淺談電站鍋爐鋼結構施工圖設計

趙艷霞

（青島三聯金屬結構有限公司，山東 膠州 266300）

淺談電站鍋爐鋼結構施工圖設計

趙艷霞

（青島三聯金屬結構有限公司，山東 膠州 266300）

隨著生活水平的提高，對電力的需求也有提高，這對電廠的進一步發展也提出了挑戰，滿足實際的用電需求就成為電廠的重要發展目標。電廠電力生產需要鍋爐設備支持，而保障鍋爐的質量才能有助于電力生產工作的順利實施，加強對鍋爐鋼結構的施工圖設計工作的實施就顯得比較重要。本文主要就電站鍋爐鋼結構施工圖具體的設計詳細探究，期望對解決實際的施工圖設計問題起到促進作用。

電站；鍋爐鋼結構；施工圖設計

為保障電力系統的穩定運行，在電站鍋爐的鋼結構設計環節就要加強，這是電力生產的基礎工程，只有在這一環節的質量得到了保證，才能有助于電力生產的效率提高。對鍋爐鋼結構施工圖紙的設計，就要采用先進的技術，將設計的精度得以保證。通過對電站鍋爐鋼結構施工圖紙設計的理論研究，就能從理論層面進行深化，為實際鍋爐鋼結構施工圖設計提供理論支持。

1 電站鍋爐鋼結構設計方法及CAD系統軟件包簡述

1.1 電站鍋爐鋼結構設計方法分析

電站當中的鍋爐架構是電站鍋爐的支撐部件，對鍋爐自身的正常運行有著保障作用。當前對鍋爐鋼結構的形式主要是采用全懸吊式的結構，在鋼結構的設計過程中，就要充分重視方法的科學性，對鋼結構的諸多要素進行詳細的分析，這樣才能為精確的設計提供理論支持。電站的鍋爐構建重量占比比較大，在鍋爐的鋼結構設計中，就要注重對鋼材的節約應用，在保障結構設計質量的基礎上，減少成本的投入。對電站鍋爐鋼結構的設計質量起到決定作用的要素中，分析手段是比較關鍵的，通過對當前先進的分析軟件加以應用，對計算的精確度就能保證，這樣就比較有助于對鋼結構的科學布局以及選擇科學的方案。

電站鍋爐鋼結構設計中，對荷載分類和取值約定是比較重要的，在結構的算法以設計的整體水平提高的基礎下，通過結構上作用替代結構上荷載的方法比較合理，鍋爐的架構荷載在隨著時間的變異下能夠分成不同的類型，主要有可變荷載以及永久荷載和偶然荷載類型。其中的可變荷載主要是設計基準期內能隨時發生變化的，在變化和平均值的相比下不能忽視。而永久荷載所涵蓋的內容就比較多，有鍋爐結構金屬重量以及保溫材料等等荷載，從理論上能夠認為是不隨時間變化而發生變化的。

電站鍋爐鋼結構的施工設計中，要注重材料和構造的理論。在材料和設計標準方面，主要為保障鍋爐鋼結構自身的承載力避免在相應條件下存在脆性破壞，要能結合實際的材料應用需求選擇合適的鋼材。鍋爐鋼結構的主要承重結構宜采用Q235鋼和Q345鋼，其質量標準應分別符合我國現行標準《碳素結構鋼》(GB700)和《低合金高強度結構鋼》(GB1591)的規定。主要承重的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎試驗、及硫、磷含量的合格保證，焊接結構上應具有碳含量的合格保證。鋼材選擇之后就要充分重視對鍋爐的結構布置，在布置的方式層面也要能正確的選擇，有支撐式和懸吊式兩種方式，結合鍋爐的結構節點連接形式就能分成焊接連接以及高強度螺栓連接，具體的方式選擇要結合實際的鍋爐規格以及使用的要求。

充分重視對電站鍋爐鋼結構的科學布置，能滿足鍋爐自身和附屬設備的布置以及運行的相關要求，對荷載的要求要能滿足。在有抗震以及抗風的要求時候，就要選擇桁架式鍋爐鋼結構的形式。在對構件進行實際設計的時候，要能保障其強度以及穩定性，在結構的設計上要簡單化。

除此之外，電站鍋爐鋼結構的施工設計中，在鋼結構的受力層面需要詳細分析。如對鍋爐的鋼結構靜力的分析方面，要對鋼結構的計算簡圖加以明確，對計算結構內力和變形的情況詳細分析，簡化和符合實際的工況。然后在對梁截面的尺寸確定層面也要充分重視，要能滿足強度以及剛度等相應的要求。

