钢内筒烟囱的设计与构造有哪些？

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

钢内筒烟囱的设计与构造有哪些？

钢内筒烟囱的设计与构造
2.1 设计原始资料
烟囱高度240 m, 一根排烟管, 排烟管净直径9.5 m。
烟气温度: 未安装脱硫装置前为121 ℃, 安装后不设置烟气加热系统( GGH) 为40 ℃～50 ℃。
烟气流速: 28.10 m/s。
燃煤含硫量: 设计煤种为1.89%; 校核煤种为2.15%。
燃煤灰分含量: 设计煤种为26.88%; 校核煤种为31.84%。
燃煤钙性氧化物含量( 包括CaO, MgO, Na2O 和K2O 等) : 设计煤种为5.96%; 校核煤种为6.61%。
抗震设防烈度为7 度。
基本风压为0.40 kN/m2。
地基类别为Ⅲ类。
 
2.2 钢内筒烟囱的设计与构造
钢内筒管式烟囱由钢筋混凝土外筒壁、5 层检修平台、吊装平台、顶部平台、钢内筒、烟道接口和其他附属设施等7 部分组成。
 
2.2.1 钢筋混凝土外筒壁和基础
钢筋混凝土外筒壁是烟囱的主要承重结构, 采用C40 混凝土, 顶部壁厚300 mm, 整段采用圆锥体。筒壁顶部外直径12.6 m, 根部外直径24.3 m,壁内配置双层钢筋网, 钢筋网间用横向钢筋拉结, 筒壁含钢量约为125 kg/m3。外筒壁与普通烟囱基本一致, 此处不再叙述, 但应注意:由于钢内筒单管式烟囱内部设有5 层钢结构检修平台和1 层吊装平台,且这些平台都是以混凝土外筒壁作为支承点, 故要求外筒壁的施工必须达到一定的施工精度:任意水平截面的中心点飘移≤25 mm; 任意水平截面的内直径误差≤25mm; 任意高度处外筒壁厚度误差≤+25 且≤- 12.5 mm; 预埋件位置误差≤20 mm。
225.0m平台为吊装平台, 用以承受钢内筒安装或检修时的全部吊装荷重( 包括动力荷重) , 支承平台大梁在支承点处的外筒壁厚度仅300mm,所以设计时应尽可能减少受力偏心距, 并注意局部应力对外筒壁的影响。
烟囱基础: 根据工程的地质条件, 地基处理采用打入式钢筋混凝土预制桩, 环板基础, 注意避免差异沉降。
 
2.2.2 各层钢结构检修( 吊装) 
 
平台各层平台设置标高分别为30.0 m, 60.0 m, 100.0 m, 140.0 m, 180.0 m,225.0 m 和232.5 m。其中225.0m 平台为吊装平台, 232.5 m 平台为顶部平台, 其余都是检修平台。225.0 m 吊装平台, 用以承受钢内筒的全部吊装荷重, 一个钢内筒重约1 171t。平台采用焊接H 型钢梁体系, 钢内筒周围的平台面均铺设镀锌钢格栅板。
232.5 m 标高平台为烟囱顶部平台, H 型钢梁体系, 压型钢板做底模现浇钢筋混凝土板,板面设刚性防水层。该平台上需设置清灰装置、雨水落水管和高强光闪烁航空信号灯。各检修平台均由H 型钢梁和镀锌钢格栅板组成。
 
2.2.3 钢内筒
钢内筒采用爆炸—轧制钛—钢复合板以提高钢内筒的防腐蚀能力。钢内筒外面沿高度每7 m 左右间隔设置一个钢性环( 加劲角钢) 。在60.0m, 100.0 m, 140.0 m, 180.0 m 和225.0 m 检修平台和吊装平台标高处设有钢内筒稳定装置, 此处钢内筒外表面, 另设由钢板焊接组成的钢性环,通过该钢性环和横向联系杆, 与钢筋混凝土外筒壁连接, 以保证钢内筒的横向整体稳定。
钢内筒外表面应设置保温层。保温材料可采用容重约24 kg/m3～48kg/m3 的超细玻璃棉毡。保温层分两层, 每层厚40 mm,保温黏结缝需缝合并用胶带黏结, 两层保温之间的接缝应错开。保温层外表面包一层铝箔和不锈钢丝网, 并用15×0.5 mm的不锈钢带沿高度每隔1 m左右绑扎固定。
 
2.2.4 连接烟道设计连接烟道有3 种做法:
一是架空烟道与钢内筒直角相交, 钢内筒在接口处留矩形孔, 孔底设烟气导流板。该方案在国外火电厂烟囱工程中应用较为普遍, 我国火电厂的钢内筒烟囱也几乎都采用这种设计方案。这种做法的优点是结构构造比较简单, 但是由于钢烟道面积一般均大于钢内筒面积( 大约35%) , 使钢内筒上的矩形留孔非常高大( 本工程的矩形留孔高12.4 m, 宽约7.0 m) , 造成钢内筒留孔处的受力情况极为复杂, 需采取许多局部加固措施。另外架空烟道与钢内筒直角相交, 烟气阻力也较大。
二是把钢内筒支承在中间平台上, 钢内筒不落地而呈悬挂状, 烟道沿水平方向进入烟囱外筒壁后, 呈圆弧形与钢内筒底部用法兰直接连接。
三是把钢内筒支承于25 m标高平台上, 烟道沿水平方向进入烟囱外壳后, 呈圆弧形与钢内筒底部法兰直接连接, 该做法克服了第一种做法的不足,另一优点是烟气阻力小, 在国外的电厂烟囱中该方案已有成功实例。本工程采用常规的第一种方法稍做改进, 即非直筒的斜筒连接。