专利名称：发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电厂中一种烟气排放装置，更具体地说它是一种发电厂整体钢
内筒超静定多支点悬挂烟囱。
背景技术：
烟囱作为发电厂中重要的烟气排放装置，也是发电厂中最高和最具标志性的建筑 物。随着我国国民经济和电力工业不断发展，我国已建成或正在建设发电厂烟囱，无论是单 筒还是多管式的套筒烟闺，其烟闺混凝土外筒选型都采用圆形截面。 随着国家环保标准的提高和大众环境意识的增强，自2002年开始国内新建火力 发电厂都要求进行烟气脱硫处理，致使烟闺的运行条件更为恶劣，新建工程中采用湿法脱 硫工艺的脱硫烟囱大都采用了套筒式烟囱，钢内筒、多管式套筒烟囱逐渐成为发展的主流。 目前国内大型火电厂通常采用的钢内筒套筒烟囱中钢内筒为排烟筒，钢筋混凝土外筒为主 要的受力结构。对于目前国内设计的钢内筒套筒烟囱其钢排烟筒均采用了整体自立式，即 整个钢内筒自立于零米基础上，为自承重结构，因此对于高度达210m或240m的烟囱，考虑 钢内筒的防腐内衬，加劲肋等重量，钢内筒筒壁要承受很大的竖向荷载，因此钢内筒壁厚， 特别是钢内筒中下部壁厚较大达16mm-18mm，施工加工困难的同时耗钢量巨大。对于一座高 240m，出口内径10m的单钢内筒套筒烟闺，钢内筒耗钢量一般在800-1000吨，当前我国电力 建设处于高速发展阶段，对于环保要求日益提高和大众的环保意识日益增强，日益强调资 源节约的今天，对于大力倡导创新发展和可持续发展的今天，进行钢内筒套筒烟囱的创新 设计和优化设计，实现建设投资的节省具有非常重要的时代意义和现实意义。 此外，当钢内筒套筒烟囱采用分段悬挂钢内筒时，分段悬挂钢内筒膨胀节处的防 腐处理困难，从而成为整个烟囱整体防腐的薄弱点，特别对采用湿法脱硫的烟囱，钢内筒内 的烟气温度低，烟囱可能正压运行，对膨胀节的性能和防腐要求更高；从钢内筒设计的经济 性上考虑钢内筒分段尽量多，但分段太多后将导致各分段钢内筒间膨胀节的数量增加，会 带了钢内筒较多的腐蚀隐患，因此对于悬挂钢内筒套筒烟囱的创新设计对于保证用钢量经 济性的同时提高烟囱的安全使用可靠性具有重要意义。
发明内容本实用新型的目的在于克服了上述现有发电厂烟气排放装置的不足之处，而提供 一种整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱。 本实用新型的目的是通过如下措施来达到的发电厂整体钢内筒超静定多支点悬 挂烟囱，它包括位于钢筋混凝土外筒和钢内筒之间的悬挂支承钢结构件和承重钢平台，悬 挂支承钢结构件位于承重钢平台上，钢内筒的下端位于钢筋混凝土限位支架内，烟道都通 入钢内筒内。 在上述技术方案中，所述钢内筒通过悬挂支承钢结构件采用悬挂方式与钢筋混凝 土外筒连接。[0008] 在上述技术方案中，在钢筋混凝土外筒基础零米上布置了钢筋混凝土限位支架。 在上述技术方案中，悬挂支承钢结构件和承重钢平台沿烟囱高度方向按一定间距 均匀布置在钢筋混凝土外筒和钢内筒之间。 本实用新型整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱具有如下优点 ①、结构的合理性整体自立式钢内筒设计一般采用梁柱理论，此时钢内筒以受压 为主，相应的钢内筒壁厚较厚而导致整体耗钢量大；同时钢内筒横向与外筒间连接超静定 次数多使得钢内筒与钢筋混凝土外筒的共同作用复杂。通过对钢烟囱的结构优化选型，采 用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟闺，钢内筒通过悬挂在悬挂支承钢结构件上，钢内筒以 受拉为主，同时可以避免钢内筒的受压失稳，利于外筒的设计，因此整个烟囱的结构合理性 明显。②、经济性对于整体自立式钢内筒，因钢内筒为受压构件，相应的钢内筒壁厚较大而 导致整体耗钢量大。采用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，钢内筒结构竖向是拉杆，可以 充分利用钢材的性能优势，较大程度上节省钢内筒的耗钢量，以实现优化设计的目标。对于 一座高240m，出口内径9m的单钢内筒套筒烟囱，采用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱， 钢内筒耗钢量一般在400吨左右(节约钢材一半以上)，经济性可观。③、筒身安全性根 据对钢内筒的检查研究表明钢内筒的内壁一般在钢材材质有缺陷的地方出现大面积的锈 迹，锈蚀的部位对于整体直立式钢内筒处于压应力区，将直接构成钢内筒强度和局部稳定 方面的严重隐患；而对于采用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，钢内筒是悬挂在支承构 件上，悬挂在支承构件不直接承受防腐，且局部锈蚀对钢内筒的抗拉承载力损失是有限的， 当钢内筒需要维护和更换时处理非常方便，因此大大提高了钢内筒的筒身整体安全性。