火電廠框架式非金屬組合煙囪的制作方法
【專利摘要】火電廠框架式非金屬組合煙囪，屬于火電廠排煙裝置【技術領域】，其特征在于三根立柱呈正三角形布置，立柱之間水平設置多層連接橫梁，相鄰的連接橫梁之間設置支撐次梁，由支撐次梁構成的正三角形內配合設置由兩段或兩段以上非金屬筒體連接構成的非金屬煙囪本體，上下相鄰兩個非金屬筒體之間通過軟性膨脹節(jié)連接，每一非金屬筒體底部通過支撐次梁連接設置剛性支撐裝置、上部通過支撐次梁連接設置柔性支撐裝置；本專利方案構思新穎、結構合理，煙囪本體采用分段結構和剛性、柔性支撐相結合的形式，荷載分布均勻性好，結構穩(wěn)定性高，每段筒體可單獨移動、拆卸、檢修，便于檢修維護的實施，同時具有占地少、、工期短、建設成本低、經(jīng)濟性好等特點。
【專利說明】火電廠框架式非金屬組合煙囪
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于火電廠排煙裝置【技術領域】，具體涉及一種火電廠框架式非金屬組合煙囪。
【背景技術】
[0002]火電廠煙囪的主要結構形式有單筒式煙囪和套筒式煙囪，我國早期電廠由于未進行煙氣脫硫，排放的煙氣溫度一般為110?160°C左右，屬于干煙氣，煙囪內壁處于干燥狀態(tài)，煙氣對煙?內壁材料腐蝕相當輕微，因此均采用單筒式鋼筋混凝土煙? (干煙?)。隨著環(huán)保政策對火電廠提出了脫硫要求，火電廠安裝脫硫濕法裝置后，煙氣經(jīng)氣氣換熱器(GGH)系統(tǒng)加熱后，進入煙囪的煙氣溫度為70?90°C，運行在此種工況下的煙囪被稱為“半濕煙囪”，此時煙囪內壁有輕微結露。隨著國家環(huán)保政策逐漸嚴格，許多濕法煙氣脫硫裝置取消了 GGH和煙氣旁路，進入煙?的煙氣溫度為40?60°C，水分含量高，濕度處于飽和狀態(tài)，在煙囪內壁會出現(xiàn)結露現(xiàn)象，沿筒壁有結露酸液的流淌，使煙?長期處于浸泡狀態(tài)，運行在此種工況下煙囪稱為“濕煙囪”。上述的“半濕煙囪”和“濕煙囪”均采用套筒式煙囪。
[0003]單筒式煙囪一般采用鋼筋混凝土承重結構，內襯結構采用各種磚砌筑；套筒式煙囪的外筒一般采用鋼筋混凝土結構，內筒根據(jù)不同條件可采用耐酸磚、鋼材、合金或有機材料等。
[0004]無論是單筒式煙囪還是套筒式煙囪，在使用中都存在以下問題:
[0005](I)目前，國內大型燃煤機組的煙氣脫硫裝置90%以上采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝，經(jīng)過脫硫后的濕煙氣中含有S02、S03、HCl等強酸性物，脫硫后，煙氣溫度處于酸露點以下，易產(chǎn)生具有腐蝕性的硫酸、亞硫酸和鹽酸液，對煙囪內筒中的金屬結構件以及其混凝土外筒中的鋼筋有很強的腐蝕性，嚴重影響煙囪的安全運行；對于沒有GGH的脫硫系統(tǒng)，煙氣溫度更低，煙氣凝結酸液對煙囪的腐蝕作用更劇烈；因此，目前的傳統(tǒng)煙囪都必須做特殊防腐處理，價格高昂。
[0006](2)目前火電廠煙囪的均為鋼筋混凝土支撐結構，建成后只能在煙囪內部原地進行檢修維護，無法移動、拆卸和更換，給煙囪的維護帶來很大困難。
[0007](3)火電廠煙囪的混凝土外筒以及內筒防腐的施工難度很高，建造工期一般6個月以上，建造成本也非常高。
[0008](4)火電廠混凝土煙囪由于其自身結構特點，不僅重量大，對地基處理要求高，且需要較多占地空間。
實用新型內容
[0009]本實用新型旨在提供一種由煙囪本體與支撐架組合構成且煙囪本體采用多段非金屬筒體配合構成、支撐架采用梁柱鋼構結構的火電廠框架式非金屬組合煙囪技術方案，以克服現(xiàn)有技術中存在的問題。
