电厂主厂房建筑结构设计研究

电厂的主厂房是发电厂的核心部分，主厂房的负载较重，使用钢筋混凝土的建筑结构设计已经不能适应当前电厂发展的要求。而且主厂房的建筑结构质量对于电力系统的正常运行起到重要的作用，需要将主厂房的设计作为一项重要的工作来完成。文章将从电厂主厂房建筑结构设计中的技术问题方面进行分析，提出相应的措施。

我国社会经济快速发展的背景下，电力行业也在不断发展，各行各业对于电力需求越来越多，电力行业也迎来新的契机，电力企业需要对当前的供电系统进行不断完善，能够保证电能的正常输送。电厂主厂房的质量也是保证电力系统正常运行的核心部分，对于电厂的改革也成为当前电力企业改革的重点，要保证电厂主厂房的质量，需要从施工技术和施工管理两个方面进行分析，要确保工程建设的质量，电厂主厂房建筑结构的设计十分复杂，而且技术含量相对比较高，会融合各种专业中的技术，属于工业设计中的重点。对于主厂房的设计需要相关的设计人员具备丰富的设计经验，能够把握建筑结构设计中的重要技术。

1电厂主厂房的结构形式

我国电厂主厂房的布局逐渐形成固定的框架结构，主厂房中的布置结构建筑体积比较大，空间的利用率相对比较小，而且结构设计需要根据实际情况进行分布，进行科学合理的结构布置。

（1）主厂房的支撑结构，大型发电厂的布置一般都会选择钢框架加上支撑结构，在发生地震时，能够较好地协调钢框架和支撑受力性能，具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度；如果厂房中各种设备布置过于集中也会造成很多的问题，需要将各种设备的布置做好分配，能够起到保护厂房的效果，也能够满足抗震设计的要求。

（2）厂房截面结构，当厂房的结构过于复杂时，也会增加厂房结构的地震反应，在钢结构的支撑下，减少支撑的面积，能够增加厂房钢结构的刚度，有效保护厂房，厂房钢结构面积会受到很多因素的影响，厂房的结构设计需要考虑到厂房的支撑面积，保证厂房整体的稳定。例如，在确定主厂房结构及锅炉等主要设备的标高时，需要考虑地下设施电缆等设备的位置，要留有调整的余地。

2主厂房建筑结构中存在的技术问题

对于电厂主厂房的建筑结构设计，建筑的分区繁多，结构也是复杂多样，而且主厂房中的设备比较重要，投资比较大，设计相对比较难，主厂房施工中的技术也是影响主厂房质量的重要内容。主厂房内的各个设备工艺都是汇集了各种建筑结构专业设计，需要各个专业之间的有效结合，才能够保证建筑结构设计的完整性。建筑结构设计中，各种专业工艺之间的融合也是建筑结构设计的重点，会对工程的进度产生很大的影响，如果在设计中不能发现存在的问题，在施工中进行调整处理，难度就会相应增加，也就会有损失，对于相关的技术人员来讲，需要了解设备的实际情况和要求，做好技术方面的准备工作。在电厂中主要包括三大设备：锅炉、发电机和汽轮机，这三大设备主要布置在主厂房中，对于技术要求和特点也是不同的。

（1）电厂的锅炉大多数采用半露天布置形式，锅炉的运转层以下部分需要做好封闭管理，运转层以上部分需要敞开，而且需要根据不同地区的气候条件，对锅炉运转层加强防护保障，以防在一些寒冷地区对锅炉质量造成影响，而且锅炉与锅炉之间还需要设置电梯通往锅炉的顶部。

根据有关的行业规范，锅炉钢架中的紧身罩由锅炉厂进行设计，锅炉运转平台由设计院设计。对于锅炉的设置需要注意几个方面：锅炉运转层平台要向锅炉的钢架部位传载，而且传载的方式需要符合一定的特点；给煤机平台是否朝着主厂房煤仓间的框架方面传载；锅炉的紧身罩是否会朝着框架梁柱和锅炉运转平台传载。同时，锅炉设置的抗震情况，建筑场地类别以及主厂房室内地面的标高。

（2）汽轮发电机机组，汽轮发电机的机组需要由供货商家提供，而且安装的过程中，供货商家需要安排有关的专业技术人员进行安装，需要了解提供的汽轮发电机组与需要安装的结构设置布置要求和做法是否相配套，如果发现不一致，需要及时进行调整。厂家需要提供的设计材料包括：机器自重的分布、机器产生的扰力分布、冷却器和辅助设备的荷载情况、气缸温度的荷载力以及安装荷载。

