專利名稱：發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電廠中一種煙氣排放裝置，更具體地說它是一種發電廠整體鋼
內筒超靜定多支點懸掛煙囪。
背景技術：
煙囪作為發電廠中重要的煙氣排放裝置，也是發電廠中最高和最具標志性的建筑 物。隨著我國國民經濟和電力工業不斷發展，我國已建成或正在建設發電廠煙囪，無論是單 筒還是多管式的套筒煙閨，其煙閨混凝土外筒選型都采用圓形截面。 隨著國家環保標準的提高和大眾環境意識的增強，自2002年開始國內新建火力 發電廠都要求進行煙氣脫硫處理，致使煙閨的運行條件更為惡劣，新建工程中采用濕法脫 硫工藝的脫硫煙囪大都采用了套筒式煙囪，鋼內筒、多管式套筒煙囪逐漸成為發展的主流。 目前國內大型火電廠通常采用的鋼內筒套筒煙囪中鋼內筒為排煙筒，鋼筋混凝土外筒為主 要的受力結構。對于目前國內設計的鋼內筒套筒煙囪其鋼排煙筒均采用了整體自立式，即 整個鋼內筒自立于零米基礎上，為自承重結構，因此對于高度達210m或240m的煙囪，考慮 鋼內筒的防腐內襯，加勁肋等重量，鋼內筒筒壁要承受很大的豎向荷載，因此鋼內筒壁厚， 特別是鋼內筒中下部壁厚較大達16mm-18mm，施工加工困難的同時耗鋼量巨大。對于一座高 240m，出口內徑10m的單鋼內筒套筒煙閨，鋼內筒耗鋼量一般在800-1000噸，當前我國電力 建設處于高速發展階段，對于環保要求日益提高和大眾的環保意識日益增強，日益強調資 源節約的今天，對于大力倡導創新發展和可持續發展的今天，進行鋼內筒套筒煙囪的創新 設計和優化設計，實現建設投資的節省具有非常重要的時代意義和現實意義。 此外，當鋼內筒套筒煙囪采用分段懸掛鋼內筒時，分段懸掛鋼內筒膨脹節處的防 腐處理困難，從而成為整個煙囪整體防腐的薄弱點，特別對采用濕法脫硫的煙囪，鋼內筒內 的煙氣溫度低，煙囪可能正壓運行，對膨脹節的性能和防腐要求更高；從鋼內筒設計的經濟 性上考慮鋼內筒分段盡量多，但分段太多后將導致各分段鋼內筒間膨脹節的數量增加，會 帶了鋼內筒較多的腐蝕隱患，因此對于懸掛鋼內筒套筒煙囪的創新設計對于保證用鋼量經 濟性的同時提高煙囪的安全使用可靠性具有重要意義。
發明內容本實用新型的目的在于克服了上述現有發電廠煙氣排放裝置的不足之處，而提供 一種整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪。 本實用新型的目的是通過如下措施來達到的發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸 掛煙囪，它包括位于鋼筋混凝土外筒和鋼內筒之間的懸掛支承鋼結構件和承重鋼平臺，懸 掛支承鋼結構件位于承重鋼平臺上，鋼內筒的下端位于鋼筋混凝土限位支架內，煙道都通 入鋼內筒內。 在上述技術方案中，所述鋼內筒通過懸掛支承鋼結構件采用懸掛方式與鋼筋混凝 土外筒連接。[0008] 在上述技術方案中，在鋼筋混凝土外筒基礎零米上布置了鋼筋混凝土限位支架。 在上述技術方案中，懸掛支承鋼結構件和承重鋼平臺沿煙囪高度方向按一定間距 均勻布置在鋼筋混凝土外筒和鋼內筒之間。 本實用新型整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪具有如下優點 ①、結構的合理性整體自立式鋼內筒設計一般采用梁柱理論，此時鋼內筒以受壓 為主，相應的鋼內筒壁厚較厚而導致整體耗鋼量大；同時鋼內筒橫向與外筒間連接超靜定 次數多使得鋼內筒與鋼筋混凝土外筒的共同作用復雜。通過對鋼煙囪的結構優化選型，采 用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙閨，鋼內筒通過懸掛在懸掛支承鋼結構件上，鋼內筒以 受拉為主，同時可以避免鋼內筒的受壓失穩，利于外筒的設計，因此整個煙囪的結構合理性 明顯。②、經濟性對于整體自立式鋼內筒，因鋼內筒為受壓構件，相應的鋼內筒壁厚較大而 導致整體耗鋼量大。采用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，鋼內筒結構豎向是拉桿，可以 充分利用鋼材的性能優勢，較大程度上節省鋼內筒的耗鋼量，以實現優化設計的目標。對于 一座高240m，出口內徑9m的單鋼內筒套筒煙囪，采用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪， 鋼內筒耗鋼量一般在400噸左右(節約鋼材一半以上)，經濟性可觀。③、筒身安全性根 據對鋼內筒的檢查研究表明鋼內筒的內壁一般在鋼材材質有缺陷的地方出現大面積的銹 跡，銹蝕的部位對于整體直立式鋼內筒處于壓應力區，將直接構成鋼內筒強度和局部穩定 方面的嚴重隱患；而對于采用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，鋼內筒是懸掛在支承構 件上，懸掛在支承構件不直接承受防腐，且局部銹蝕對鋼內筒的抗拉承載力損失是有限的， 當鋼內筒需要維護和更換時處理非常方便，因此大大提高了鋼內筒的筒身整體安全性。