[0010]所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于三根立柱呈正三角形布置，立柱之間水平設置多層連接橫梁，同一層內相鄰的連接橫梁之間設置支撐次梁，同一層內的連接橫梁、支撐次梁分別構成正三角形結構，由支撐次梁構成的正三角形內配合設置由兩段或兩段以上非金屬筒體連接構成的非金屬煙?本體，上下相鄰兩個非金屬筒體之間通過軟性膨脹節(jié)連接，每一非金屬筒體底部通過支撐層內的各支撐次梁連接設置剛性支撐裝置、上部通過支撐層內的各支撐次梁連接設置柔性支撐裝置。
[0011]所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的非金屬筒體采用多層復合結構，內層采用非金屬硬聚氯乙烯板制作成型，外層采用玻璃鋼加強材料涂覆成型，內外層之間按一定間距連接設置PVC環(huán)筋。
[0012]所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述的軟性膨脹節(jié)包括玻璃布浸氟橡膠環(huán)，玻璃布浸氟橡膠環(huán)與非金屬筒體之間通過環(huán)形鋼板、環(huán)形PVC板連接固定，環(huán)形鋼板與玻璃布浸氟橡膠環(huán)固定連接，環(huán)形PVC板與非金屬筒體固定連接，環(huán)形鋼板、環(huán)形PVC板之間通過第一螺栓連接固定。
[0013]所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述的柔性支撐裝置包括一對柔性架PVC支撐筋板，柔性架PVC支撐筋板側邊通過柔性架PVC墊板與非金屬筒體外壁固定連接、底部通過彈簧支架與支撐次梁連接配合，彈簧支架通過第二螺栓、第三螺栓分別與柔性架PVC支撐筋板、支撐次梁連接配合。
[0014]所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述的剛性支撐裝置包括一對剛性架PVC支撐筋板，每一剛性架PVC支撐筋板側邊分別通過剛性架PVC墊板與非金屬筒體外壁固定連接，一對剛性架PVC支撐筋板的底部之間連接設置剛性架筋板連接板，剛性架筋板連接板與支撐次梁之間通過第四螺栓連接固定。
[0015]所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的連接橫梁與立柱之間焊接固定，連接橫梁中部通過加強筋連接設置次梁連接板，支撐次梁通過第五螺栓與次梁連接板固定連接。
[0016]所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述的立柱通過柱腳與混凝土基礎固定連接，柱腳包括筋板、底板、緊固件，底板通過一組緊固件固定安裝在混凝土基礎上，底板上焊接固定一組筋板，各筋板內側與立柱焊接固定。
[0017]所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述非金屬筒體的底部設置一層剛性支撐裝置，上部設置I?3層柔性支撐裝置，最頂端的非金屬筒體頂部高出最高層支撐次梁的距離為1000?1500mm。
[0018]所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的柔性架PVC支撐筋板采用翼板式結構。
[0019]所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的剛性架PVC支撐筋板采用翼板式結構。