1.2 電站鍋爐鋼結構設計CAD系統軟件包簡述

電站鍋爐鋼結構的設計，需要采用新型的設計技術，將CAD設計技術加以應用，對優化鋼結構的設計就能起到促進作用。電站鍋爐鋼結構的施工圖和材料定額匯總表等關系比較緊密，鋼結構施工圖的設計中對CAD系統應用能優化施工圖的設計，能有效節省大量的編制材料定額匯總表等時間。雖然AutoCAD10．0基本圖元繪制功能的使用比較方便，但只是采用這些繪制操作在設計的效率上也比較低，AutoCAD具有Autolisp編程語言，對參數的優化設計方面能發揮積極作用，在電站鍋爐鋼結構的施工圖設計過程中，將AutoCAD軟件系統加以科學運用，對鋼結構的設計精確性就能保證。

2 電站鍋爐鋼結構設計CAD系統軟件包功能和設計

2.1 電站鍋爐鋼結構設計CAD系統軟件包功能

電站鍋爐鋼結構的設計中，AutoCAD軟件系統的應用有著鮮明的特征和優勢功能，這是通過菜單選擇方式進行輸入相應數據實施的繪圖操作，在應用起來比較方便，操作也較為簡單，對電站整臺鍋爐材料匯總能起到積極作用。在對AutoCAD的軟件技術應用下，對多種類型的施工圖設計要求都能滿足，其中的基本標準數據是開放式數據文件存儲的形式，并能進行及時性的調整修改等，對鋼結構施工圖設計人員的工作提供了很大方便。電站鍋爐鋼結構施工圖的設計中對AutoCAD的應用，是在計算機繪圖基礎上進一步發展的，并有著施工圖繪制的特征，能結合零部件施工圖的復雜程度制定圖形布局和合理圖紙幅面。然后確定參數輸入的形式以及順序，能提高執行的速度，滿足實際的施工要求。

2.2 電站鍋爐鋼結構設計優化措施

電站鍋爐鋼結構的設計要進行優化，在施工圖的設計方面，要能詳細了解施工圖的基本情況，主要是直接供制造以及加工和安裝施工的用圖，圖紙的表示詳細，數量比較多，在對鍋爐的鋼結構設計中，要制定科學性的方案，對結構的性能以及安全性進行檢測。對電站鍋爐鋼結構的設計優化工作的開展，首先在準備工作方面要做好，要能廣泛的開展國內外的文獻以及資料的調研，結合設計輸入文件提出的具體化要求，對設計的目標能加以明確，然后提出總體性的設計方案。對初步的設計內容要明確，充分考慮鋼結構的強度以及工藝性和維修性等，構建關鍵設計的內容分析計算模型，然后開展技術經濟以及安全分析評估。

電站鍋爐鋼結構的優化設計中，對鋼結構的抗震設計進行優化，整體的布置地震區的鍋爐構架通過獨立式的體系加以呈現。在構架的平面以及立體面的布置上按照規則以及對稱和質量均勻的要求，避免鋼結構的剛度突變，對有著護板支撐式框架結構，有護板布置區域的以及護板和柱梁間是嵌固連接的時候，可作為剛盤平面，在連接設計上要進一步加強。在對柱腳的設計方面，可通過埋入式結構加以應用，在埋入的深度上要能按照承載力大小加以確定，主梁擱支在柱頂上，可通過弧形的支座加以應用。

對水平支撐層數的確定方面，鍋爐體露天布置在地震區的時候，水平支撐就承受風載和地震水平力作用，為能有效保障梁穩定性以及梁系統水平方向的整體剛性，就要結合實際的需求設置支撐桿件，采用節點板連接的方式加以應用，水平支撐桿的傳遞力最后會達到節點板。

垂直支撐的設計中，在承載比較大的框架平面內，垂直支撐的布置要保持傳力連續。在對頂板的設計過程中，頂板梁主要是鍋爐鋼結構的重要懸掛承重的部件，實際設計過程中就要能保證傳力的明確化，以及在結構的穩定性層面也要能得以保證。

為能保障電站鍋爐鋼結構的整體質量，就要對鋼結構的改造方面加以重視。可對爐墻進行改造優化，在高溫引起梁以及護板產生大側向變形的時候，就要對局部的爐墻實施修改優化的措施，可在梁以及護板的側向變形部位更換質量好的絕熱材料來降低護板以及梁的溫度。梁和護板的改造優化環節也是比較重要的，對此在護板的側向變形＞1/500的時候，就要卸掉后重新進行制造安裝，在＜1/500的時候，要保持原結構，在四角進行加拉筋。

對電站鍋爐鋼結構的施工圖設計方面，還存在著一些不足要充分重視，主要是在專業的人才上比較缺少，還需要有專業的人才在實際的施工圖設計方面加以支持，這也是未來需要努力的一個重要方向。

3 結語

綜上所述，對于電站的鍋爐鋼結構的施工圖設計，要能和實際的需求相結合，按照相應的要求對設計技術科學的應用。通過從理論層面對電站鍋爐鋼結構的施工圖設計研究，能夠從理論上進行深化，為實際鋼結構的施工圖設計提供設計思路，有效保障實踐施工圖設計工作的順利進行。

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