隨著國家對循環(huán)經(jīng)濟的大力推廣，全國各地建成或在建很多秸稈生物質(zhì)發(fā)電廠。由于秸稈生物質(zhì)發(fā)電的主要能源介質(zhì)秸稈具有燃燒值低﹑季節(jié)性強﹑需求 量大的特點，因此對秸稈的儲藏和堆放就提出了更高的要求。秸稈露天堆場的防雷設(shè)計便是工程設(shè)計中首先需要考慮好的問題。本文以在建的湖北安能熱電集團宜城 生物質(zhì)熱電工程秸稈露天堆場為例，淺析秸稈露天堆場的防雷設(shè)計。

　　摘要：文章主要通過對湖北安能熱電集團宜城生物質(zhì)熱電工程秸稈露天堆場防雷設(shè)計的介紹，探討避雷針在大面積室外堆場的防護范圍的計算及應注意的事項。

　　關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計論文范文,秸稈露天堆場,防雷,避雷針,防護范圍

　　1工程介紹及設(shè)計方法

　　湖北安能熱電集團宜城生物質(zhì)熱電工程建設(shè)規(guī)模為2×75t/h秸稈鍋爐+2×15MW單抽凝式汽輪發(fā)電機組，年耗秸稈約20萬t。本工程在廠區(qū)內(nèi)共建了三座露天秸稈堆場，分別是露天秸稈堆場一，露天秸稈堆場二，露天秸稈堆場三。

　　由于露天秸稈堆場場區(qū)范圍廣且遠離其它高大建筑物，因此本工程考慮采用多支避雷針聯(lián)合保護的方法，對場區(qū)內(nèi)的秸稈進行避雷保護。下面以露天秸稈堆場三為例，據(jù)體闡述避雷針的計算及布置。露天秸稈堆場三為長94m、寬72m的長方形堆場。

　　初步考慮采用四只避雷針進行聯(lián)合保護。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)施安裝》圖集中避雷針的介紹，本次暫考慮采用h=30m高的鋼結(jié)構(gòu)避雷針塔。根據(jù)規(guī)范 中記述的四支避雷針保護范圍的計算方法，避雷針保護范圍的最低點P點的保護高度ho按下式計算：ho=■■+h-hr，要想使最低點P的保護高度ho大于 被保護物的高度hx，則可經(jīng)反推計算，得需要滿足D3<111m。既只要四支避雷針的位置在以P點為圓心，111為直徑的圓之內(nèi)，則可保證四支避雷 針聯(lián)合保護范圍的最低點高度大于被保護物的高度。以這種反推法對避雷針的大概范圍進行定位，可解決計算過程中反復定位驗算的問題，節(jié)約設(shè)計的時間。以此種 方法，可確定露天秸稈堆場三中四支避雷針A﹑B﹑C﹑D的定位，如圖1所示。測得D3=87.13m，則保護范圍的最低點ho=■■+h-hr=20m& gt;12m，因此滿足要求。

　　下面以雙支避雷針外側(cè)保護范圍的計算方法確定四支避雷針外側(cè)的保護范圍。具體計算方法如下：

　　以A﹑B兩避雷針為例求四支避雷針外側(cè)在hx=12m高度上的保護范圍。以單支避雷針的保護半徑rx=23.9m為半徑，分別以A﹑B為圓心做 弧線與三角形ABM相交，以單支避雷針的（ro-rx）=47.5m為半徑，以M為圓心做弧線與上述弧線相接。便可的A﹑B兩避雷針在外側(cè)的保護范圍。其 中rx為避雷針在hx高度平面上的保護半徑，rx=■-■；ro為避雷針在地面上的保護半徑，ro=■。

　　其余與此類同，可求得四支避雷針的保護范圍，如圖2所示。

　　由圖2可見，露天秸稈堆場三內(nèi)的堆垛完全在四支避雷針的保護范圍之內(nèi)，此布置滿足防雷要求。

　　以上對露天秸稈堆場三避雷針的設(shè)計，是以堆垛盡可能多且均勻的堆放在露天秸稈堆場上考慮的。而實際情況是，根據(jù)露天倉庫消防安全管理的規(guī)定，每 個堆垛的面積以及堆垛與堆垛之間的距離都有較嚴格的要求，因此秸稈堆垛不可能布滿整個堆場，且堆垛邊沿與堆場邊沿在考慮到行車通道的情況下，其實際堆垛面 積要比堆場面積小的多。雖然《建筑物防雷設(shè)施安裝》圖集中鋼結(jié)構(gòu)避雷針塔的高度最高為40m，但通過對國內(nèi)獨立避雷針生產(chǎn)廠家的考察，鋼結(jié)構(gòu)避雷針塔可做 到60m高。因此對本堆場的避雷針設(shè)計進行調(diào)整，采用單只h=60m高的避雷針塔。其在保護物的高度hx=12m的保護范圍為rx=■-■=43.6m， 具體布置如圖3所示。

　　由圖3可見，采用單支h=60m高的避雷針塔也可以滿足設(shè)計要求，且與采用四支h=30m高的避雷針相比，可節(jié)約投資成本和工程施工量。雖然 60m高的針塔對施工要求較高，但近年來隨著施工設(shè)備的發(fā)展，技術(shù)上也不存在問題。故露天秸稈堆場三采用單支60m高的避雷針塔對堆場內(nèi)的秸稈進行保護。

　　露天秸稈堆場一﹑二，如圖4所示。可見露天秸稈堆場一和二均為不規(guī)格且面接較大的堆場，需要采用多支避雷針進行聯(lián)合保護的方法。為減少避雷針的數(shù)量，避雷針依然采用h=60m高的避雷針塔。布置方法參考露天秸稈堆場三中四支避雷針聯(lián)合保護的計算過程。

　　需要注意的是，由于露天秸稈堆場一和二均為不規(guī)格且面接較大的堆場，在避雷針的布置中，可能會出現(xiàn)避雷針的聯(lián)合保護范圍對堆場內(nèi)的秸稈堆垛漏保 護的現(xiàn)象，因此在布置好避雷針的位置后，需要按兩只或多支避雷針保護范圍的計算方法，對其保護范圍進行逐一的核實，以便使堆場內(nèi)的秸稈堆垛均在避雷針的保 護范圍之內(nèi)。經(jīng)過多次的計算和調(diào)整，得如圖5所示的保護范圍。

　　2發(fā)展方向

　　通過以上具體工程實例的介紹可以看出，在手工設(shè)計過程中，需要按規(guī)程中規(guī)定的設(shè)計方法進行反復試算繪制保護區(qū)域。隨著計算機的發(fā)展，越來越多的 工程計算方法和過程可通過建立數(shù)學模型來進行模擬計算，而且通過和CAD繪圖軟件的結(jié)合，可直觀而準確的在已經(jīng)繪制好的布置圖上顯示避雷針在不同高度﹑位 置對所在區(qū)域的不同高度的被保護物的保護范圍，甚至可以對各個剖面的保護范圍進行顯示，以便及時查找疏漏和問題。

　　3結(jié)語

　　通過本文的闡述，以及通過湖北安能熱電集團宜城生物質(zhì)熱電工程秸稈堆場的避雷針防護設(shè)計的介紹，應該使大家對露天堆場的防雷設(shè)計的大概過程和方 法有了較為初步的認識。而且隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對雷電的深入了解，避雷針的在保護廣大人民的生命和財產(chǎn)安全中所發(fā)揮的作用，也必然越來越得到加強。

　　參考文獻：

　　[1]GB50057-94，建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].