[0020]上述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，構思新穎、結構合理，煙囪本體采用分段結構和剛性、柔性支撐相結合的形式，每段筒體的荷載更小，且荷載由相應各層支撐梁平均承擔，總荷載由傳遞到地面的基礎承擔，荷載分布均勻性好，結構穩(wěn)定性高，每段筒體可以單獨移動、拆卸、檢修，不影響煙囪及其支撐框架的整體結構，檢修作業(yè)不必進入煙囪筒體內部，便于檢修維護的實施，同時具有節(jié)省占地、布置合理與工期短、建設成本低、經(jīng)濟性好等特點?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型俯視結構示意圖；
[0023]圖3為圖1中C部結構放大圖；
[0024]圖4為圖1中B部結構放大圖；
[0025]圖5為圖4所示結構的俯視示意圖；
[0026]圖6為圖1中A部結構放大圖；
[0027]圖7為圖6所示結構的右視示意圖；
[0028]圖8為所述連接橫梁與立柱連接結構、即圖2中E部放大示意圖；
[0029]圖9為所述支撐次梁與連接橫梁連接結構、即圖2中D部放大示意圖；
[0030]圖10為圖9所示結構的斷面結構示意圖；
[0031]圖11為所述立柱的安裝結構示意圖；
[0032]圖12為本實用新型另一實施例的俯視結構示意圖
[0033]圖中:I 一混凝土基礎、2 —柱腳、2a—筋板、2b—底板、2c—緊固件、3 —立柱、4 一
連接橫梁、5 —剛性支撐裝置、5a —剛性架PVC墊板、5b —剛性架PVC支撐筋板、5c —剛性架筋板連接板、5d —第四螺栓、6 —柔性支撐裝置、6a —柔性架PVC墊板、6b —柔性架PVC支撐筋板、6c—第二螺栓、6d—彈簧支架、6e—第三螺栓、7 —軟性膨脹節(jié)、7a—玻璃布浸氟橡膠環(huán)、7b —第一螺栓、7c —環(huán)形鋼板、7d —環(huán)形PVC板、8 —支撐次梁、8a —次梁連接板、8b —第五螺栓、8c —加強筋、9 一非金屬筒體、10 — PVC環(huán)筋。
【具體實施方式】
[0034]現(xiàn)結合說明書附圖，詳細說明本實用新型的【具體實施方式】:
[0035]如圖所示為火電廠框架式非金屬組合煙囪，圖2所示為采用單根非金屬煙囪本體的組合煙囪，圖12所示為采用兩根非金屬煙囪本體的組合煙囪，每根煙囪本體都采用非金屬筒體分段結構，分段數(shù)量m+l，m為大于等于I的整數(shù)，即由兩段或兩段以上非金屬筒體9構成非金屬煙囪本體。
[0036]以單根非金屬煙囪本體的組合煙囪為例，三根立柱3呈正三角形布置，立柱3通過柱腳2與混凝土基礎I固定連接，柱腳2包括筋板2a、底板2b、緊固件2c，如圖1和圖11所示，底板2b通過一組緊固件2c固定安裝在混凝土基礎I上，底板2b上焊接固定一組筋板2a，各筋板2a內側與立柱3焊接固定；底板2b和緊固件2c在混凝土基礎施工時應先預埋好，筋板2a采用四塊呈十字交叉型對稱分布，每根立柱的緊固件2c數(shù)量上不少于八套以確保立柱3的穩(wěn)定性。三根立柱3之間水平設置多層連接橫梁4，同一支撐層內相鄰的連接橫梁4之間設置支撐次梁8，立柱3及其上所連接設置的多層連接橫梁4、支撐次梁8構成煙囪支撐鋼架，同一支撐層內分別有三根連接橫梁4和三根支撐次梁8，同一支撐層內的連接橫梁4、支撐次梁8分別構成正三角形結構，如圖2、圖12所示；立柱3 —般選用直徑500mm、壁厚IOmm以上的鋼管，連接橫梁4采用直徑300臟、壁厚8mm以上的鋼管，支撐次梁8采用高度200mm以上的工字鋼，連接橫梁4與立柱3之間焊接固定，如圖8所示，每一立柱3在同一層內與兩根連接橫梁4的端部固定連接；每一連接橫梁4中部通過加強筋Sc連接設置次梁連接板8a，支撐次梁8通過第五螺栓Sb與次梁連接板8a固定連接，如圖9、圖10所示，每一次梁連接板8a通過第五螺栓Sb連接固定同一支撐層內相鄰兩根支撐次梁8的端部，采用這種螺栓連接結構可以根據(jù)安裝檢修要求進行拆卸，便于安裝和維護操作。