④、 防腐处理采用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，与分段悬挂的钢内筒烟囱结构相比较， 完全不需要设置膨胀节，并能保持良好的气密性，同时简化整个钢内筒的防腐处理，同时也 保证了整个钢内筒防腐可靠性。⑤、采用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱时，烟道标高 (25-30m)位置以下的钢内筒全部取消，采用刚度大和经济性好的钢筋混凝土限位支架，在 节省钢内筒筒体工程造价的同时，相比常规整体自立式钢内筒套筒烟囱而言，基础工程量 也得到优化。⑥、采用整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱时，烟道标高(25-30m)位置以下 的钢内筒全部取消，采用钢筋混凝土限位支架的底部空间可进一步用做其它建筑物，一定 程度上节约了整个电厂的全厂用地面积。
图1为本实用新型发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱的平面结构示意图。 图2为图1的A-A剖示图。 图3为图1的B-B剖示图。 图中1.钢筋混凝土外筒、2.钢内筒、3.悬挂支承钢结构件、4.承重钢平台、5.钢 筋混凝土限位支架，6.烟道
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的 限定，仅作举例而已。同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知本实用新型发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，其特征在于它包括位于钢筋混凝土外筒1和钢内筒2之间的悬挂支承钢结构件3和承重钢平台4， 悬挂支承钢结构件3位于承重钢平台4上，钢内筒2的下端位于钢筋混凝土限位支架5内 (并没有接触，仅取限位作用，防止钢内筒2晃动)，烟道6都通入钢内筒2内的下端(如图 1、图2、图3所示)。 钢内筒2通过悬挂支承钢结构件3采用悬挂方式与钢筋混凝土外筒1连接。在钢 筋混凝土外筒1基础零米上布置了钢筋混凝土限位支架5。悬挂支承钢结构件3和承重钢 平台4沿烟囱高度方向按一定间距均匀布置在钢筋混凝土外筒1和钢内筒2之间(如图2、 图3所示)。 运用如ANSYS， STAAD. Pro等国内外先进的有限元分析计算程序对发电厂整体钢 内筒超静定多支点悬挂烟囱的钢内筒进行整体有限元和空间作用分析和研究能够满足设 计要求，采用国家现行的烟囱设计，钢结构设计等规范和规程能够完成设计，确保整个结构 的安全可靠。 需要说明的是对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用新型原理的前提 下，还可以对本实用新型技术做出若干的改变或变形，这同样属于本实用新型技术的保护 范围。本实用新型同样适用于其它需设置烟气排放装置(构筑物)的烟囱。
权利要求发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，其特征在于它包括位于钢筋混凝土外筒(1)和钢内筒(2)之间的悬挂支承钢结构件(3)和承重钢平台(4)，悬挂支承钢结构件(3)位于承重钢平台(4)上，钢内筒(2)的下端位于钢筋混凝土限位支架(5)内，烟道(6)都通入钢内筒(2)内。
2. 根据权利要求1所述的发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，其特征在于所述 钢内筒(2)通过悬挂支承钢结构件(3)采用悬挂方式与钢筋混凝土外筒(1)连接。
3. 根据权利要求1或2所述的发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，其特征在于 在钢筋混凝土外筒(1)基础零米上布置了钢筋混凝土限位支架(5)。
4. 根据权利要求1或2所述的发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，其特征在于 悬挂支承钢结构件(3)和承重钢平台(4)沿烟囱高度方向按一定间距均匀布置在钢筋混凝 土外筒(1)和钢内筒(2)之间。
专利摘要发电厂整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱，其特征在于它包括位于钢筋混凝土外筒(1)和钢内筒(2)之间的悬挂支承钢结构件(3)和承重钢平台(4)，悬挂支承钢结构件(3)位于承重钢平台(4)上，钢内筒(2)的下端位于钢筋混凝土限位支架(5)内，烟道(6)都通入钢内筒(2)内。它克服了现有发电厂中整体自立式钢内筒套筒烟囱投资高，钢内筒套筒烟囱防腐处理复杂等方面的不足。本实用新型整体钢内筒超静定多支点悬挂烟囱具有结构受力合理，防腐处理简单、投资低等优点。
文档编号E04H12/28GK201507145SQ20092008497
公开日2010年6月16日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者张江霖 申请人:中国电力工程顾问集团科技开发股份有限公司