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垃圾焚燒發(fā)電工程的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文
0 引言。
垃圾焚燒廠的主廠房主要結(jié)構(gòu)包括垃圾處理池、垃圾焚燒間以及尾氣處理間，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都是非常重要的。江南垃圾焚燒發(fā)電工程是近幾年才興起的發(fā)電設(shè)備，為我國(guó)的電力做出了非常大的貢獻(xiàn)。在這里主要研究江南垃圾焚燒發(fā)電工程主廠房中的垃圾儲(chǔ)存池的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)。
1 發(fā)電工程概況。
垃圾焚燒發(fā)電工作主要是將垃圾焚燒廠以及垃圾焚燒設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)，再吸收的過(guò)程。將原本的垃圾通過(guò)燃燒達(dá)到發(fā)電的目的。本文主要例舉江南垃圾焚燒發(fā)電工程的為比較對(duì)象。當(dāng)前的江南垃圾焚燒發(fā)電工程日處理垃圾量達(dá)到2500t.該發(fā)電站于 2012 年 12 月開(kāi)工建設(shè)，直到 2014 年 7 月起正常投入使用，自從該發(fā)電廠運(yùn)行起來(lái)后，不僅解了南京“垃圾圍城”的問(wèn)題，而且其日發(fā)電量達(dá)到的 90 多萬(wàn) kWh,很大程度上滿足大片廠區(qū)的生產(chǎn)用電以及辦公用電，還能夠用于城市電力。該發(fā)電廠主廠房的面積為 15350m2,平均占地面積為 8584m2,發(fā)電廠的平面尺寸為 110m×88m,主要屋蓋下弦標(biāo)高為 32.476~45.561m.該發(fā)電廠采用鋼筋混凝土的排框架結(jié)構(gòu)，排架部分分為單層廠房，只有局部的地方有夾層，屋面采用復(fù)合板廠房的中靠近焚燒間有一處大型的垃圾儲(chǔ)存池。該垃圾儲(chǔ)存池的制造經(jīng)費(fèi)是整體經(jīng)費(fèi)的 10%~15%,可見(jiàn)垃圾焚燒池在焚燒法發(fā)電工程中的作用，池底標(biāo)準(zhǔn)高度為 -5m,池頂標(biāo)準(zhǔn)高度為 19.5m,主要廠房的平面圖見(jiàn)圖 1 所示。
2 垃圾焚燒發(fā)電工程的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.1 垃圾焚燒發(fā)電工程的結(jié)構(gòu)選型。
在設(shè)計(jì)垃圾焚燒發(fā)電廠的時(shí)候，對(duì)垃圾焚燒的廠房的要求很高，通常情況下的垃圾焚燒法發(fā)電廠的主要廠房結(jié)構(gòu)形式通常的可以分為鋼筋結(jié)構(gòu)以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種方案。在對(duì)垃圾焚燒廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)首先從施工周期、造價(jià)、結(jié)構(gòu)剛度以及鋼結(jié)構(gòu)的防腐防銹能力等多方面考慮，最后還要考慮廠房建筑物的封閉性，太過(guò)于封閉的廠房對(duì)完工后的垃圾焚燒人員作業(yè)造成非常嚴(yán)重的影響[1].因此。針對(duì)以上兩種垃圾焚燒廠房的結(jié)構(gòu)形式主要選擇鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)。
2.2 垃圾焚燒主廠房應(yīng)具有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
建成后的垃圾焚燒主廠房應(yīng)具備以下特點(diǎn)：①?gòu)S房體型較為復(fù)雜，為滿足多種建筑的需求，因此垃圾焚燒廠房的屋蓋應(yīng)設(shè)計(jì)成波浪形，有利于垃圾焚燒廠房在擴(kuò)建時(shí)能夠方便進(jìn)行擴(kuò)建，卻又不影響其他廠房的正常運(yùn)行。②廠房的體型較大，通常情況下垃圾焚燒廠房的平面占地面積約為110m×88m,最高點(diǎn)為 45m.③垃圾焚燒廠房的結(jié)構(gòu)剛度小，以減輕棚頂?shù)膲毫�。④�?duì)垃圾焚燒廠房的工藝布置要根據(jù)廠房的實(shí)際情況，使得各個(gè)樓層能夠錯(cuò)開(kāi)，并且樓板開(kāi)洞面積較大，一般情況下開(kāi)洞率均大于 50%.⑤垃圾焚燒廠房?jī)?nèi)設(shè)有鋼筋混凝土的垃圾儲(chǔ)存池，儲(chǔ)存池的內(nèi)壁經(jīng)過(guò)特殊的加厚處理，防止垃圾中的滲出液滲出，對(duì)廠房造成污染，垃圾儲(chǔ)存池的結(jié)構(gòu)域主體相連接，以便及時(shí)將垃圾送入焚燒間。也正是因?yàn)檫@樣的情況，導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的剛度在平面以及空間面上都不均勻。⑥垃圾焚燒廠房的焚燒設(shè)備荷載工況多，除恒載、風(fēng)載、活載及地震荷載外，還有吊車荷載，導(dǎo)致荷載組合多，在進(jìn)行荷載組合的過(guò)程中應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)，盡可能將荷載組合簡(jiǎn)化，減少?gòu)S房中的設(shè)備，降低垃圾焚燒成本[2].