由支撐次梁8構成的正三角形內配合設置由兩段及兩段以上非金屬筒體9連接構成的非金屬煙囪本體，煙囪本體的出口水平高度可達到250米，適用的煙囪本體最大直徑可達8米，非金屬筒體9采用多層復合結構，內層采用非金屬硬聚氯乙烯板制作成筒型，外層采用玻璃鋼加強材料涂覆成型進行貼襯加強、以進一步增加煙?的強度和剛度，內外層之間按一定間距連接設置PVC環(huán)筋10進行加強，PVC環(huán)筋10連接設置在內層筒體的外壁上，基本按相鄰兩層間距1000?1500mm設置，同時每段筒體上可根據(jù)檢修維護及環(huán)保要求，在適當位置開設人孔、視鏡及檢測孔等。上下相鄰的兩個非金屬筒體9之間通過軟性膨脹節(jié)7連接，如圖3所示，該軟性膨脹節(jié)7包括玻璃布浸氟橡膠環(huán)7a，玻璃布浸氟橡膠環(huán)7a的上、下端口與上、下段非金屬筒體9對接，玻璃布浸氟橡膠環(huán)7a與非金屬筒體9之間通過環(huán)形鋼板7c、環(huán)形PVC板7d連接固定，環(huán)形鋼板7c與玻璃布浸氟橡膠環(huán)7a固定連接，環(huán)形PVC板7d與非金屬筒體9固定連接，環(huán)形鋼板7c、環(huán)形PVC板7d之間通過第一螺栓7b連接固定；這種軟性連接結構可有效避免煙?中各段筒體的垂直荷載及熱膨脹力對相鄰煙?筒體產(chǎn)生影響，有效降低了熱膨脹和垂直位移對煙?各段筒體的影響。每一非金屬筒體9的底部通過支撐次梁8連接設置一層剛性支撐裝置5，上部通過1-3層的支撐次梁8分別連接設置柔性支撐裝置6，每一非金屬筒體9通過底部的一層剛性支撐裝置5、上部的I?3層柔性支撐裝置6進行支撐，每一非金屬筒體9同一支撐層內的剛性支撐裝置5或者柔性支撐裝置6分別為三個、呈正三角形分布，可以保證非金屬筒體9在垂直方向上自由伸縮；具體設計時，一般最頂端非金屬筒體9所配置的柔性支撐裝置6比下面的非金屬筒體9所配置的柔性支撐裝置6可以少一層。所述剛性支撐裝置5的連接結構如圖6、圖7所示，包括一對剛性架PVC支撐筋板5b，每一剛性架PVC支撐筋板5b側邊分別通過剛性架PVC墊板5a與非金屬筒體9外壁固定連接，一對剛性架PVC支撐筋板5b的底部之間通過熱風焊連接設置剛性架筋板連接板5c，剛性架筋板連接板5c通過第四螺栓5d與支撐次梁8連接固定。所述柔性支撐裝置6的連接結構如圖4、圖5所示，包括一對柔性架PVC支撐筋板6b，柔性架PVC支撐筋板6b側邊通過柔性架PVC墊板6a與非金屬筒體9外壁固定連接、底部通過彈簧支架6d與支撐次梁8連接配合，彈簧支架6d通過第二螺栓6c、第三螺栓6e分別與柔性架PVC支撐筋板6b、支撐次梁8連接固定，其中每一柔性架PVC支撐筋板6b底部通過熱風焊連接設置連接板用于與第二螺栓6c的連接，在安裝各段非金屬筒體9時，通過調整柔性支撐裝置6中彈簧支架6d的彈簧受力，使支撐次梁8平均分擔非金屬筒體9的荷載，以確保煙囪支撐鋼架受力均勻。
[0037]上述實施例中，剛性支撐裝置5中采用的剛性架PVC支撐筋板5b與柔性支撐裝置6中采用的柔性架PVC支撐筋板6b的結構相同，都采用了翼板式結構，在保證結構強度前提下可降低支撐裝置的材料重量，所述的柔性架PVC墊板6a、剛性架PVC墊板5a分別通過熱風焊與非金屬筒體9外壁固定連接。
