火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構的製作方法

2023-09-17 06:23:15 1

專利名稱：火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒產物或燃燒殘渣的清除或處理；煙道，更具體地說涉及 一種火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構。
技術背景 目前，隨著世界經濟的發展，大容量機組如600麗，1000麗等煤耗低，單位容量排 放低等優點，大容量機組已成為燃煤電廠未來的發展趨勢。而大容量機組火力發電廠的爐 後煙道的鋼材使用量較大，如一個兩臺600麗機組的常規火力發電廠僅爐後煙道本身約使 用鋼材2500噸左右，而煙道與支架的鋼材使用量亦為2500噸，煙道與支架的鋼材使用量比 例約為l : 1。 在現有的設計分工中，電廠爐後煙道系統的煙道本體通常由熱機專業設計，土建 專業則將煙道本體視為一個設備，根據熱機專業提供的荷載資料及煙道支座位置來設計支 架，二者結合才能完成爐後煙道系統的最終設計。在這種理念指導下設計的現有爐後煙道 的缺點是煙道的結構僅考慮煙氣流動對煙道本體的衝擊造成的振動影響以及保證煙道本 體的剛度來決定煙道本體的鋼板厚度、橫豎向加固肋的規格和間距等，不考慮它直接作為 結構受力構件直接參與抵抗風荷載、地震荷載的作用，其結果是煙道鋼結構的材料特性並 未充分發揮，是一種潛在浪費。在大力倡導創新發展和可持續發展的今天，對電廠爐後煙道 系統進行創新設計和優化設計無疑是一件有積極意義的工作
實用新型內容
本實用新型的目的是針對現有技術不足之處而提供一種結構更為合理、能節約大 量鋼材的、可同時承擔煙氣壓力、積灰荷載、風荷載、地震荷載的火力發電廠爐後煙道與支 架一體化結構。 本實用新型的目的是通過以下措施來實現一種火力發電廠爐後煙道與支架一體 化結構，它包括空預器出口至電除塵器入口煙道及支架、電除塵器出口煙道及支架、進煙囪 水平煙道及支架，其特殊之處是所述的空預器出口至電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙 道、進煙囪水平煙道為方形桁架式結構，所述方形桁架式結構由四片平面桁架及內襯鋼板 組合成封閉空間結構，前述電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙閨水平煙道與各自 的支架支承連接，其連接結構為固定連接及至少一個以上的滑動連接。 所述方形桁架式結構的上、下弦杆為H型鋼，其橫向加固肋為槽鋼，其縱向加固肋 為不等邊角鋼，所述上、下弦杆及橫向加固肋與內襯鋼板滿焊連接，所述縱向加固肋與內襯 鋼板固焊或鉸接連接。 所述方形桁架式結構的上弦杆、下弦杆、橫向加固肋、縱向加固肋均為矩形空心截 面方鋼，前述上弦杆、下弦杆、橫向加固肋、縱向加固肋各構件與內襯鋼板滿焊焊接。[0009] 所述電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道與支架的滑動連接 為煙道支座與支架頂板面上的限位凹槽組成一對滑動副，煙道支座底面及支架柱頂板面均 固定有聚四氟乙烯板。 所述電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道至少設有一個波紋 膨脹節。 與現有技術相比，由於採用了本實用新型提出的火力發電廠爐後煙道與支架一體 化結構，採取大跨度結構布置，將煙道本體作為結構體系的一部分，作為桁架梁與支架一起 共同承擔各種荷載。本實用新型在滿足煙道功能的前提下，煙道本體又作為結構體系中的 承重構件，充分利用了煙道本體的強度；取消絕大部分煙道內撐杆，煙氣阻力減小，電耗降 低；同時由煙道內撐杆腐蝕帶來的維修費用減少。另外，煙道與支架結構體系布置簡單明 了 ，傳力路線清晰，外觀效果較好。通過對比得知，對上述電廠的爐後煙道系統來說，本設計 方法可節省鋼材量25%，如以我國08年投產90000MW電廠，其中1/3為600麗的同類機組 來計算，約為50臺同類型600麗的機組，以每臺機組節約鋼材625噸計算，每年大約節省鋼 材31250噸，效果相當顯著。