④、 防腐處理采用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，與分段懸掛的鋼內筒煙囪結構相比較， 完全不需要設置膨脹節，并能保持良好的氣密性，同時簡化整個鋼內筒的防腐處理，同時也 保證了整個鋼內筒防腐可靠性。⑤、采用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪時，煙道標高 (25-30m)位置以下的鋼內筒全部取消，采用剛度大和經濟性好的鋼筋混凝土限位支架，在 節省鋼內筒筒體工程造價的同時，相比常規整體自立式鋼內筒套筒煙囪而言，基礎工程量 也得到優化。⑥、采用整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪時，煙道標高(25-30m)位置以下 的鋼內筒全部取消，采用鋼筋混凝土限位支架的底部空間可進一步用做其它建筑物，一定 程度上節約了整個電廠的全廠用地面積。
圖1為本實用新型發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪的平面結構示意圖。 圖2為圖1的A-A剖示圖。 圖3為圖1的B-B剖示圖。 圖中1.鋼筋混凝土外筒、2.鋼內筒、3.懸掛支承鋼結構件、4.承重鋼平臺、5.鋼 筋混凝土限位支架，6.煙道
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施情況，但它們并不構成對本實用新型的 限定，僅作舉例而已。同時通過說明本實用新型的優點將變得更加清楚和容易理解。
參閱附圖可知本實用新型發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，其特征在于它包括位于鋼筋混凝土外筒1和鋼內筒2之間的懸掛支承鋼結構件3和承重鋼平臺4， 懸掛支承鋼結構件3位于承重鋼平臺4上，鋼內筒2的下端位于鋼筋混凝土限位支架5內 (并沒有接觸，僅取限位作用，防止鋼內筒2晃動)，煙道6都通入鋼內筒2內的下端(如圖 1、圖2、圖3所示)。 鋼內筒2通過懸掛支承鋼結構件3采用懸掛方式與鋼筋混凝土外筒1連接。在鋼 筋混凝土外筒1基礎零米上布置了鋼筋混凝土限位支架5。懸掛支承鋼結構件3和承重鋼 平臺4沿煙囪高度方向按一定間距均勻布置在鋼筋混凝土外筒1和鋼內筒2之間(如圖2、 圖3所示)。 運用如ANSYS， STAAD. Pro等國內外先進的有限元分析計算程序對發電廠整體鋼 內筒超靜定多支點懸掛煙囪的鋼內筒進行整體有限元和空間作用分析和研究能夠滿足設 計要求，采用國家現行的煙囪設計，鋼結構設計等規范和規程能夠完成設計，確保整個結構 的安全可靠。 需要說明的是對于所屬領域的技術人員來說，在不改變本實用新型原理的前提 下，還可以對本實用新型技術做出若干的改變或變形，這同樣屬于本實用新型技術的保護 范圍。本實用新型同樣適用于其它需設置煙氣排放裝置(構筑物)的煙囪。
權利要求發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，其特征在于它包括位于鋼筋混凝土外筒(1)和鋼內筒(2)之間的懸掛支承鋼結構件(3)和承重鋼平臺(4)，懸掛支承鋼結構件(3)位于承重鋼平臺(4)上，鋼內筒(2)的下端位于鋼筋混凝土限位支架(5)內，煙道(6)都通入鋼內筒(2)內。
2. 根據權利要求1所述的發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，其特征在于所述 鋼內筒(2)通過懸掛支承鋼結構件(3)采用懸掛方式與鋼筋混凝土外筒(1)連接。
3. 根據權利要求1或2所述的發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，其特征在于 在鋼筋混凝土外筒(1)基礎零米上布置了鋼筋混凝土限位支架(5)。
4. 根據權利要求1或2所述的發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，其特征在于 懸掛支承鋼結構件(3)和承重鋼平臺(4)沿煙囪高度方向按一定間距均勻布置在鋼筋混凝 土外筒(1)和鋼內筒(2)之間。
專利摘要發電廠整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪，其特征在于它包括位于鋼筋混凝土外筒(1)和鋼內筒(2)之間的懸掛支承鋼結構件(3)和承重鋼平臺(4)，懸掛支承鋼結構件(3)位于承重鋼平臺(4)上，鋼內筒(2)的下端位于鋼筋混凝土限位支架(5)內，煙道(6)都通入鋼內筒(2)內。它克服了現有發電廠中整體自立式鋼內筒套筒煙囪投資高，鋼內筒套筒煙囪防腐處理復雜等方面的不足。本實用新型整體鋼內筒超靜定多支點懸掛煙囪具有結構受力合理，防腐處理簡單、投資低等優點。
文檔編號E04H12/28GK201507145SQ20092008497
公開日2010年6月16日 申請日期2009年4月15日 優先權日2009年4月15日
發明者張江霖 申請人:中國電力工程顧問集團科技開發股份有限公司