[0038]采用雙煙囪時，如圖12所示，共需安裝設置四根立柱3并構成兩個正三角形，每一正三角形內連接橫梁4、支撐次梁8及由兩段及兩段以上非金屬筒體9連接構成的非金屬筒體的連接結構與上述單煙囪相同，在此不再贅述。[0039]應用上述火電廠框架式非金屬組合煙?技術方案具備以下技術特點和有益效果:
[0040]I)非金屬煙囪輕巧耐用，煙囪本體采用密度小、材質輕的PVC等非金屬材料，煙囪本體荷載小。采用分段結構和剛性、柔性支撐相結合的形式后，每段筒體的荷載更小，且荷載由相應各層支撐梁平均承擔，總荷載由傳遞到地面的基礎承擔，荷載分布均勻性好，無需太多鋼材對其支撐，結構穩(wěn)定性高；同時PVC板材耐腐蝕能力強，無需做防腐處理，外襯玻璃鋼加強后具有很高的強度和穩(wěn)定性，完全可以勝任火電廠機組脫硫后的含酸濕煙氣介質，能保證在機組長期安全、穩(wěn)定運行。
[0041]I)結構簡單、安裝維護方便
[0042]由于非金屬煙囪本體質量小，且又是分段結構，煙囪筒體與支撐梁之間、煙囪各段筒體之間均采用螺栓緊固件的連接方式，施工時可以方便地進行分段組裝，某段煙?筒體需要檢修時，拆除相應筒體的支撐次梁，即可簡單地將該段筒體拆下，然后移動到臨近的正三角形檢修空間內，如圖2、圖12所示，由相鄰的連接橫梁4及連接這兩根連接橫梁4的支撐次梁8構成，從而實現(xiàn)對煙?筒體段進行單獨拆卸檢修，而不影響煙?及其支撐框架的整體結構；每段筒體可以單獨移動、拆卸，不必進入煙囪筒體內部，便于檢修維護；每段筒體上可安裝檢測孔和視鏡，便于對電廠排放煙氣進行環(huán)保監(jiān)測。支撐鋼架上可安裝樓梯和電梯，也便于進行日常巡檢。
[0043]2)節(jié)省占地，布置合理
[0044]本實用新型安裝三根或四根立柱支撐，可以布置單根和兩根煙囪本體，完全可以滿足目前火電廠煙氣排放的需要，地面只需做三個或四個基礎，占地面積小，在連接橫梁與支撐次梁之間的正三角形空間區(qū)域可以作為非金屬煙囪筒體的檢修空間，也可以布置平臺、樓梯，在地面基礎的空隙間還可以布置其他設備及建構筑物，提高電廠場地空間的利用率，對于場地有限的老電廠改造項目，具有較高的布置優(yōu)勢。
[0045]3 )工期短、建設成本低、經(jīng)濟性好
[0046]非金屬煙囪本體采用材質輕巧的PVC板，煙囪本體荷載小，支撐鋼結構材料用量少，同混凝土煙囪相比，價格低廉。采用鋼結構作為支撐結構，相比傳統(tǒng)的混凝土煙囪支撐結構，施工時間可以大幅度縮短，節(jié)約了工期。煙囪筒體的PVC材料本身具有很強防腐蝕的性能，無需另外防腐處理，相比需做特殊防腐處理的套筒式混凝土煙?，可以大幅度降低裝置成本。
【權利要求】
1.火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于三根立柱(3)呈正三角形布置，立柱(3)之間水平設置多層連接橫梁(4)，同一層內相鄰的連接橫梁(4)之間設置支撐次梁(8)，同一層內的連接橫梁(4)、支撐次梁(8)分別構成正三角形結構，由支撐次梁(8)構成的正三角形內配合設置由兩段或兩段以上非金屬筒體(9)連接構成的非金屬煙?本體，上下相鄰兩個非金屬筒體(9)之間通過軟性膨脹節(jié)(7)連接，每一非金屬筒體(9)底部通過支撐層內的各支撐次梁(8 )連接設置剛性支撐裝置(5 )、上部通過支撐層內的各支撐次梁(8 )連接設置柔性支撐裝置(6)。