圖1是本實用新型提出的一個實施例平面示意圖。 圖2是圖1實施例桁架式結構立體圖。 圖3是圖2桁架式煙道截面圖。 圖4是圖1實施例滑動支架示意圖。 圖5是圖1實施例煙道安裝膨脹節處與支架連接部位的示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對具體實施方式
作詳細說明在圖1所示本實用新型提出的一個實 施例平面示意圖。 一種火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，它包括空預器出口至電 除塵器入口煙道1及支架、電除塵器出口煙道2及支架、進煙囪水平煙道3及支架。所述的 空預器出口至電除塵器4入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪5水平煙道為方形桁架式結 構，如圖2 圖3所示。所述方形桁架式結構由四片平面桁架4及內襯鋼板5組合成封閉 空間結構。所述方形桁架式結構的上弦杆41、下弦杆42為H型鋼，其橫向加固肋43為槽 鋼，其縱向加固肋44為不等邊角鋼。所述上、下弦杆及橫向加固肋與內襯鋼板5滿焊連接， 所述縱向加固肋與內襯鋼板固焊或鉸接連接。桁架弦杆和橫向加固肋及縱向加固肋的規格 根據煙道的斷面尺寸及所受荷載計算確定，計算時不僅考慮煙氣流速、負壓或正壓力，還應 考慮煙氣流動對煙道本體的衝擊帶來的振動影響，來選擇一定規格的橫、豎向加固肋，確定 加固肋的間距；由於煙道本體還作為結構的桁架梁來承擔荷載，故煙道的橫向加固肋相當 於桁架梁的一部分，需要承擔彎矩，軸力和剪力，橫向加固肋需要剛接；而豎向加固肋作為 鋼板的支撐構件，不僅起到傳遞荷載的作用，還要保證鋼板不屈曲失穩，豎向加固肋主要承 受彎矩，豎向加固肋可滿焊也可採用鉸接連接的方式。通常橫向加固肋的間距在1000 2200mm範圍，縱向加固肋間距在400mm 600mm範圍。煙道本體的鋼板主要承擔煙氣壓力， 風荷載，積灰荷載等。在煙道扭矩較大處，採取拉杆連接，減少煙道扭轉效應。同時煙道本
4體(鋼板，橫豎向加固肋)設計需要滿足《火力發電廠煙風煤粉管道設計技術規程》(DL/ T 5121-2000)的要求。方形桁架式結構還可以採取如下措施所述方形桁架式結構的上弦 杆、下弦杆、橫向加固肋、縱向加固肋均為矩形空心截面方鋼，前述各構件與內襯鋼板滿焊 焊接。在滿足方形桁架式結構強度及剛度的情況下，還可以做出其它變形或改變。 空預器出口至電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道由各自的 支架6支承連接，其連接結構為固定連接及至少一個以上的滑動連接7。煙道與支架作為整 個結構體系，採用STAAD/CHINA或其他鋼結構分析計算軟體建模計算。綜合考慮煙道與支 架整個結構體系在各種荷載工況下的荷載效應，進一步優化煙道支架與煙道橫、豎向加固 肋截面，達到合理利用鋼材強度。同時整個結構體系中的構件要滿足土建結構專業的技術 規範的要求，如《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)，《鋼結構設計規範》(GB50017-2003) 等結構設計規範。所述支架可以為帶有斜支撐的井字形構架，也可以為單榀門形構架，也可 以是兩者的混合布置，本領域的技術人員可按載荷計算合理地選擇支架及支架跨度。圖4 是圖1實施例滑動支架示意圖。所述煙道與支架的滑動連接7為煙道支座8與支架頂板面 9上的限位凹槽10組成一對滑動副，煙道支座底面及支架柱頂板面均固定有聚四氟乙烯板 11。滑動支座的設計保證了煙道在熱的作用下受熱膨脹時煙道支座8可以沿支架6頂板面 9上的凹槽10內滑動，煙道支座底面及支架柱頂板面均固定有聚四氟乙烯板ll，這樣的結 構可減少滑移時的摩擦力。當煙道滑動到某種程度時，支座又限制煙道的運動，通過這種措 施，保證煙道與支架成為一個結構來共同抵抗地震作用或風荷載。 