干煤棚三心圆网壳结构

近年来，新建的火力发电厂干煤棚一般采用落地的三心圆网壳结构，国内陆续建设完成一批项目并投入实际生产运行。投运后的情况根据运行单位的反映：网壳支座落地时，支座常被煤场堆煤所淹埋，支座腐蚀严重；与之相连的网壳杆件（钢管）被煤压弯的情况时有发生；支座处网壳净空小妨碍推煤机运行，空间利用率差，作为改进措施，不得不又在煤棚内靠近支座处新建3~4米高的通长钢筋混凝土挡煤墙。

黄石西塞山电厂是中南电力设计院按2000年示范电厂模式设计的2*330MW 火力发电厂，其大跨度干煤棚通过反复比较，最后采用了改进的带直段的三心圆网壳结构，如下图。干煤棚网壳网格尺寸3.75 m *3.75 m *2.8m ，钢筋混凝土柱支承、柱高度2.5 m 、纵向间距

7.5 m 。同常规的落地三心圆不同，带直段的三心圆网壳方案具有以下优点：

1、 小圆圆心高度为10 m 左右，能有效地解决网壳支座被煤腐蚀的问题，避免支座附

近杆件被煤压弯及被推煤机撞坏的可能事件的发生；

2、 干煤棚网壳柱支承柱纵向间距7.5 m ，必要时可以在柱间抽空局部杆件，方便推煤

机沿横向出入，加强了干煤棚和露天煤场的联系，改善了交通组织；

3、 在同等有效容积的前提下，干煤棚跨度S 可以减少10%左右，占地面积相应减少。

干煤棚网壳的外形：跨度S 可以根据工艺专业提供的堆煤线和斗轮机运行包络线确定，网格尺寸L 一般为3.75~4m ，另外根据推煤机运行的空间尺度要求，图中的N3一般取2。确定的未知数5个：小圆的网格数 N1和半径 R1，大圆的网格数 N2和半径 R2、相交角x ；其中隐含的条件为大圆小圆的网格数均为整数且网格尺寸L 相等，直线段、三圆弧段在交点处相切。

根据上图，分别对于小圆和大圆有：

1212111N x Cos R N x

Sin R N x Sin L

=-=π 即：1212N x Sin L R = （公式1-1）

22222

22222N x Cos R N x Sin R N x Sin L -=--=-ππππ 即：22222N x Sin L R -=π (公式1-2) 2R1+2*(R2-R1)*Cos (x)=S (公式1-3) 成立；

简化，建立以x 为未知变量的函数F(x)： F(x)=S --12N x

Sin L （--222N x Sin L π1

2N x Sin L ）*Cos （x ）=0； 根据工程经验，N1建议的取值范围为： 2、3、4；显然：S<=(2N1+N2)*L<=0.5*3.14*S ，即N2为满足：(S/L-2N1)<=N2<=(0.5*3.14*S/L-2N1)的整数，在0