2.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的非金屬筒體(9)采用多層復合結構，內層采用非金屬硬聚氯乙烯板制作成型，外層采用玻璃鋼加強材料涂覆成型，內外層之間按一定間距連接設置PVC環(huán)筋(10)。
3.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的軟性膨脹節(jié)(7)包括玻璃布浸氟橡膠環(huán)(7a)，玻璃布浸氟橡膠環(huán)(7a)與非金屬筒體(9)之間通過環(huán)形鋼板(7c)、環(huán)形PVC板(7d)連接固定，環(huán)形鋼板(7b)與玻璃布浸氟橡膠環(huán)(7a)固定連接，環(huán)形PVC板(7d)與非金屬筒體(9)固定連接，環(huán)形鋼板(7c)、環(huán)形PVC板(7d)之間通過第一螺栓(7b)連接固定。
4.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的柔性支撐裝置(6)包括一對柔性架PVC支撐筋板(6b)，柔性架PVC支撐筋板(6b)側邊通過柔性架PVC墊板(6a)與非金屬筒體(9)外壁固定連接、底部通過彈簧支架(6d)與支撐次梁(8)連接配合，彈簧支架(6d)通過第二螺栓(6c)、第三螺栓(6e)分別與柔性架PVC支撐筋板(6b)、支撐次梁(8)連接配合。
5.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的剛性支撐裝置(5)包括一對剛性架PVC支撐筋板(5b)，每一剛性架PVC支撐筋板(5b)側邊分別通過剛性架PVC墊板(5a)與非金屬筒體(9)外壁固定連接，一對剛性架PVC支撐筋板(5b)的底部之間連接設置剛性架筋板連接板(5c)，剛性架筋板連接板(5c)與支撐次梁(8)之間通過第四螺栓(5d)連接固定。
6.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述的連接橫梁(4)與立柱(3)之間焊接固定，連接橫梁(4)中部通過加強筋(Sc)連接設置次梁連接板(8a)，支撐次梁(8)通過第五螺栓(Sb)與次梁連接板(8a)固定連接。
7.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述的立柱(3)通過柱腳(2 )與混凝土基礎(I)固定連接，柱腳(2 )包括筋板(2a)、底板(2b )、緊固件(2c )，底板(2b)通過一組緊固件(2c)固定安裝在混凝土基礎(I)上，底板(2b)上焊接固定一組筋板(2a)，各筋板(2a)內側與立柱(3)焊接固定。
8.如權利要求1所述的火電廠框架式非金屬組合煙?，其特征在于所述非金屬筒體(9)的底部設置一層剛性支撐裝置(5)，上部設置I?3層柔性支撐裝置(6)，最頂端的非金屬筒體(9)頂部高出最高層支撐次梁(8)的距離為1000?1500mm。
9.如權利要求4所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的柔性架PVC支撐筋板(6b)采用翼板式結構。
10.如權利要求5所述的火電廠框架式非金屬組合煙囪，其特征在于所述的剛性架PVC支撐筋板(5b)采用翼板式結構。
【文檔編號】E04H12/28GK203531493SQ201320544023
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權日:2013年9月3日
【發(fā)明者】孟煒, 黃堅, 單新宇, 徐灝, 鐘莎, 顏杰 申請人:浙江天地環(huán)保工程有限公司