垃圾焚烧发电工程的主体结构设计论文
0 引言。
垃圾焚烧厂的主厂房主要结构包括垃圾处理池、垃圾焚烧间以及尾气处理间，任何一个环节都是非常重要的。江南垃圾焚烧发电工程是近几年才兴起的发电设备，为我国的电力做出了非常大的贡献。在这里主要研究江南垃圾焚烧发电工程主厂房中的垃圾储存池的结构以及特点。
1 发电工程概况。
垃圾焚烧发电工作主要是将垃圾焚烧厂以及垃圾焚烧设备进行引进，再吸收的过程。将原本的垃圾通过燃烧达到发电的目的。本文主要例举江南垃圾焚烧发电工程的为比较对象。当前的江南垃圾焚烧发电工程日处理垃圾量达到2500t.该发电站于 2012 年 12 月开工建设，直到 2014 年 7 月起正常投入使用，自从该发电厂运行起来后，不仅解了南京“垃圾围城”的问题，而且其日发电量达到的 90 多万 kWh,很大程度上满足大片厂区的生产用电以及办公用电，还能够用于城市电力。该发电厂主厂房的面积为 15350m2,平均占地面积为 8584m2,发电厂的平面尺寸为 110m×88m,主要屋盖下弦标高为 32.476~45.561m.该发电厂采用钢筋混凝土的排框架结构，排架部分分为单层厂房，只有局部的地方有夹层，屋面采用复合板厂房的中靠近焚烧间有一处大型的垃圾储存池。该垃圾储存池的制造经费是整体经费的 10%~15%,可见垃圾焚烧池在焚烧法发电工程中的作用，池底标准高度为 -5m,池顶标准高度为 19.5m,主要厂房的平面图见图 1 所示。
2 垃圾焚烧发电工程的主体结构设计。
2.1 垃圾焚烧发电工程的结构选型。
在设计垃圾焚烧发电厂的`时候，对垃圾焚烧的厂房的要求很高，通常情况下的垃圾焚烧法发电厂的主要厂房结构形式通常的可以分为钢筋结构以及钢筋混凝土结构两种方案。在对垃圾焚烧厂房进行设计的时候，应首先从施工周期、造价、结构刚度以及钢结构的防腐防锈能力等多方面考虑，最后还要考虑厂房建筑物的封闭性，太过于封闭的厂房对完工后的垃圾焚烧人员作业造成非常严重的影响[1].因此。针对以上两种垃圾焚烧厂房的结构形式主要选择钢筋混凝土框排架结构。
2.2 垃圾焚烧主厂房应具有结构特点。
建成后的垃圾焚烧主厂房应具备以下特点：①厂房体型较为复杂，为满足多种建筑的需求，因此垃圾焚烧厂房的屋盖应设计成波浪形，有利于垃圾焚烧厂房在扩建时能够方便进行扩建，却又不影响其他厂房的正常运行。②厂房的体型较大，通常情况下垃圾焚烧厂房的平面占地面积约为110m×88m,最高点为 45m.③垃圾焚烧厂房的结构刚度小，以减轻棚顶的压力。④对垃圾焚烧厂房的工艺布置要根据厂房的实际情况，使得各个楼层能够错开，并且楼板开洞面积较大，一般情况下开洞率均大于 50%.⑤垃圾焚烧厂房内设有钢筋混凝土的垃圾储存池，储存池的内壁经过特殊的加厚处理，防止垃圾中的渗出液渗出，对厂房造成污染，垃圾储存池的结构域主体相连接，以便及时将垃圾送入焚烧间。也正是因为这样的情况，导致主体结构的刚度在平面以及空间面上都不均匀。⑥垃圾焚烧厂房的焚烧设备荷载工况多，除恒载、风载、活载及地震荷载外，还有吊车荷载，导致荷载组合多，在进行荷载组合的过程中应根据结构受力的特点，尽可能将荷载组合简化，减少厂房中的设备，降低垃圾焚烧成本[2].