2.3 垃圾焚燒主廠房主體結(jié)構(gòu)計(jì)算。
根據(jù)垃圾焚燒主廠房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在對(duì)垃圾焚燒主廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，通常采用 ETABS V9 程序進(jìn)行計(jì)算，之后再用 SATWE 進(jìn)行再次審核[3].在這個(gè)過(guò)程中在用ETABS 進(jìn)行主體計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)采取以下措施：①主廠房的最大跨度為 36m,且整體的結(jié)構(gòu)為曲形，主體與網(wǎng)架之間的相互影響較大。②垃圾焚燒主廠房的體型復(fù)雜，使用風(fēng)荷載輸入時(shí)可采用空面模擬外墻，并通過(guò)空面?zhèn)鬟f風(fēng)荷載。③垃圾焚燒主廠房結(jié)構(gòu)沿四周均勻布置框架，保證廠房的穩(wěn)定性。④主廠房錯(cuò)層較多，根據(jù)各個(gè)樓層板的面積以及該樓層的荷載情況，合理地劃分樓層其余的均按參考面輸入。⑤垃圾焚燒主廠房的樓板開(kāi)洞較大，合理地調(diào)整主廠房的梁柱剛度以及強(qiáng)度，使得主廠房的結(jié)構(gòu)剛度盡可能地布置均勻。將ETABS 和 SATWE 的計(jì)算結(jié)構(gòu)的結(jié)果相比較，分析差異的產(chǎn)生原因，糾正在計(jì)算空間結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的誤差，對(duì)程序的結(jié)構(gòu)計(jì)算范圍進(jìn)行控制，并合理取值。
2.4 垃圾焚燒廠房的垃圾儲(chǔ)存池設(shè)計(jì)。
垃圾儲(chǔ)存池作為垃圾焚燒發(fā)電廠主廠房中最重要的組成部分之一，對(duì)垃圾儲(chǔ)存池的設(shè)計(jì)不符合規(guī)范就會(huì)嚴(yán)重地影響整個(gè)廠房的垃圾焚燒工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)垃圾儲(chǔ)存池的工程量較大，占主廠房的造價(jià)比重較大。因此，垃圾儲(chǔ)存池的施工周期將嚴(yán)重地影響垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運(yùn)作的時(shí)間。
通常情況下垃圾儲(chǔ)存池中的垃圾最高可疊加至 25m,這樣一來(lái)就會(huì)對(duì)垃圾儲(chǔ)存池造成一股強(qiáng)大的側(cè)壓力。側(cè)壓力的大小對(duì)垃圾焚燒主廠房結(jié)構(gòu)的安全性以及經(jīng)濟(jì)型影響較大[4].例如：江南垃圾焚燒發(fā)電工程的垃圾儲(chǔ)存池設(shè)計(jì)的池底標(biāo)準(zhǔn)高度為 -5m,池頂標(biāo)準(zhǔn)高度為 19.5m,這樣一來(lái)，實(shí)際對(duì)垃圾儲(chǔ)存池造成的側(cè)壓力只有池頂以上 19.5m,很大程度上減少了垃圾儲(chǔ)存池的側(cè)壓力。因此，針對(duì)垃圾儲(chǔ)存池的設(shè)計(jì)可以適當(dāng)?shù)夭捎媒线@樣的設(shè)計(jì)方式。
垃圾儲(chǔ)存池所處的環(huán)境為較強(qiáng)的腐蝕性環(huán)境，氣體、固體、液體都有，各種的混合物的混合種類也相當(dāng)復(fù)雜，酸性堿性都有可能，因此對(duì)垃圾儲(chǔ)存池進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)顯得非常重要的。例如：江南垃圾焚燒發(fā)電工廠的主廠房?jī)?nèi)部的防腐設(shè)計(jì)，在垃圾儲(chǔ)存池外壁貼上防腐材料，防腐材料的主要成分是鋼化玻璃加上環(huán)氧面漆。除此之外，還要對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行防腐處理，嚴(yán)格控制垃圾儲(chǔ)存池池壁上的裂縫，設(shè)置強(qiáng)化帶，控制水泥、砂石的種類，選用優(yōu)質(zhì)的水泥或者砂石，加強(qiáng)施工管理，使得垃圾儲(chǔ)存池具有良好的防腐功能。
3 結(jié)語(yǔ)。
垃圾焚燒發(fā)電廠主廠房的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)結(jié)合廠房的施工周期、施工水平、經(jīng)濟(jì)預(yù)算、結(jié)構(gòu)剛度、防腐蝕能力等多方面進(jìn)行考慮。使用先進(jìn)的 SATWE 和 ETABS 計(jì)算軟件，對(duì)焚燒發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，提高主廠房的安全性與實(shí)用性。對(duì)垃圾儲(chǔ)存池應(yīng)綜合性地考慮側(cè)壓力的影響，并積極地采用防腐措施，保證主廠房的穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)。
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