一般情况下，汽轮机和发电机轴系的临界转速是不同的，在进行实际操作的过程中，临界转速会按照平常的要求迅速通过，在进行设计过程中，需要十分重视轴系临界状态的设计。发电机属于瞬间突发荷载，对结构产生的瞬间效应较大，设计时需要对结构进行验算。另外，还有机面油槽的布置，对油槽的设置不能直接横穿梁，如果横穿之后，会减小梁的有效截面，二次灌浆层的布置需要合理，且保证标高的准确性，不能出现任何差错，否则会造成汽轮机台板的安装垫不能放进去，螺杆的长度不够，就需要对结构和设备进行更换和修改，而且修改的难度会增加，也会增加成本。

3主厂房建筑结构的特点

对于电厂主厂房的设计需要根据专业布置情况进行设计，其中汽机间是钢架结构的排架，煤仓间是钢结构框架布置，汽机机组需要纵向进行布置。锅炉的布置设计是半露天布置，大门设置是铝合金卷帘门，其余都是塑钢门窗，维护的部分主要是砌体结构。电厂主厂房建筑的设计需要满足相关的工艺需求，还需要考虑到建筑结构本身的设计以及需要花费的成本，主厂房建筑的功能分区比较多，结构的设计也相对比较复杂，要注意各个功能分区结构的协调性，对于建筑的设计需要合理适用和安全，要达到建筑设计满意的程度。

（1）汽机间一般采用大机组的布置，还布置了加热器平台和出线的设施，能够方便运行通路。

（2）设计多功能的控制室，集中控制室是电厂的控制中心，进行设计主要是做好防火、防水和通风等，要保证室内工作环境的舒适性，集控室内布置成双层落地窗，还布置了多功能交接班室，能够方便工人的临时休息，具备综合性的功能。

（3）汽机房屋面一般是双坡屋面，汽机间的电气设备以及控制设备比较多，各种管道的交错使管道的布置不方便，如果采用单坡屋面，会避免排水环节，设置采光罩，能够保证自然采光。

4对建筑结构设计的措施

4.1建筑结构缝隙的设计处理

建筑结构缝隙的设计布置需要清晰，结构缝需要该断就断，电厂主厂房的功能间繁多，其中的汽机间、煤仓间和锅炉间的结构形式，由于载荷的差距较大，缝隙的分布比较合理，实际结构的布置要合理，受力和计算模型要吻合一致，如果设计的不合理，也会影响到建筑整体的美观性，因此，在进行结构设计时，需要合理划分结构单元，考虑好对缝隙的设计。

4.2确定好主厂房结构和锅炉设备的基底标高

在现在的工程设计施工中，需要首先确定建筑的整体结构，对于主要设备基础图进行审核，分析施工图纸是否设计到位，然后根据厂家的实际要求进行设计。例如，在进行确定主厂房结构及锅炉等主要设备的标高时，需要考虑好地下设施电缆等设备的位置，要留有调整的余地，做好核对工作，要保证施工之前，各项设计工作能够做到位，对于辅助设备的基础以及沟道和主厂房的结构等设备进行统一审核，以防发生碰撞现象。

4.3除氧器安装的设计

除氧器轮廓尺寸大而且自身的重量就达到几十吨，在进行安装时，对于结构的设计需要提前进行分析，以免为以后的安装造成很大的影响，在进行结构设计计算时，设计人员需要对提供的相关工艺资料进行分析，对于荷载布置进行分析，结构设计中需要考虑到大型设备的安装通道口，对于安装的部位进行分析，要保证出现问题时，能够充分考虑到设计中存在的各种情况，对于设计和施工都需要充分考虑到。

4.4锅炉间管道的结构设计

锅炉间管道的设计也是十分重要的，锅炉平台和锅炉钢架有着重要的联系，同时煤泥管道的水平推力对于结构的影响也是十分重大，其起到控制的作用，传递的荷载也会对锅炉钢架造成影响。因此，管道的布置需要与锅炉平台分开，以防阻碍各项工作的顺利进行，如此结构就会更加便捷而且受力明确。

综上所述，电厂主厂房建筑结构的设计十分复杂，技术含量相对比较高，设计过程中需要融合各种专业技术，属于工业设计中的重点。同时对于设计人员本身也是严格的考验，设计人员需要具备丰富的设计经验，熟悉电厂系统主要工艺流程及设备特点，能够把握电厂主厂房建筑结构设计中的重要技术条件。整个工程项目设计过程中还要做到与工程相关专业间的密切配合，确保工艺流程最优，建筑结构技术先进实用、安全可靠、经济合理，符合有关标准、规定、规范等各方面考虑，而提出不同设计方案。最终根据工程项目实际情况，从中评价、比选出最优的设计方案，以便开展下一步的设计工作。