2.3 垃圾焚烧主厂房主体结构计算。
根据垃圾焚烧主厂房的结构特点，在对垃圾焚烧主厂房结构进行计算的过程中，通常采用 ETABS V9 程序进行计算，之后再用 SATWE 进行再次审核[3].在这个过程中在用ETABS 进行主体计算和设计时采取以下措施：①主厂房的最大跨度为 36m,且整体的结构为曲形，主体与网架之间的相互影响较大。②垃圾焚烧主厂房的体型复杂，使用风荷载输入时可采用空面模拟外墙，并通过空面传递风荷载。③垃圾焚烧主厂房结构沿四周均匀布置框架，保证厂房的稳定性。④主厂房错层较多，根据各个楼层板的面积以及该楼层的荷载情况，合理地划分楼层其余的均按参考面输入。⑤垃圾焚烧主厂房的楼板开洞较大，合理地调整主厂房的梁柱刚度以及强度，使得主厂房的结构刚度尽可能地布置均匀。将ETABS 和 SATWE 的计算结构的结果相比较，分析差异的产生原因，纠正在计算空间结构中产生的误差，对程序的结构计算范围进行控制，并合理取值。
2.4 垃圾焚烧厂房的垃圾储存池设计。
垃圾储存池作为垃圾焚烧发电厂主厂房中最重要的组成部分之一，对垃圾储存池的设计不符合规范就会严重地影响整个厂房的垃圾焚烧工作的正常运转。同时垃圾储存池的工程量较大，占主厂房的造价比重较大。因此，垃圾储存池的施工周期将严重地影响垃圾焚烧发电厂的正常运作的时间。
通常情况下垃圾储存池中的垃圾最高可叠加至 25m,这样一来就会对垃圾储存池造成一股强大的侧压力。侧压力的大小对垃圾焚烧主厂房结构的安全性以及经济型影响较大[4].例如：江南垃圾焚烧发电工程的垃圾储存池设计的池底标准高度为 -5m,池顶标准高度为 19.5m,这样一来，实际对垃圾储存池造成的侧压力只有池顶以上 19.5m,很大程度上减少了垃圾储存池的侧压力。因此，针对垃圾储存池的设计可以适当地采用江南这样的设计方式。
垃圾储存池所处的环境为较强的腐蚀性环境，气体、固体、液体都有，各种的混合物的混合种类也相当复杂，酸性碱性都有可能，因此对垃圾储存池进行防腐设计显得非常重要的。例如：江南垃圾焚烧发电工厂的主厂房内部的防腐设计，在垃圾储存池外壁贴上防腐材料，防腐材料的主要成分是钢化玻璃加上环氧面漆。除此之外，还要对钢筋混凝土进行防腐处理，严格控制垃圾储存池池壁上的裂缝，设置强化带，控制水泥、砂石的种类，选用优质的水泥或者砂石，加强施工管理，使得垃圾储存池具有良好的防腐功能。
3 结语。
垃圾焚烧发电厂主厂房的结构形式应结合厂房的施工周期、施工水平、经济预算、结构刚度、防腐蚀能力等多方面进行考虑。使用先进的 SATWE 和 ETABS 计算软件，对焚烧发电厂主厂房结构进行准确的计算，提高主厂房的安全性与实用性。对垃圾储存池应综合性地考虑侧压力的影响，并积极地采用防腐措施，保证主厂房的稳定。
参考文献。
[1] 宋少刚。某垃圾焚烧发电厂工程异形烟囱结构设计[J].山西建筑，2015,10（14）：47-48.
[2] 刘效洲，余战英，蒋宏利，等。垃圾焚烧炉拱的结构设计及数值模拟[J].动力工程，2012,10（04）：114-115.
[3] 金鑫，张少盾。太原垃圾焚烧发电工程设计路线[J].科技纵横，2012,32（09）：32-33.
[4] 高宗瑞，汤小军，朱丹，等。江南垃圾焚烧发电工程结构设计[J].建筑结构，2009,39（03），69-70.
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