本實用新型考慮到從鍋爐煙道排出的高溫煙氣帶來的熱膨脹，因此所述各煙道至 少設有一個波紋膨脹節，圖5是煙道安裝膨脹節12處與支架連接部位的示意圖。通常波紋 膨脹節12安裝在煙道分段處，位於支架的上方，膨脹節兩端連接的煙道支座與支架形成的 滑動副在限位凹槽10內自由伸縮，使煙道本體在熱作用下能按照指定方向滑動，每段煙道 本體熱膨脹下的位移作為選擇膨脹節的依據。本實用新型在實際使用時，還應對每段煙道 本體進行保溫，該保溫採用常規技術，這裡不作敘述。 上述實施例並不購成對本實用新型的限制，凡採用等同替換或等效變換的形式所 獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，它包括空預器出口至電除塵器入口煙道及支架、電除塵器出口煙道及支架、進煙囪水平煙道及支架，其特徵是所述的空預器出口至電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道為方形桁架式結構，所述方形桁架式結構由四片平面桁架及內襯鋼板組合成封閉空間結構，前述電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道與各自的支架支承連接，所述的各自的支架支承連接中至少有一個以上的連接為滑動連接。
2. 根據權利要求1所述的火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，其特徵是所述方形 桁架式結構的上、下弦杆為H型鋼，其橫向加固肋為槽鋼，其縱向加固肋為不等邊角鋼，所 述上、下弦杆及橫向加固肋與內襯鋼板滿焊連接，所述縱向加固肋與內襯鋼板固焊或鉸接 連接。
3. 根據權利要求2所述的火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，其特徵是所述橫向 加固肋的間距在1000 2200mm範圍，縱向加固肋間距在400mm 600mm範圍。
4. 根據權利要求1所述的火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，其特徵是所述方形 桁架式結構的上弦杆、下弦杆、橫向加固肋、縱向加固肋均為矩形空心截面方鋼，前述上弦 杆、下弦杆、橫向加固肋、縱向加固肋各構件與內襯鋼板滿焊焊接。
5. 根據權利要求1或2所述的火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，其特徵是所述 電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道與各自的支架滑動連接結構為煙 道支座與支架頂板面上的限位凹槽組成一對滑動副，煙道支座底面及支架柱頂板面均固定 有聚四氟乙烯板。
6. 根據權利要求1或2所述的火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構，其特徵是所述 電除塵器入口煙道、電除塵器出口煙道、進煙囪水平煙道至少設有一個波 紋膨脹節。
專利摘要本實用新型涉及一種火力發電廠爐後煙道與支架一體化結構。它包括空預器出口至電除塵器入口煙道及支架、電除塵器出口煙道及支架、進煙囪水平煙道及支架；所述各煙道均為方形桁架式結構，所述方形桁架式結構由四片平面桁架及內襯鋼板組合成封閉空間結構，前述各煙道由各自的支架支承連接，其連接方式為固定連接及至少一個以上的滑動連接。本實用新型採取大跨度結構布置，將煙道本體作為結構體系的一部分，作為桁架梁與支架一起共同承擔各種荷載。其結構體系布置簡單明了，傳力路線清晰，外觀效果好。由於充分利用了煙道本體的強度，取消絕大部分煙道內撐杆，煙氣阻力減小，降低了煙道內撐杆腐蝕帶來的維修費用。通過對比得知採用本產品可節省鋼材量25％，效果顯著。
文檔編號F23J11/00GK201539875SQ20092007067
公開日2010年8月4日 申請日期2009年4月17日 優先權日2009年4月17日
發明者劉濤, 單豔花, 張棟, 慄樹果, 程化南, 蘇志華, 範德才, 陸卯生, 馬俊華 申請人:上海電氣工程設計有限公司