安装等因素。2.4构件设计应满足安装和使用过程中的强度、刚度和稳定性的要求；受力构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。计算构件的强度、稳定性和连接的强度时，应采用荷载的设计值（荷载代22表值乘以荷载分项系数），计算变形时应采用荷载标准值。2.5构架方案的确定，应进行综合分析和比较，选择最佳结构，并尽可能考虑结构的空间作用，当空间结构分成平面框架计算是，可考虑相邻框架的共同作用。2.6应力求结构简单，构件截面形式和几何尺寸尽量做到规格化、系列化，以便制造和管理。2.7建于地震区的锅炉构架应进行抗震设计。抗震设防裂度为6~9度；10度及其以上时，应按有关专门规定执行。2.8构架应避免高温作用（≤150℃），对于必须布置在高温区的构件，应采取绝热、冷却措施或采用耐热钢材。2.9锅炉构架设计使用年限为50年，安全等级为二级。3荷载3.1荷载分类3.1.1永久荷载（桓荷载）永久荷载有构架自重，锅炉及其辅助设备荷载，锅炉膨胀力和设计院的有关荷载等。3.12.可变荷载（活荷载）可变荷载有平台扶梯活荷载、屋顶活荷载、风荷载、雪荷载、多遇地震作用和安全阀反冲力等。3.2荷载代表值荷载代表值是设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。对不同的荷载应采用不同的代表值。33锅炉构架设计中，永久荷载采用标准值（结构使用期内可能出现的最大荷载值）作为代表值。可变荷载值根据组合要求采用标准值或组合值（标准值乘以组合值系数）作为代表值。互相提供荷载资料时，各类荷载均应采用标准值。3.3荷载标准值计算3.3.1锅炉荷载锅炉及其辅助设备，包括各组件自重、工质、保温、积灰、结渣等荷载，可按其几何尺寸与相应材料单位体积的自重计算后乘以修正系数1.05确定。3.3.2电厂设计单位荷载经同意作用在构架上的机务、土建、热工、电气等荷载应由电厂设计单位按标准值提供。3.3.3构架荷载①自重：按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算或根据实践经验分析比较决定。②平台活荷载检修平台：4kN/㎡运行平台：2kN/㎡③扶梯活荷载扶梯活荷载：按投影面积4kN/㎡扶梯踏脚板：按中点作用1kN验算④栏杆水平荷载：平台、扶梯和上人屋面等的栏杆顶部水平活荷44载按0.5kN/m计算。⑤炉顶活荷载顶护板或顶棚管：1kN/㎡须检修的炉顶部分：2kN/㎡⑥屋面活荷载屋面活荷载不应与雪荷载同时组合。对不上人屋面，水平投影面积上的活荷载按0.5kN/㎡采用。对支撑屋面的构件，当受荷载面积超过60㎡时，可按0.3kN/㎡采用。屋面水平投影面积上的雪荷载标准值，不考虑积雪分布系数，可近似采用基本雪压值。基本雪压值应由用户提供或按《建筑结构荷载规范》最新版采用。3.3.4锅炉膨胀力为了保证锅炉膨胀中心位置在锅炉受热前后一致，导向装置对炉体的膨胀起到限位作用，导向装置所受膨胀力按下表采用。锅炉膨胀力炉膛宽度导向装置位置膨胀力（KN）≤12m炉膛上部90炉膛下部70＞12m炉膛上部160炉膛下部903.3.5安全阀反冲力安全阀反冲力应由本体设计者和设计院提供，也可按下式计算：55P=GV/1200GV式中P——安全阀反冲力，KN；G——一个安全阀的排汽量，t/h，G=D/n；D——锅炉额定蒸发量，t/h；n——安全阀数